Šiandien mes žinome įvairių dujų.Kai kurie iš šių žmonių, gaunančių laboratorinius metodus cheminių medžiagų, kurios pačios yra susidaro panašiai reakcijų kaip šalutiniai produktai.Ir kas dujos yra gaminami pobūdžio?Pagrindiniai tokios dujos gamtinės, natūralios kilmės yra keturi:
- gamtinės dujos, kurių formulė CH4;
- azotas, N2;
- vandenilio H2;
- anglies dioksidas, CO2.
Žinoma, yra keletas kitų - deguonies, vandenilio sulfido, amoniakas, inertinės dujos, anglies monoksidas.Tačiau, aukščiau yra praktiškai svarbu žmonėms, ir naudojamas juos įvairiems tikslams, įskaitant, kaip kuro.
Kas yra gamtinės dujos?
vadinamas gamtines dujas, kurios gamta mums suteikia.Tai reiškia, kad į žemės vidų kiekis yra daug didesnis ir daugiau nei suma, kad yra paruoštas pramonės cheminių reakcijų.
žinomas kaip gamtinių dujų, metano, bet tai ne taip.Jei pažvelgti į dujų frakcijų sudėtį, matome savo kitą dalies sudėtis:
- metano (96%);
- etanas;
- propanas;
- butanas;
- vandenilio;
- anglies dioksidas;
- azoto;
- vandenilio sulfido (maži pėdsakus sumos).
Taigi, atrodo, kad gamtinių dujų - iš kelių dujų natūralios kilmės mišinys.
Gamtinės dujos: formulė
cheminės požiūriu, gamtinės dujos yra iš linijinių angliavandenilių paprasta struktūra mišinys - metanas, etanas Propanas ir butanas.Bet, kaip tūris didesnis visų metano, ji yra įprasta bendra formulė gamtinių dujų, tiesiogiai išreikšti metano formulę.Taigi, it turns out, kad cheminė formulė gamtinių dujų metano CH4.
Kiti komponentai yra taip empirinę formulę chemija:
- etanas - C2H6;
- Propanas - C3H8;
- butanas - C4H10;
- anglies dioksidas - CO2;
- azoto - N2;
- Vandenilis - H2;
- vandenilio sulfido - H2S.
medžiagų mišinys ir yra gamtinės dujos.Formulė metano jo bazinis junginys rodo, kad anglies kiekis jame yra labai mažas.Tai turi įtakos fizines savybes, kaip antai gebėjimą deginti bespalvis, visiškai dūmų taško.Nors kiti nariai jo homologinės eilės (A sotieji angliavandeniliai, ar alkanai serija) degimo metu suformuoti juodas dūminis liepsna.
Būdamas gamtos
pobūdžio, šios dujos yra rasti giliai po žeme, po storu ir tankus sluoksnių nuosėdinės uolienos.Yra du pagrindiniai teorijos gamtinių dujų kilmės gamtoje.
- teorija tektoninių judesių uolų.Šalininkai šios teorijos mano, kad angliavandenilių, kurių yra žemės gelmių, ir visada pakils kaip tektoninių judesių ir gabalai ilgesniuose rezultatas.Tuo aukšto slėgio ir temperatūros pokyčių viršuje, kad juos kaip cheminių reakcijų dviejų natūralių mineralų rezultatas - naftos ir dujų.
- biogeninių teorija teigia, kitą metodą, kuris buvo suformuota kaip gamtinių dujų rezultatas.Formulė atspindi jo sudėties kokybę - anglies ir vandenilio, o tai reiškia, kad jos formavimas dalyvavo gyvena organinių būtybių, kurių kūnai buvo daugiausia pastatytas iš šių elementų, pavyzdžiui, visų gyvų dalykų planetoje, kuri egzistuoja iki šios dienos.Laikui bėgant, negyvų augalų ir gyvūnų liekanos nuskendo žemiau vandenyno dugno, kur nebuvo nei deguonies, nei bakterijos gali išskaidyti ir perdirbti organines medžiagas.Kaip rezultatas, buvo anaerobinio oksidacijos biomasės dezintegracijos, ir per milijonus metų, suformuota iš dviejų šaltinių mineralų - naftos ir dujų.Tuo pačiu metu iš tiek pagrindas yra tas pats - tai yra dalis angliavandenilių ir mažos molekulinės masės medžiagų.Cheminė formulė dujų ir naftos pasirodo jį.Tačiau, kai veikiami skirtingų sąlygų ir skirtingų produktų yra suformuota: aukšto slėgio ir temperatūros - dujos, mažai - alyva.
