Natural mandatsa-dranomaso: raikipohy. Raikipohy entona simika. Karazana rehetra entona voajanahary

Ankehitriny, gaza maro samihafa no fantatra. Ny sasany amin'izy ireo dia mandray any amin'ny laboratoire, avy amin'ny zavatra simika, ny sasany dia miforona vokatry ny fanehoan-kevitra toy ny avy amin'ny vokatra. Ary inona no gazy ateraky ny natiora? Ny gaza lehibe toy ny voajanahary voajanahary dia efatra:

• voajanahary mandatsa-dranomaso, izay raikipohy ny CH _4;
• Azota, N _2;
• hidrôzenina, H _2;
• gazy karbonika, CO _2.

Mazava ho azy, misy ireo hafa - oksizenina, hidrôzenina sulfide, amoniaka, inert entona, gazy. Na dia izany aza, ny lisitra voalaza etsy ambony dia tena manan-danja ho an'ny olona ary ampiasaina amin'izy ireo ho an'ny tanjona samihafa, tafiditra ao anatin'izany ny solika.

Inona ny entona voajanahary?

Ny natiora no karazana gazy omen'ny natiora antsika. Izany hoe, ny iray izay ambony noho ny habetsaky ny vola entiny ao amin'ny indostria noho ny fanehoan-kevitry ny simika.

Ara-dalàna ny miantso métane gazy voajanahary, saingy tsy tena marina izany. Raha heverintsika ny fampitomboana ny entona toy izany dia azontsika jerena ny singa manaraka:

• Methane (hatramin'ny 96%);
• ethane;
• propane;
• butane;
• hydrogène;
• Gazy karbôna;
• azota;
• Sifitra mandeha amin'ny rano (kely, andalana).

Araka izany, dia hita fa ny entona voajanahary - fifangaroan-maromaro voajanahary mitranga etona.

Gazety voajanahary: Formula

Avy amin'ny fomba fiasa ara-tsimia, ny gazy voajanahary dia fitambaranà hydrocarbons tsotra tsotra - metane, etane, propane ary butane. Fa satria mbola misy metanezy be ny habetsahana, dia fomba fanao mahazatra no maneho ny fehezin'ny gaza voajanahary amin'ny alalan'ny metona mivantana. Araka izany, raha ny fandehany fa ny raikipohy simika ny entona voajanahary metanina CH _4.

Ireo singa sisa tavela dia manana formul empirico manaraka ao amin'ny simia:

• ethane - C ₂ H _6;
• propane - C ₃ H _8;
• butane - C ₄ H _10;
• gazy karbonika - CO _2;
• azota - N _2;
• H - H _2;
• hidrôzenina sulfide - H ₂ S.

Ny votoatin'ny zavatra toy izany dia gazy voajanahary. Ny fomba fiasan'ny metaly fototra dia mampiseho fa tena kely ny votoatin'ny karbona. Manana ny toetrany ara-batana izany, ohatra, toy ny fahafahana mandoro amin'ny lelafo tsy misy loko sy tsy misy loto. Raha mpikambana hafa ao aminy homologous andian-dahatsoratra (andian-dahatsoratra tototry hydrocarbons na alkanes) nandritra ny setroka mainty hoditra mba hanangana smoky lelafo.

Ny maha-izy azy

Eo amin'ny natiora, ity gaza ity dia hita ambanin'ny tany ambanin'ny tany, eo ambanin'ny haavony sy ny lanjan'ny vatolampy sedimentary. Misy teoria roa lehibe momba ny fiandohan'ny entona voajanahary.

