Principali tipi di gas

La natura conosce i tre stati fondamentali di qualsiasi sostanza: solido, liquido e gassoso. Praticamente qualsiasi liquido può trovare ognuno dei due rimanenti. Molti solidi possono essere aggiunti all'aria durante la fusione, l'evaporazione o la combustione. Ma non tutti i gas possono diventare componenti di materiali solidi o liquidi. Sono noti diversi tipi di gas, che differiscono dalle loro proprietà, origine e applicazione.

Definizione e proprietà

Il gas è una sostanza per la quale è caratteristica l'assenza o il valore minimo dei legami intermolecolari, così come la mobilità attiva delle particelle. Le proprietà principali che tutti i tipi di gas hanno:

1. La fluidità, la deformabilità, la volatilità, il desiderio del volume massimo, la reazione degli atomi e delle molecole a una diminuzione o all'aumento della temperatura, che si manifesta con un cambiamento dell'intensità del loro movimento.
2. Ci sono a una temperatura in cui l'aumento della pressione non porta ad una transizione allo stato liquido.
3. Facilmente ridurre, diminuendo in volume. Questo rende più facile il trasporto e l'utilizzo.
4. La maggior parte sono liquefatti dalla compressione entro determinati limiti di pressioni e valori critici di calore.

A causa della ricerca inaccessibile, sono descritti con l'aiuto di parametri fondamentali quali temperatura, pressione, volume, massa molare.

Classificazione per deposito

Nell'ambiente naturale, tutti i tipi di gas sono nell'aria, nella terra e nell'acqua.

1. Aria composita: ossigeno, azoto, anidride carbonica, argon, ossido di azoto con aggiunte di neon, krypton, idrogeno, metano.
2. Nella crosta terrestre, azoto, idrogeno, metano e altri idrocarburi, anidride carbonica, ossido di zolfo E gli altri sono in stato gassoso e liquido. Ci sono anche depositi di gas nella frazione solida miscelati con strati di acqua a pressioni di circa 250 atm. A temperature relativamente basse (fino a 20 ° C).
3. I serbatoi contengono gas solubili – cloruro di idrogeno, ammoniaca e poco solubile – ossigeno, azoto, idrogeno, anidride carbonica E altri.

Le riserve naturali vanno ben oltre il numero possibile di artificiosamente creati.

Classificazione per grado di infiammabilità

Tutti i tipi di gas, a seconda delle caratteristiche comportamentali nei processi di accensione e di combustione, sono divisi in ossidanti, inerti e combustibili.

1. Gli ossidanti promuovono l'accensione e sostengono la combustione, ma non bruciano: aria, ossigeno, fluoro, cloro, ossido e biossido di azoto.
2. Gli inerti non partecipano alla combustione, ma hanno la proprietà di spostare l'ossigeno e influenzano la diminuzione dell'intensità del processo: elio, neon, xeno, azoto, argon, anidride carbonica.
3. Combustibili innescano o esplodono, collegandosi all'ossigeno: metano, ammoniaca, idrogeno, acetilene, propano, butano, monossido di carbonio, etano, etilene. La maggior parte di essi è caratterizzata dalla combustione solo in condizioni di una certa composizione della miscela di gas. A causa di questa proprietà, il gas è un tipo di combustibile, oggi è il più comune. In questa capacità vengono utilizzati metano, propano, butano.

Anidride carbonica e il suo ruolo

È uno dei gas più diffusi nell'atmosfera (0,04%). A temperatura normale e pressione atmosferica ha una densità di 1,98 kg / m ³ . Può essere in uno stato solido e liquido. La fase solida avviene con calore negativo e pressione atmosferica costante, si chiama "ghiaccio secco". La fase liquida di CO ₂ è possibile con una pressione crescente. Questa proprietà è utilizzata per l'archiviazione, il trasporto e le applicazioni tecnologiche. La sublimazione (transizione ad uno stato gassoso da un solido, senza una fase liquida intermedia) è possibile a -77 – -79 ° C. La solubilità in acqua nel rapporto 1: 1 viene realizzata a t = 14-16 ° C.

I tipi di anidride carbonica sono diversi a seconda dell'origine:

1. Prodotti di attività vitali di piante e animali, emissioni vulcaniche, emissioni di gas provenienti dall'interno della terra, evaporazione dalla superficie dei corpi idrici.
2. I risultati delle attività umane, comprese le emissioni provenienti dalla combustione di tutti i tipi di carburante.

Come sostanza utile, viene applicata:

1. In estintori di anidride carbonica.
2. Nei cilindri per saldatura ad arco in un ambiente appropriato di CO ₂ .
3. Nell'industria alimentare come conservante e per la carbonatazione dell'acqua.
4. Come refrigerante per il raffreddamento temporaneo.
5. Nell'industria chimica.
6. Nella metallurgia.

Essendo una componente indispensabile della vita del pianeta, l'uomo, il lavoro delle macchine e delle piante intere, l' anidride carbonica si accumula negli strati inferiori e superiori dell'atmosfera, ritardando il rilascio del caldo e creando un effetto "serra".

Gas liquefatto e il suo ruolo

Tra le sostanze di origine naturale e di scopo tecnologico vengono isolati quelli che presentano un elevato grado di infiammabilità e un valore calorifico. I seguenti tipi di gas liquefatti sono utilizzati per lo stoccaggio, il trasporto e l'uso: metano, propano, butano e miscele di propano-butano.

Butano (C ₄ H ₁₀₎ e propano sono componenti di gas di petrolio. Il primo è liquefatto a -1 – -0,5 ° C. Il trasporto e l'uso nel gelo freddo di butano puro non vengono effettuati a causa del suo congelamento. La temperatura di liquefazione per il propano (C ₃ H ₈₎ -41 – -42 ° C, la pressione critica – 4,27 MPa.

Metano (CH ₄₎ – costituente principale del gas naturale. Tipi di fonte di gas – depositi di petrolio, prodotti di processi biogeni. La liquefazione avviene mediante compressione passo-passo e riducendo il calore a -160 – -161 ° C. In ogni fase è compresso 5-10 volte.

La liquefazione viene effettuata presso impianti speciali. Propano, butano, così come la loro miscela per uso nazionale e industriale, vengono prodotti separatamente. Il metano viene utilizzato nell'industria e sotto forma di carburante per il trasporto. Quest'ultima può anche essere prodotta in forma compressa.

Gas compresso e il suo ruolo

Recentemente, il gas naturale compresso ha guadagnato popolarità. Se il propano e il butano sono esclusivamente liquefatti, il metano può essere prodotto sia in forma liquefatta che compressa. Il gas in cilindri ad alta pressione a 20 MPa ha diversi vantaggi rispetto al ben noto gas liquefatto.

1. Elevata velocità di evaporazione, anche a temperature negative dell'aria, assenza di fenomeni di accumulo negativo.
2. Tossicità inferiore.
3. Combustione completa, alta efficienza, nessun impatto negativo sull'attrezzatura e sull'atmosfera.

Sempre più, viene utilizzato non solo per i camion, ma anche per le autovetture, così come per le apparecchiature di caldaia.

Il gas è una sostanza sottile ma indispensabile per la vita umana. Il valore alto calorifico di alcuni di essi giustifica l'ampio utilizzo di vari componenti del gas naturale come carburante per l'industria e il trasporto.