Šiandien pagrindinės sritys ir dujų atsargos turi tokių šalių kaip Rusija, JAV, Kanada, Iranas, Norvegijoje ir Nyderlanduose.
Savo agregacijos gamtinių dujų visada gali būti pateikiama ne tik dujų būklę.Yra keletas variantų kondensacijos:
- dujų ištirpinti naftos molekulių.
- dujų ištirpinti vandens molekulėmis.
- Dujų suformuoja tvirtą drėkina.
- Esant normalioms aplinkybėms - dujinis junginys.
Kiekviena iš šių valstybių turi savo lauką ir yra labai vertinga asmeniui.
gautas laboratorijoje ir pramonė
Be gamtos objektų dujų gamybos, yra keletas būdų, kaip gauti jį į laboratoriją, skaičius.Tačiau, šie metodai, žinoma, yra naudojami tik mažomis partijomis produkto, kaip gamtinių dujų sąnaudas sintetinti laboratorijoje nėra pelningas.
Laboratoriniai metodai:
- hidrolizė mažos molekulinės masės junginių - aliuminio karbido: AL4C3 + 12H2O = 3CH4 + 4AL (OH) 3.
- natrio acetatas šarminių buvimą: NaOH = CH3COOH + + Na2CO3 CH4.
- iš sintetinių dujų: CO + 3H2 = CH4 + H2O.
- iš elementų - vandenilio ir anglies - esant aukštesnei temperatūrai ir slėgiui.
cheminė formulė gamtinių dujų, metano formulę pripažinta, todėl visi reakcijos būdingos alkanai, taip pat būdinga šios dujos.
kasybos pramonė metano gaunamas iš natūralių indėlių ir tolesniam perdirbimui frakcijas.Taip pat, būtina produktas dujų reikia išvalyti.Kadangi gamtinės dujos metanas formulė rodo tik sudėtinių dalių, kad jame yra dalis.Buitiniam naudojimui turi švarų dujų, kurių sudėtyje nėra jokių kitų nei metano medžiagų.Nuimamas etano, propano, butano, ir kitos dujos, taip pat yra plačiai naudojami.
fizikinės savybės
Formulės dujas, ką fizinės savybės turėtų turėti idėją.Apsvarstykite, kokios savybes.
- bespalvio pavidalo, bekvapė.
- Apytikslis tankumas svyruoja tarp 0,7-1 kg / m3.
- degimo temperatūra 6500c.
- beveik du kartus lengvesnės už orą.
- šiluma iš vieno kubinio metro dujų degimo, lygi 46 mln J.
- Be didelės koncentracijos (virš 15%) į oro dujų yra labai sprogus.
- kai naudojamas kaip kuras užima oktaninį skaičių, lygų 130.
grynų dujų yra gaunama tik pravažiavus ją per specialų nuotekų valymo įrenginius (montavimas), kuris yra pastatytas ant iškastinio svetainėje.
taikymas
Yra keletas pagrindinių taikymo sritys gamtines dujas.Po to, kai viskas, be to, jos pagrindinio komponento, formulė CH4 dujos yra naudojamos, ir visų kitų mišinio komponentų.
1. Vartotojų sritis gyvenime.Tai apima dujos maistui gaminti, šildymo gyvenamųjų pastatų, kuro katilo ir pan.Dujų, kuri yra naudojama gaminti, pridėti specialių medžiagų, priklausančių nuo tiolių grupei.Tai daroma siekiant užtikrinti, kad nuotėkio vamzdžio ar kitų neveikimas dujų žmonės gali užuosti ir imtis veiksmų.Vidaus dujų mišinys (kuri yra propano ir butano mišinys) yra labai sprogi didesnės koncentracijos.Merkaptanų taip pat konkretų ir nemalonų kvapą gamtinių dujų.Formulė susideda iš elementų, tokių kaip sieros ir fosforo, kuris suteikia jiems specifinį charakterį.
