Principals tipus de gasos

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2024-01-02 13:51

La natura coneix tres estats bàsics de qualsevol substància: sòlid, líquid i gasós. Gairebé qualsevol líquid pot adquirir cadascun dels dos restants. Molts sòlids, quan es fonen, s'evaporen o es cremen, poden reposar el contingut de l'aire. Però no tots els gasos poden convertir-se en un component de materials sòlids o líquids. Es coneixen diferents tipus de gasos, que es diferencien en les seves propietats, origen i característiques d'aplicació.

Definició i propietats

El gas és una substància caracteritzada per l'absència o el valor mínim d'enllaços intermoleculars, així com per la mobilitat activa de les partícules. Propietats bàsiques que tenen tots els tipus de gasos:

1. Fluidesa, deformabilitat, volatilitat, esforç per aconseguir el màxim volum, la reacció d'àtoms i molècules davant una disminució o augment de la temperatura, que es manifesta per un canvi en la intensitat del seu moviment.
2. Existeix a una temperatura on l'augment de pressió no es liqua.
3. Fàcilencongir, disminuint de volum. Això fa que sigui fàcil de transportar i utilitzar.
4. La majoria es liquen per compressió dins de determinats límits de pressions i valors de calor crítics.

A causa de la inaccessibilitat de la investigació, es descriuen utilitzant els següents paràmetres bàsics: temperatura, pressió, volum, massa molar.

Classificació per ingrés

Al medi natural, es troben tot tipus de gasos a l'aire, la terra i l'aigua.

1. Components de l'aire: oxigen, nitrogen, diòxid de carboni, argó, òxid nítric amb impureses de neó, criptó, hidrogen, metà.
2. A l'escorça terrestre, el nitrogen, l'hidrogen, el metà i altres hidrocarburs, el diòxid de carboni, l'òxid de sofre_{i altres es troben en estat gasós i líquid. També hi ha dipòsits de gas a la fracció sòlida barrejat amb capes d'aigua a pressions d'unes 250 atm. a temperatures relativament baixes (fins a 20˚С).}
3. Els dipòsits contenen gasos solubles: clorur d'hidrogen, amoníac i gasos poc solubles: oxigen, nitrogen, hidrogen, diòxid de carboni _etc.

Les reserves naturals superen amb escreix la quantitat possible de creades artificialment.

Classificació per grau d'inflamabilitat

Tots els tipus de gasos, en funció de les característiques de comportament en els processos d'ignició i combustió, es divideixen en comburants, inerts i combustibles.

1. Els oxidants afavoreixen i afavoreixen la combustió, però no es cremen: aire, oxigen, fluor, clor, òxid de nitrogen i diòxid.
2. Inert no participeuen la combustió, però, tendeixen a desplaçar l'oxigen i influeixen en la disminució de la intensitat del procés: heli, neó, xenó, nitrogen, argó, diòxid de carboni.
3. Els combustibles s'encenen o exploten quan es combinen amb l'oxigen: metà, amoníac, hidrogen, acetilè, propà, butà, monòxid de carboni, etan i etilè. La majoria d'ells es caracteritzen per la combustió només en condicions d'una determinada composició de la mescla de gasos. A causa d'aquesta propietat, el gas és el tipus de combustible, amb diferència el més comú. En aquesta capacitat s'utilitzen metà, propà i butà.

El diòxid de carboni i la seva funció

És un dels gasos més comuns a l'atmosfera (0,04%). A temperatura i pressió atmosfèrica normals, té una densitat d'1,98 kg/m³. Pot estar en estat sòlid o líquid. La fase sòlida es produeix amb calor negativa i pressió atmosfèrica constant, s'anomena "gel sec". La fase líquida CO_{2 és possible amb l'augment de la pressió. Aquesta propietat s'utilitza per a emmagatzematge, transport i aplicacions tecnològiques. La sublimació (transició a un estat gasós des d'un sòlid, sense una fase líquida intermèdia) és possible a -77 - -79˚С. La solubilitat en aigua en una proporció d'1:1 es realitza a t=14-16˚С.}

Els tipus de diòxid de carboni es distingeixen segons l'origen:

1. Els residus de plantes i animals, emissions dels volcans, emissions de gasos de les entranyes de la terra, evaporació de la superfície de les masses d'aigua.
2. Producció humana, incloses les emissions de la combustió de tot tipuscombustible.

Com a substància útil, s'utilitza:

1. En extintors de diòxid de carboni.
2. En cilindres per a la soldadura d'arc en l'entorn adequat CO_2.
3. A la indústria alimentària com a conservant i per a la carbonatació de l'aigua.
4. Com a refrigerant per a la refrigeració temporal.
5. A la indústria química.
6. En metal·lúrgia.

Sent un component indispensable de la vida del planeta, de l'home, del funcionament de màquines i fàbriques senceres, el diòxid de carboni s'acumula a les capes inferiors i superiors de l'atmosfera, retardant l'alliberament de calor i creant un "efecte hivernacle". ".

El gas liquat i el seu paper

Entre les substàncies d'origen natural i finalitats tecnològiques, n'hi ha que tenen un alt grau d'inflamabilitat i poder calorífic. S'utilitzen els següents tipus de gas liquat per a l'emmagatzematge, el transport i l'ús: metà, propà, butà, així com mescles propà-butà.

Butà (C₄H₁₀₎ i el propà són components dels gasos del petroli. El primer es liqua a -1 - -0, 5˚С. El transport i l'ús en temps de gel del butà pur no es realitza a causa de la seva congelació. Temperatura de liqüefacció del propà (С₃Н_{8) -41 – -42˚С, pressió crítica – 4,27 MPa.}

Metà (CH_{4) és el principal constituent del gas natural. Tipus de font de gas: jaciments de petroli, productes de processos biogènics. La liqüefacció es produeix mitjançant la compressió gradual i la reducció de la calor fins a -160 - -161˚С. A cadascunl'etapa es comprimeix de 5 a 10 vegades.}

La liqüefacció es realitza en plantes especials. El propà, el butà, així com la seva mescla per a ús domèstic i industrial es produeixen per separat. El metà s'utilitza a la indústria i com a combustible per al transport. Aquest últim també es pot emetre en forma comprimida.

El gas comprimit i la seva funció

Recentment, el gas natural comprimit ha guanyat popularitat. Si només s'utilitza la liqüefacció per al propà i el butà, llavors el metà es pot produir tant en estat liquat com en estat comprimit. El gas en cilindres a alta pressió de 20 MPa té una sèrie d'avantatges respecte al conegut gas liquat.

1. Taxa d'evaporació elevada, inclòs a temperatures negatives de l'aire, sense fenòmens d'acumulació negativa.
2. Menor toxicitat.
3. Combustió completa, alta eficiència, sense impacte negatiu en l'equip i l'atmosfera.

Troba cada cop més aplicació no només per a camions, sinó també per a cotxes, així com per a equips de calderes.

El gas és una substància discreta però indispensable per a la vida humana. L'elevat poder calorífic d'alguns d'ells justifica l'ús generalitzat de diversos components del gas natural com a combustible per a la indústria i el transport.