გაზების ძირითადი ტიპები

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-02 13:57

ბუნებამ იცის ნებისმიერი ნივთიერების სამი ძირითადი მდგომარეობა: მყარი, თხევადი და აირისებრი. თითქმის ნებისმიერ სითხეს შეუძლია დარჩენილი ორიდან თითოეული შეიძინოს. ბევრ მყარ ნივთიერებას, როცა დნება, აორთქლდება ან იწვის, შეუძლია ჰაერის შიგთავსის შევსება. მაგრამ ყველა გაზი არ შეიძლება გახდეს მყარი მასალების ან სითხეების კომპონენტი. ცნობილია გაზების სხვადასხვა სახეობა, რომლებიც განსხვავდება მათი თვისებებით, წარმომავლობითა და გამოყენების მახასიათებლებით.

განმარტება და თვისებები

გაზი არის ნივთიერება, რომელიც ხასიათდება ინტერმოლეკულური ბმების არარსებობით ან მინიმალური მნიშვნელობით, ასევე ნაწილაკების აქტიური მობილურობით. ყველა ტიპის გაზს აქვს ძირითადი თვისებები:

1. სთხევადობა, დეფორმირებადობა, ცვალებადობა, მაქსიმალური მოცულობისკენ სწრაფვა, ატომებისა და მოლეკულების რეაქცია ტემპერატურის შემცირებაზე ან ზრდაზე, რაც გამოიხატება მათი მოძრაობის ინტენსივობის ცვლილებით..
2. არსებობს ტემპერატურაზე, სადაც წნევის მატება არ თხევადდება.
3. მარტივიშემცირება, მოცულობის შემცირება. ეს აადვილებს მის ტრანსპორტირებას და გამოყენებას.
4. უმრავლესობა თხევადდება შეკუმშვით წნევისა და კრიტიკული სითბოს მნიშვნელობების გარკვეულ საზღვრებში.

კვლევის მიუწვდომლობის გამო, ისინი აღწერილია შემდეგი ძირითადი პარამეტრების გამოყენებით: ტემპერატურა, წნევა, მოცულობა, მოლური მასა.

კლასიფიკაცია დეპოზიტის მიხედვით

ბუნებრივ გარემოში ყველა სახის აირები გვხვდება ჰაერში, მიწასა და წყალში.

1. ჰაერის კომპონენტები: ჟანგბადი, აზოტი, ნახშირორჟანგი, არგონი, აზოტის ოქსიდი ნეონის, კრიპტონის, წყალბადის, მეთანის მინარევებით.
2. დედამიწის ქერქში აზოტი, წყალბადი, მეთანი და სხვა ნახშირწყალბადები, ნახშირორჟანგი, გოგირდის ოქსიდი_{და სხვა არის აირისებრ და თხევად მდგომარეობაში. ასევე არის გაზის საბადოები მყარ ფრაქციაში, რომელიც შერეულია წყლის ფენებთან დაახლოებით 250 ატმოსფერული წნევის დროს. შედარებით დაბალ ტემპერატურაზე (20˚С-მდე).}
3. რეზერვუარები შეიცავს ხსნად გაზებს - წყალბადის ქლორიდს, ამიაკს და ცუდად ხსნად გაზებს - ჟანგბადს, აზოტს, წყალბადს, ნახშირორჟანგს_{და ა.შ.}

ბუნებრივი რეზერვები ბევრად აღემატება ხელოვნურად შექმნილ შესაძლო რაოდენობას.

კლასიფიკაცია აალებადი ხარისხის მიხედვით

ყველა ტიპის აირები, ანთების და წვის პროცესებში ქცევითი მახასიათებლების მიხედვით, იყოფა ოქსიდიზატორებად, ინერტულ და წვად.

1. ოქსიდანტები ხელს უწყობენ და ხელს უწყობენ წვას, მაგრამ არ იწვებიან: ჰაერი, ჟანგბადი, ფტორი, ქლორი, აზოტის ოქსიდი და დიოქსიდი.
2. ინერტული არ მიიღოთ მონაწილეობათუმცა, წვის დროს ისინი ახდენენ ჟანგბადის გადაადგილებას და გავლენას ახდენენ პროცესის ინტენსივობის შემცირებაზე: ჰელიუმი, ნეონი, ქსენონი, აზოტი, არგონი, ნახშირორჟანგი.
3. ჟანგბადთან შერწყმისას აალებადი ნივთიერებები იწვის ან ფეთქდება: მეთანი, ამიაკი, წყალბადი, აცეტილენი, პროპანი, ბუტანი, ნახშირბადის მონოქსიდი, ეთანი, ეთილენი. მათ უმეტესობას ახასიათებს წვა მხოლოდ გაზის ნარევის გარკვეული შემადგენლობის პირობებში. ამ თვისებიდან გამომდინარე, გაზი არის საწვავის ტიპი, ყველაზე გავრცელებული. ამ სიმძლავრეში გამოიყენება მეთანი, პროპანი, ბუტანი.