2. cheminių medžiagų gamyba.Šioje srityje vienas iš pagrindinių pradinių medžiagų daugelį reakcijų sukelia svarbias junginiai yra gamtinės dujos, formulė, kuri rodo, kuriomis sintezę jis gali dalyvauti:
- pagrindas plastikų, kurie yra labiausiai paplitęs modernus medžiaga praktiškai visose pramonės srityse, gamyboje;
- žaliava iš etinilo, vandenilio cianidas ir amoniako sintezėje.Sami produktai, išvardyti toliau yra daugelio sintetinių pluoštų ir audiniai, trąšų ir izoliacijos statybos gamybai;
- gumos, metanolis, organinių rūgščių - yra suformuota iš metano ir kitų medžiagų.Yra naudojami praktiškai visose žmogaus gyvenimo srityse;
- polietileno ir daugelis kitų junginių sintetinis pobūdis got it dėka metanas.
3. Panaudojimas kurui.Ir bet dėl žmonių veiklos pobūdžio, nuo užpildant atitinkamo tipo stalas lempos ir šiluminėse elektrinėse.Ši kuro rūšis yra laikoma ekologiškai teisingas ir tinkamas prie visų alternatyvių metodų fone.Tačiau per metano degimo, kad susidarytų anglies dioksidas, kaip bet kuri kita organinės medžiagos.Jis yra žinomas, kad būtų iš Žemės šiltnamio efektą priežastis.Todėl, žmonės, yra galimybė rasti net dar grynas ir aukštos kokybės šaltinis šiluminės energijos uždavinys.
tol, kol ji yra pagrindiniai šaltiniai, kurie naudoja gamtines dujas.Formulė jam, jei mes atsižvelgti į visas sudėtingas komponentus, rodo, kad jis yra beveik atsinaujinantis šaltinis, tik laiko jums reikia padaryti labai daug.Mūsų šalis, su dujų rezervai yra labai laimingas, nes tokių gamtinių išteklių suma truks daugelį šimtų metų ne tik pati Rusija, bet ir daugelyje pasaulio šalių per eksportas.
Azotas yra gamtinių dujų ir naftos telkinių komponentas.Be to, šis dujų užima didžiausią ore (78%), ir tūrio įvyksta natūralių junginių Litosfera nitrato forma.
Kaip paprasta medžiaga yra beveik niekada naudojamas gyvuosiuose organizmuose azoto.Formulė turi savo N2 formą arba, kalbant apie cheminių obligacijas, N≡N.Tokio stipri nuorodą buvimas rodo aukštą stabilumą ir cheminį inertiškumą molekulės normaliomis sąlygomis.Tai yra, kas paaiškina dideliu kiekiu dujų laisvojo atmosferoje egzistavimo galimybę.
į paprastą medžiagos forma yra pajėgi azoto nustatomas specialiu organizmų - gumbelinių bakterijų.Jie yra tada perdirbti į formą, tinkamą augalų, ir tai dujos yra tokiu būdu atliekamas mineralinės mitybos augalų šaknų sistemos.
Yra keletas pagrindinių junginiai, kuriuose yra į gamtos azotas.Iš formulę:
- oksidų - NO2, N2O, N2O5;
- rūgštis - HNO2 azoto ir azoto HNO3 (suformuotas žaibo išleidimo iš oksidų ore);
- salietra - KNO3, NaNO3 ir pan.
Žmogus azotas naudojamas ne tik kaip dujos, o skystos būsenos.Jis turi galimybę tapti skystis žemesnėje nei -1700S, jis gali būti naudojamas užšaldymo augalų ir gyvūnų audiniuose, daug medžiagų.Taigi jis yra plačiai naudojamas skystas azotas yra medicinoje.
Be to, azoto, yra vienos iš pagrindinių jos junginių pagrindas - amoniaku.Gamybos cheminės medžiagos, nes ji yra plačiai naudojami namų ūkio ir pramonės (pasirengimas gumos, dažų, plastikų, sintetinio pluošto, organinių rūgščių, dažų gamyba, sprogmenų ir tt).
Anglies dioksidas
Kas yra medžiagos formulė?Anglies dioksidas yra parašyta, kaip CO2.Kovalentinis ryšys ir molekulė silpnai poliarinio, stipraus cheminio dvigubo stiprumo tarp anglies ir deguonies.Tai rodo stabilumą ir inertiškumą molekulių normaliomis sąlygomis.Šis faktas patvirtina laisvo anglies dioksido egzistavimo Žemės atmosferoje.
