Belangrijkste soorten gassen

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-02 14:00

De natuur kent drie basistoestanden van elke stof: vast, vloeibaar en gasvormig. Bijna elke vloeistof kan elk van de overige twee verkrijgen. Veel vaste stoffen kunnen, wanneer ze worden gesmolten, verdampt of verbrand, de inhoud van de lucht aanvullen. Maar niet elk gas kan een bestanddeel worden van vaste stoffen of vloeistoffen. Er zijn verschillende soorten gassen bekend, die verschillen in hun eigenschappen, oorsprong en toepassingskenmerken.

Definitie en eigenschappen

Gas is een stof die wordt gekenmerkt door de afwezigheid of minimale waarde van intermoleculaire bindingen, evenals de actieve mobiliteit van deeltjes. Basiseigenschappen die alle soorten gassen hebben:

1. Vloeibaarheid, vervormbaarheid, vluchtigheid, streven naar maximaal volume, de reactie van atomen en moleculen op een verlaging of verhoging van de temperatuur, die zich manifesteert door een verandering in de intensiteit van hun beweging.
2. Bestaan bij een temperatuur waarbij een verhoging van de druk niet vloeibaar wordt.
3. Gemakkelijkkrimpen, afnemend in volume. Dit maakt het gemakkelijk te vervoeren en te gebruiken.
4. De meeste worden vloeibaar gemaakt door compressie binnen bepaalde grenzen van druk en kritische warmtewaarden.

Vanwege de ontoegankelijkheid van het onderzoek worden ze beschreven met behulp van de volgende basisparameters: temperatuur, druk, volume, molaire massa.

Classificatie door storting

In de natuurlijke omgeving komen allerlei gassen voor in de lucht, het land en het water.

1. Componenten van lucht: zuurstof, stikstof, kooldioxide, argon, stikstofmonoxide met onzuiverheden van neon, krypton, waterstof, methaan.
2. In de aardkorst bevinden stikstof, waterstof, methaan en andere koolwaterstoffen, kooldioxide, zwaveloxide_{en andere zich in gasvormige en vloeibare toestand. Er zijn ook gasafzettingen in de dikke fractie gemengd met waterlagen bij drukken van ongeveer 250 atm. bij relatief lage temperaturen (tot 20˚С).}
3. Reservoirs bevatten oplosbare gassen - waterstofchloride, ammoniak en slecht oplosbare gassen - zuurstof, stikstof, waterstof, koolstofdioxide _etc.

Natuurreservaten zijn veel groter dan de mogelijke hoeveelheid kunstmatig gecreëerde.

Indeling naar mate van ontvlambaarheid

Alle soorten gassen, afhankelijk van de gedragskenmerken in de processen van ontsteking en verbranding, worden onderverdeeld in oxidatiemiddelen, inert en brandbaar.

1. Oxidanten bevorderen en ondersteunen de verbranding, maar verbranden zelf niet: lucht, zuurstof, fluor, chloor, stikstofoxide en dioxide.
2. Inert doe niet meebij verbranding hebben ze echter de neiging om zuurstof te verdringen en de afname van de intensiteit van het proces te beïnvloeden: helium, neon, xenon, stikstof, argon, kooldioxide.
3. Brandstoffen ontbranden of exploderen in combinatie met zuurstof: methaan, ammoniak, waterstof, acetyleen, propaan, butaan, koolmonoxide, ethaan, ethyleen. De meeste van hen worden alleen gekenmerkt door verbranding onder omstandigheden van een bepaalde samenstelling van het gasmengsel. Door deze eigenschap is gas verreweg de meest voorkomende brandstof. In deze hoedanigheid worden methaan, propaan en butaan gebruikt.