ნახშირორჟანგი და მისი როლი

არის ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული აირი ატმოსფეროში (0,04%). ნორმალურ ტემპერატურაზე და ატმოსფერულ წნევაზე მას აქვს სიმკვრივე 1,98 კგ/მ³. შეიძლება იყოს მყარ ან თხევად მდგომარეობაში. მყარი ფაზა ხდება უარყოფითი სიცხისა და მუდმივი ატმოსფერული წნევის დროს, მას "მშრალი ყინული" ეწოდება. თხევადი ფაზა CO_{2 შესაძლებელია წნევის გაზრდით. ეს ქონება გამოიყენება შენახვის, ტრანსპორტირებისა და ტექნოლოგიური აპლიკაციებისთვის. სუბლიმაცია (მყარიდან აირისებრ მდგომარეობაში გადასვლა, შუალედური თხევადი ფაზის გარეშე) შესაძლებელია -77 - -79˚С. წყალში ხსნადობა 1:1 თანაფარდობით მიიღწევა t=14-16˚С..}

ნახშირორჟანგის ტიპები გამოირჩევა წარმოშობის მიხედვით:

1. მცენარეებისა და ცხოველების ნარჩენები, ვულკანების გამონაბოლქვი, გაზის გამონაბოლქვი დედამიწის ნაწლავებიდან, აორთქლება წყლის ობიექტების ზედაპირიდან.
2. ადამიანის გამომუშავება, ყველა სახის წვის გამონაბოლქვის ჩათვლითსაწვავი.

როგორც სასარგებლო ნივთიერება გამოიყენება:

1. ნახშირორჟანგის ცეცხლმაქრებში.
2. ცილინდრებში რკალი შედუღებისთვის შესაბამის გარემოში CO_2.
3. კვების მრეწველობაში, როგორც კონსერვანტი და წყლის კარბონაციისთვის.
4. როგორც გამაგრილებელი საშუალება დროებითი გაგრილებისთვის.
5. ქიმიურ ინდუსტრიაში.
6. მეტალურგიაში.

როგორც პლანეტის, ადამიანის, მანქანებისა და მთელი ქარხნების ცხოვრების შეუცვლელი კომპონენტი, ნახშირორჟანგი გროვდება ატმოსფეროს ქვედა და ზედა ფენებში, აჭიანურებს სითბოს გამოყოფას და ქმნის "სათბურის ეფექტს". ".

თხევადი გაზი და მისი როლი

ბუნებრივი წარმოშობისა და ტექნოლოგიური დანიშნულების ნივთიერებებს შორის არის ისეთებიც, რომლებსაც აქვთ მაღალი ხარისხის აალებადი და კალორიული ღირებულება. შენახვის, ტრანსპორტირებისა და გამოყენებისათვის გამოიყენება თხევადი აირის შემდეგი სახეობები: მეთანი, პროპანი, ბუტანი, აგრეთვე პროპან-ბუტანის ნარევები.

ბუტანი (C₄H₁₀₎ და პროპანი ნავთობის გაზების შემადგენელი ნაწილია. პირველი თხევდება -1 - -0, 5˚С-ზე. სუფთა ბუტანის ტრანსპორტირება და გამოყენება ყინვაგამძლე ამინდში არ ხდება მისი გაყინვის გამო. პროპანის გათხევადების ტემპერატურა (С₃Н_{8) -41 – -42˚С, კრიტიკული წნევა – 4,27 მპა.}

მეთანი (CH_{4) არის ბუნებრივი აირის მთავარი შემადგენელი ნაწილი. გაზის წყაროს სახეები - ნავთობის საბადოები, ბიოგენური პროცესების პროდუქტები. გათხევადება ხდება თანდათანობითი შეკუმშვის და სითბოს შემცირების გზით -160 - -161˚С. Თითოეულზეეტაპი შეკუმშულია 5-10 ჯერ.}

გათხევადება ტარდება სპეციალურ საწარმოებში. ცალკე იწარმოება პროპანი, ბუტანი, აგრეთვე მათი ნარევი საყოფაცხოვრებო და სამრეწველო გამოყენებისთვის. მეთანი გამოიყენება მრეწველობაში და ტრანსპორტის საწვავად. ეს უკანასკნელი ასევე შეიძლება გაიცეს შეკუმშული სახით.

შეკუმშული აირი და მისი როლი

ამ ბოლო დროს პოპულარობა მოიპოვა შეკუმშულმა ბუნებრივმა აირმა. თუ პროპანისა და ბუტანისთვის გამოიყენება მხოლოდ გათხევადება, მაშინ მეთანის წარმოება შესაძლებელია როგორც თხევად, ასევე შეკუმშულ მდგომარეობაში. გაზს ცილინდრებში 20 მპა მაღალი წნევის ქვეშ აქვს მთელი რიგი უპირატესობები ცნობილ თხევად აირთან შედარებით.

1. აორთქლების მაღალი სიჩქარე, მათ შორის ჰაერის უარყოფით ტემპერატურაზე, უარყოფითი დაგროვების ფენომენების გარეშე.
2. დაბალი ტოქსიკურობა.
3. სრული წვა, მაღალი ეფექტურობა, არ აქვს უარყოფითი გავლენა აღჭურვილობასა და ატმოსფეროზე.

სულ უფრო და უფრო პოულობს აპლიკაციას არა მხოლოდ სატვირთო მანქანებისთვის, არამედ მანქანებისთვის, ასევე საქვაბე აღჭურვილობისთვის.

გაზი არის შეუმჩნეველი, მაგრამ შეუცვლელი ნივთიერება ადამიანის სიცოცხლისთვის. ზოგიერთი მათგანის მაღალი კალორიულობა ამართლებს ბუნებრივი აირის სხვადასხვა კომპონენტის ფართოდ გამოყენებას, როგორც საწვავს მრეწველობისა და ტრანსპორტისთვის.