Газдардың негізгі түрлері

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-02 13:58

Табиғат кез келген заттың үш негізгі күйін біледі: қатты, сұйық және газ тәрізді. Кез келген дерлік сұйықтық қалған екеуінің әрқайсысын ала алады. Көптеген қатты заттар балқығанда, буланғанда немесе күйгенде ауаның құрамын толықтыра алады. Бірақ әрбір газ қатты заттардың немесе сұйықтықтардың құрамдас бөлігі бола алмайды. Газдардың қасиеттері, шығу тегі және қолдану ерекшеліктері бойынша ерекшеленетін әртүрлі түрлері белгілі.

Анықтама және қасиеттер

Газ – молекулааралық байланыстың жоқтығымен немесе минималды мәнімен, сондай-ақ бөлшектердің белсенді қозғалғыштығымен сипатталатын зат. Газдардың барлық түрлеріне тән негізгі қасиеттер:

1. Сұйықтық, деформацияланғыштық, ұшқыштық, максималды көлемге ұмтылу, атомдар мен молекулалардың қозғалыс қарқындылығының өзгеруімен көрінетін температураның төмендеуіне немесе жоғарылауына реакциясы.
2. Қысым жоғарылағанда сұйылмайтын температурада болады.
3. Оңайкөлемінің азаюы, кішірейуі. Бұл оны тасымалдауды және пайдалануды жеңілдетеді.
4. Көбісі қысымның және маңызды жылу мәндерінің белгілі шегінде қысу арқылы сұйылтылған.

Зерттеудің қолжетімсіздігіне байланысты олар келесі негізгі параметрлерді пайдалана отырып сипатталады: температура, қысым, көлем, молярлық масса.

Депозит бойынша жіктеу

Табиғи ортада ауада, құрлықта және суда барлық газ түрлері кездеседі.

1. Ауаның құрамдас бөліктері: оттегі, азот, көмірқышқыл газы, аргон, неон, криптон, сутегі, метан қоспалары бар азот оксиді.
2. Жер қыртысында азот, сутегі, метан және басқа көмірсутектер, көмірқышқыл газы, күкірт оксиді_{және т.б. газ және сұйық күйде болады. Сондай-ақ қатты фракцияда шамамен 250 атм қысымда су қабаттарымен араласқан газ шөгінділері бар. салыстырмалы түрде төмен температураларда (20˚С дейін).}
3. Қоймаларда еритін газдар - хлорсутек, аммиак және нашар еритін газдар - оттегі, азот, сутегі, көмірқышқыл газы _т.б.

Табиғи қорлар жасанды түрде жасалған мүмкін мөлшерден әлдеқайда асып түседі.

Тұтану дәрежесі бойынша классификация

Газдардың барлық түрлері тұтану және жану процестеріндегі мінез-құлық ерекшеліктеріне байланысты тотықтырғыштар, инертті және жанғыш болып бөлінеді.

1. Тотықтырғыштар жануды ынталандырады және қолдайды, бірақ өзін күйдірмейді: ауа, оттегі, фтор, хлор, азот оксиді және диоксид.
2. Инертті қатыспайдыбірақ жану кезінде олар оттегін ығыстыруға бейім және процестің қарқындылығының төмендеуіне әсер етеді: гелий, неон, ксенон, азот, аргон, көмірқышқыл газы.
3. Жанғыш заттар оттегімен: метан, аммиак, сутегі, ацетилен, пропан, бутан, көміртек тотығы, этан, этилен қосылған кезде тұтанады немесе жарылады. Олардың көпшілігі газ қоспасының белгілі бір құрамы жағдайында ғана жанумен сипатталады. Осы қасиетіне байланысты газ ең көп таралған отын түрі болып табылады. Бұл қуатта метан, пропан, бутан пайдаланылады.