Kooldioxide en zijn rol

Is een van de meest voorkomende gassen in de atmosfeer (0,04%). Bij normale temperatuur en atmosferische druk heeft het een dichtheid van 1,98 kg/m³. Kan in vaste of vloeibare toestand zijn. De vaste fase treedt op bij negatieve warmte en constante atmosferische druk, het wordt "droogijs" genoemd. De vloeibare fase CO_{2 is mogelijk met toenemende druk. Deze eigenschap wordt gebruikt voor opslag, transport en technologische toepassingen. Sublimatie (overgang naar een gasvormige toestand van een vaste stof, zonder een tussenliggende vloeibare fase) is mogelijk bij -77 - -79˚С. Oplosbaarheid in water in een verhouding van 1:1 wordt gerealiseerd bij t=14-16˚С.}

Soorten kooldioxide worden onderscheiden afhankelijk van de herkomst:

1. De afvalproducten van planten en dieren, emissies van vulkanen, gasemissies uit de ingewanden van de aarde, verdamping van het oppervlak van waterlichamen.
2. Menselijke output, inclusief emissies van allerlei soorten verbrandingbrandstof.

Als een nuttige stof wordt het gebruikt:

1. In kooldioxide brandblussers.
2. In cilinders voor booglassen in de juiste omgeving CO_2.
3. In de voedingsindustrie als conserveermiddel en voor carbonatatie van water.
4. Als koelmiddel voor tijdelijke koeling.
5. In de chemische industrie.
6. In de metallurgie.

Als een onmisbaar onderdeel van het leven van de planeet, de mens, de werking van machines en hele fabrieken, hoopt kooldioxide zich op in de onderste en bovenste lagen van de atmosfeer, waardoor de afgifte van warmte wordt vertraagd en een "broeikaseffect" wordt gecreëerd ".

Vloeibaar gas en zijn rol

Onder de stoffen van natuurlijke oorsprong en technologische doeleinden zijn er die een hoge mate van ontvlambaarheid en calorische waarde hebben. De volgende soorten vloeibaar gemaakt gas worden gebruikt voor opslag, transport en gebruik: methaan, propaan, butaan, evenals propaan-butaanmengsels.

Butaan (C₄H₁₀₎ en propaan zijn bestanddelen van petroleumgassen. De eerste wordt vloeibaar bij -1 - -0, 5˚С. Transport en gebruik bij ijzig weer van puur butaan wordt niet uitgevoerd vanwege de bevriezing ervan. Liquefactietemperatuur voor propaan (С₃Н_{8) -41 – -42˚С, kritische druk – 4,27 MPa.}

Methaan (CH_{4) is het hoofdbestanddeel van aardgas. Soorten gasbronnen - olieafzettingen, producten van biogene processen. Liquefactie vindt plaats door geleidelijke compressie en warmtereductie tot -160 - -161˚С. Op elkefase wordt 5-10 keer gecomprimeerd.}

Vloeibaar maken wordt uitgevoerd bij speciale fabrieken. Propaan, butaan en hun mengsel voor huishoudelijk en industrieel gebruik worden afzonderlijk geproduceerd. Methaan wordt gebruikt in de industrie en als brandstof voor transport. De laatste kan ook in gecomprimeerde vorm worden uitgegeven.

Gecomprimeerd gas en zijn rol

De laatste tijd wint gecomprimeerd aardgas aan populariteit. Als voor propaan en butaan alleen liquefactie wordt toegepast, kan methaan zowel in vloeibare als in gecomprimeerde toestand worden geproduceerd. Gas in cilinders onder hoge druk van 20 MPa heeft een aantal voordelen ten opzichte van het bekende vloeibaar gemaakte gas.

1. Hoge verdampingssnelheid, ook bij negatieve luchttemperaturen, geen negatieve accumulatieverschijnselen.
2. Lagere toxiciteit.
3. Volledige verbranding, hoog rendement, geen negatieve invloed op apparatuur en atmosfeer.

Vindt steeds vaker toepassing, niet alleen voor vrachtwagens, maar ook voor auto's, maar ook voor ketelapparatuur.

Gas is een onopvallende maar onmisbare stof voor het menselijk leven. De hoge calorische waarde van sommige ervan rechtvaardigt het wijdverbreide gebruik van verschillende componenten van aardgas als brandstof voor industrie en transport.