Ši medžiaga yra gamtinių dujų ir naftos komponentų, ir kaupiasi viršutinėje atmosferoje planetos, sukelia vadinamąjį šiltnamio efektą.
didžiulis anglies dioksido susidaro iškastinio kuro bet kokios rūšies degimui.Ar akmens anglis, medienos, dujų arba kitų kuro išvadais užbaigti degimą formacijos vandens ir medžiagos.
Pasirodo, kad į atmosferą kaupimas yra neišvengiama.Todėl svarbus uždavinys šiuolaikinėje visuomenėje yra ieškoti alternatyvos, suteikiant šiltnamio kuro minimumo.
Vandenilio
Kitas lipti junginys pasitaikančiam gamtos mineralų sudėtį - yra vandenilis.Dujų formulė - H2.Paprasčiausias visų žinomų medžiagų ir šiandien.
Dėl savo specialiųjų savybių periodinėje lentelėje užima dvi padėtys - tarp šarminių metalų ir halogenų.Su vienu elektronų gali duoti tai, kaip (metalo savybės, panaudojimo) ir gauti (nemetalinės savybės, oksidacijos).
pagrindinis plotas naudoti - tai ekologiškas kuras, kurio mokslininkai pamatyti ateitį.Priežastys:
- neribotas dujų atsargų;
- švietimas kaip deginimas rezultatas yra tik vanduo.
Tačiau visiškas technologijų plėtros iš vandenilio kaip energijos šaltinio, reikia keisti daug daugiau niuansų.
apskaičiavimo formulė, masė, tankis ir tūris dujų
fizikos ir chemijos taikyti keletą pagrindinių būdų išspręsti dujas.Pavyzdžiui, jei mes kalbame apie vieną iš pagrindinių parametrų, pavyzdžiui, dujų formulę apskaičiuoti masę taip:
M = V * þ, kur þ - tai materijos tankis, V - jo apimtis.
Pavyzdžiui, jei mes turime apskaičiuoti gamtinių dujų tūrio 1 kubinį metrą įprastomis sąlygomis masę, mes vidutinę vertę savo standartinio tankio pamatinę medžiagą.Ji bus lygus 0,68 kg / m3.Dabar, mes žinome apimtį ir tankumą dujų, už visiškai apskaičiuoti formulė atitinka reikalavimus.Tada:
m (CH4) = 0,68 kg / m3 * 1 m3 = 0,68 kg sumažinti kubinių metrų.
Formulės dujų tūris, priešingai, sudaro masė ir tankis rodiklius.Tai yra, galime išreikšti aukščiau konfigūracija vertę:
V = m / þ, tada standartinėmis sąlygomis, kad 2 kg metano tūris yra lygus 2 m / 0,68 = 2914 m3.
pat sudėtingesniais atvejais (kai sąlygos yra nestandartinės) dėl masės ir tūrio dujų lygtį Mendelejevas Clapeyron, kuris turi formą APSKAIČIAVIMO
p * V = m / M * R * T, kur p - dujų slėgis, V -jos apimtis, m ir M - masė ir molinė masė, atitinkamai, R - universali dujų konstanta lygi 8.314, T - temperatūra kelvinais.
Ši formulė gamina dujų tūrio skaičiavimai labai arti idealaus dujas, kurios egzistuoja tik hipotetinė ir yra naudojamas abstrakčias idėjas, sprendžiant problemas fizikos ir chemijos vertės.Taip pat galima apskaičiuoti Boyle lygtis, kuri formą tūris:
V = Vr * pH * T / P * t, kur indekso n verčių - tai normalios standartines sąlygas vertė.
į skaičiavimus buvo pats tiksliausias ir atitiktų tikrovę, būtina atsižvelgti į šį parametrą, iš dujų tankį.Apskaičiavimo šį parametrą formulė vis dar yra ginčytinas klausimas.Priimamos taikant įprastą lygumoje, kuris turi formą:
þ = m0 * n, kur m0 - molekulinė masė (kg) ir n - koncentracija vienetas - 1 / m3.
Tačiau kai kuriais atvejais būtina naudoti kitas, sudėtingesnes ir išsamius skaičiavimus su keliais kintamųjų tiksli ir arčiau idealaus rezultato.