Көмірқышқыл газы және оның рөлі

Атмосферадағы ең көп таралған газдардың бірі (0,04%). Қалыпты температурада және атмосфералық қысымда оның тығыздығы 1,98 кг/м³. Қатты немесе сұйық күйде болуы мүмкін. Қатты фаза теріс жылу мен тұрақты атмосфералық қысымда болады, оны «құрғақ мұз» деп атайды. Сұйық фаза CO_{2 қысымның жоғарылауымен мүмкін болады. Бұл қасиет сақтау, тасымалдау және технологиялық қолдану үшін пайдаланылады. Сублимация (қатты күйден газ күйіне өту, аралық сұйық фазасыз) -77 - -79˚С кезінде мүмкін. Судағы ерігіштігі 1:1 қатынасында t=14-16˚С кезінде жүзеге асады.}

Көмірқышқыл газының шығу тегіне қарай түрлері ажыратылады:

1. Өсімдіктер мен жануарлардың қалдықтары, жанартаулардың шығарындылары, жер қойнауынан шығатын газдар, су объектілерінің бетінен булану.
2. Адам өндірісі, оның ішінде жану кезіндегі шығарындылардың барлық түрлеріжанармай.

Пайдалы зат ретінде пайдаланылады:

1. Көмірқышқылды өрт сөндіргіштерде.
2. Сәйкес ортада доғалық дәнекерлеуге арналған цилиндрлерде CO_2.
3. Тамақ өнеркәсібінде консервант ретінде және суды көміртендіру үшін.
4. Уақытша салқындату үшін тоңазытқыш агент ретінде.
5. Химия өнеркәсібінде.
6. Металлургияда.

Планета, адам өмірінің, машиналар мен тұтас зауыттардың жұмысының ажырамас құрамдас бөлігі бола отырып, көмірқышқыл газы атмосфераның төменгі және жоғарғы қабаттарында жиналып, жылу бөлінуін кешіктіреді және «парниктік эффект» тудырады..

Сұйытылған газ және оның рөлі

Табиғи және технологиялық мақсаттағы заттардың ішінде жоғары тұтанғыштық және жылулық құндылығы бар заттар бар. Сақтау, тасымалдау және пайдалану үшін сұйытылған газдың келесі түрлері қолданылады: метан, пропан, бутан, сонымен қатар пропан-бутан қоспалары.

Бутан (C₄H₁₀₎ және пропан мұнай газдарының құрамдас бөлігі болып табылады. Біріншісі -1 - -0, 5˚С сұйытады. Таза бутанды тасымалдау және аязды ауа райында пайдалану оның қатуына байланысты жүзеге асырылмайды. Пропанның сұйылту температурасы (С₃Н_{8) -41 – -42˚С, критикалық қысым – 4,27 МПа.}

Метан (CH_{4) табиғи газдың негізгі құрамдас бөлігі болып табылады. Газ көзінің түрлері – мұнай кен орындары, биогендік процестер өнімдері. Сұйылту бірте-бірте қысу және жылуды -160 - -161˚С дейін төмендету арқылы жүреді. Әрқайсысындакезең 5-10 рет қысылады.}

Сұйықтау арнайы зауыттарда жүргізіледі. Пропан, бутан, сондай-ақ олардың тұрмыстық және өндірістік пайдалануға арналған қоспасы бөлек шығарылады. Метан өнеркәсіпте және көлікке отын ретінде пайдаланылады. Соңғысын қысылған түрде де шығаруға болады.

Сығылған газ және оның рөлі

Соңғы уақытта сығымдалған табиғи газ танымал болды. Егер пропан мен бутан үшін тек сұйылту қолданылса, онда метан сұйылтылған күйде де, сығылған күйде де алынуы мүмкін. 20 МПа жоғары қысымдағы баллондардағы газдың белгілі сұйытылған газға қарағанда бірқатар артықшылықтары бар.

1. Жоғары булану жылдамдығы, соның ішінде ауаның теріс температурасында, теріс жинақтау құбылыстары жоқ.
2. Төмен уыттылық.
3. Толық жану, жоғары тиімділік, жабдық пен атмосфераға теріс әсер етпейді.

Тек жүк көліктеріне ғана емес, жеңіл автокөліктерге, сонымен қатар қазандық жабдықтарына арналған қосымшаны барған сайын табады.

Газ – көзге көрінбейтін, бірақ адам өміріне таптырмас зат. Олардың кейбіреулерінің жоғары жылулық құндылығы табиғи газдың әртүрлі компоненттерін өнеркәсіп пен көлікке отын ретінде кеңінен қолдануды негіздейді.