Hovedtyper af gasser

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-02 13:52

Naturen kender tre grundlæggende tilstande af ethvert stof: fast, flydende og gasformig. Næsten enhver væske kan erhverve hver af de resterende to. Mange faste stoffer kan, når de smeltes, fordampes eller brændes, genopfylde luftens indhold. Men ikke enhver gas kan blive en del af faste materialer eller væsker. Der kendes forskellige typer gasser, som adskiller sig i deres egenskaber, oprindelse og anvendelsesegenskaber.

Definition og egenskaber

Gas er et stof, der er karakteriseret ved fraværet eller minimumsværdien af intermolekylære bindinger, såvel som partiklernes aktive mobilitet. Grundlæggende egenskaber, som alle typer gasser har:

1. Fluiditet, deformerbarhed, flygtighed, stræben efter maksim alt volumen, atomers og molekylers reaktion på et fald eller en stigning i temperaturen, hvilket kommer til udtryk ved en ændring i intensiteten af deres bevægelse.
2. Eksisterer ved en temperatur, hvor en stigning i trykket ikke bliver flydende.
3. Nemtkrympe, faldende i volumen. Dette gør det nemt at transportere og bruge.
4. De fleste bliver flydende ved kompression inden for visse grænser for tryk og kritiske varmeværdier.

På grund af forskningens utilgængelighed beskrives de ved hjælp af følgende grundlæggende parametre: temperatur, tryk, volumen, molær masse.

Klassificering efter indbetaling

I det naturlige miljø findes alle slags gasser i luften, jorden og vandet.

1. Luftens komponenter: oxygen, nitrogen, kuldioxid, argon, nitrogenoxid med urenheder af neon, krypton, brint, metan.
2. I jordskorpen er nitrogen, brint, metan og andre kulbrinter, kuldioxid, svovloxid_{og andre i en gasformig og flydende tilstand. Der er også gasaflejringer i den faste fraktion blandet med vandlag ved tryk på omkring 250 atm. ved relativt lave temperaturer (op til 20˚С).}
3. Reservoarer indeholder opløselige gasser - hydrogenchlorid, ammoniak og dårligt opløselige gasser - oxygen, nitrogen, brint, kuldioxid _etc.

Naturreserver overstiger langt den mulige mængde af kunstigt skabte.

Klassificering efter grad af brændbarhed

Alle typer gasser, afhængigt af adfærdsegenskaberne i antændelses- og forbrændingsprocesserne, er opdelt i oxidationsmidler, inerte og brændbare.

1. Oxidanter fremmer og understøtter forbrændingen, men brænder ikke sig selv: luft, oxygen, fluor, klor, nitrogenoxid og dioxid.
2. Inert deltager ikkeunder forbrænding har de dog en tendens til at fortrænge ilt og påvirke nedgangen i processens intensitet: helium, neon, xenon, nitrogen, argon, kuldioxid.
3. Brændbare stoffer antændes eller eksploderer, når de kombineres med oxygen: methan, ammoniak, brint, acetylen, propan, butan, kulilte, ethan, ethylen. De fleste af dem er kun kendetegnet ved forbrænding under betingelser med en vis sammensætning af gasblandingen. På grund af denne egenskab er gas den type brændstof, som er langt den mest almindelige. Metan, propan, butan bruges i denne egenskab.

Kuldioxid og dets rolle

Er en af de mest almindelige gasser i atmosfæren (0,04%). Ved normal temperatur og atmosfærisk tryk har den en massefylde på 1,98 kg/m³. Kan være i fast eller flydende tilstand. Den faste fase opstår ved negativ varme og konstant atmosfærisk tryk, det kaldes "tøris". Væskefasen CO_{2 er mulig med stigende tryk. Denne ejendom bruges til opbevaring, transport og teknologiske applikationer. Sublimering (overgang til en gasformig tilstand fra et fast stof, uden en mellemliggende flydende fase) er mulig ved -77 - -79˚С. Opløselighed i vand i forholdet 1:1 opnås ved t=14-16˚С.}

Typer af kuldioxid skelnes afhængigt af oprindelsen:

1. Affaldsprodukter fra planter og dyr, emissioner fra vulkaner, gasemissioner fra jordens indre, fordampning fra overfladen af vandområder.
2. Menneskelig produktion, inklusive emissioner fra forbrænding af enhver artbrændstof.

Som et nyttigt stof bruges det:

1. I kulsyrebrandslukkere.
2. I cylindre til lysbuesvejsning i det passende miljø CO_2.
3. I fødevareindustrien som konserveringsmiddel og til kulsyre af vand.
4. Som kølemiddel til midlertidig køling.
5. I den kemiske industri.
6. I metallurgi.

Da er en uundværlig bestanddel af planetens, menneskets, driften af maskiner og hele fabrikker, akkumuleres kuldioxid i de nedre og øvre lag af atmosfæren, hvilket forsinker frigivelsen af varme og skaber en "drivhuseffekt" ".

Flydende gas og dens rolle

Blandt stofferne af naturlig oprindelse og teknologiske formål er der dem, der har en høj grad af brændbarhed og brændværdi. Følgende typer flydende gas bruges til opbevaring, transport og brug: metan, propan, butan samt propan-butan-blandinger.

Butan (C₄H₁₀₎ og propan er bestanddele af petroleumsgasser. Den første bliver flydende ved -1 - -0, 5˚С. Transport og brug i frostvejr af ren butan udføres ikke på grund af dens frysning. Likvefaktionstemperatur for propan (С₃Н_{8) -41 – -42˚С, kritisk tryk – 4,27 MPa.}

Metan (CH_{4) er hovedbestanddelen af naturgas. Typer af gaskilde - olieforekomster, produkter af biogene processer. Likvefaktion sker gennem gradvis kompression og varmereduktion til -160 - -161˚С. På hverscenen komprimeres 5-10 gange.}

Liquefaction udføres på specielle anlæg. Propan, butan såvel som deres blanding til husholdnings- og industribrug produceres separat. Metan bruges i industrien og som brændstof til transport. Sidstnævnte kan også udstedes i komprimeret form.

Komprimeret gas og dens rolle

For nylig har komprimeret naturgas vundet popularitet. Hvis der kun anvendes fortætning til propan og butan, så kan metan fremstilles både i flydende og i komprimeret tilstand. Gas i flasker under højt tryk på 20 MPa har en række fordele i forhold til den velkendte flydende gas.

1. Høj fordampningshastighed, inklusive ved negative lufttemperaturer, ingen negative akkumuleringsfænomener.
2. Lavere toksicitet.
3. Fuldstændig forbrænding, høj effektivitet, ingen negativ indvirkning på udstyr og atmosfære.

Finder i stigende grad anvendelse ikke kun til lastbiler, men også til biler såvel som til kedeludstyr.

Gas er et iøjnefaldende, men uundværligt stof for menneskers liv. Den høje brændværdi af nogle af dem retfærdiggør den udbredte brug af forskellige komponenter af naturgas som brændstof til industri og transport.