1. Ny teoria momba ny fikorontanan'ny teôtonika. Ireo mpanohana an'io teôria io dia mino fa ny rano hydrocarbons dia voarakitra ao amin'ny aterineto hatrany ary mitsangana amin'ny vokatry ny hetsika tectonic ary mihena. Ao an-tampony, ny fanerena avo lenta sy ny fiovan'ny hafanana dia manova azy ireo vokatry ny fihetsiketsehana simika amin'ny mineraly roa - solika sy gazy.
2. Ny teoria biogène dia miresaka fomba iray hafa, izay nahatonga ny fananganana gazy voajanahary. Ny endri-tsoratr'izy io dia maneho ny famokarana kalitao - karbaona sy hydrogène, izay manondro fa ny fananganana dia nahitana zavamaniry zavamananaina velona, ny vatan'izy ireo dia naorina avy amin'ireny singa ireny, toy ireo zavamananaina rehetra eto amin'ny planeta misy antsika. Miaraka amin'ny vanim-potoana dia mbola tavela ny biby maty sy ny zavamaniry nidina ho any amoron-dranomasina, izay tsy misy oksizenina na bakteria afaka mamongotra sy manodina an'io volkano io. Noho ny fanamafisana ny anaerobika, nipoitra ny biomass, ary nandritra ny roa tapitrisa taona dia nisy loharano mineraly roa - menaka sy gazy - natsangana. Izao no fototry ny roa mitovy - izany hydrocarbons ary indraindray ny ambany molekiolan'ny lanjan'ny akora. Ny fanodinana solika amin'ny solika sy solika dia manaporofo izany. Na dia eo aza ny fitaratry ny fepetra samihafa, dia misy ny vokatra samihafa: ny tsindry sy ny hafanana ambony - gazy, indostria kely - solika.

Hatramin'izao, ny tahiry fototra sy ny tahirin-tsolika dia firenena toa an'i Rosia, Etazonia, Kanada, Iran, Norvey ary Holandy.

Araka ny fitambaran'ny fanjakana, ny gazy voajanahary dia tsy voatery ho ao anatin'ny toetr'andro ihany. Misy safidy maromaro ho an'ny fanamafisana azy:

1. Ny gazy dia levona amin'ny molekiolan'ny solika.
2. Ny gazy dia levona amin'ny molekiolan'ny rano.
3. Ny gazy dia mamorona fofona gaza.
4. Ao anatin'ny toe-javatra ara-dalàna, ny fitambaran-toaka.

Ny tsirairay amin'ireo fanjakana ireo dia manana ny azy manokana ary tena sarobidy ho an'ny olombelona.

Nahazo tao amin'ny laboratoara sy ny orinasa

Ankoatra ny toerana voajanahary fananganana gaza, dia misy fomba maro ahafahana miditra ao amin'ny laboratoara. Na izany aza, ireo fomba ireo, mazava ho azy, dia ampiasaina ho an'ny ampahany kely amin'ny vokatra, satria tsy mahasoa ara-ekonomika ny fahatsapana ny fampidirana ny entona voa ao amin'ny laboratoara.

Fomba fiasa:

1. Hydrolysis ambany molekiolan'ny Kamban-teny - aluminium carbide: AL ₄ C ₃ + 12h ₂ O = 3CH ₄ + 4AL (NY) _3.
2. Sodium acetate eo anatrehan 'alkali: CH ₃ COOH + NaOH = CH ₄ + Na ₂ CO _3.
3. Avy amin'ny syngas: CO + 3H ₂ = CH ₄ + H ₂ O.
4. Ny singa tsotra - hydrogène sy karbônina - amin'ny hafanana ambony sy ny tsindry.

Ny rijan simika ny entona voajanahary metanina raikipohy hita taratra, ka dia rehetra fanehoan-kevitra mampiavaka ny alkanes, miavaka ho nomena gazy.

Amin'ny indostria, ny metàn dia nesorina avy amin'ny tahiry voajanahary ary novaina tamin'ny antsinjarany. Ankoatra izany, ilaina ny fanadiovana ny entona. Raha ny marina, ny fampiasana gazy voajanahary voajanahary dia tsy ahitana afa-tsy ampahany amin'ireo singa misy azy ireo. Ary ho an'ny fampiasana trano, mila lasantsy madio izay tsy misy zavatra hafa, afa-tsy metana. Ny etane, ny grenady, ny grenady ary ny gaza hafa dia mahita fampiharana be dia be.

Toe-javatra ara-batana

Ny fanafarana gazy dia manome ny hevitr'ireo toetra ara-batana tokony horaisiny. Andeha hojerentsika hoe inona avy ireo toetra ireo.

1. Zavatra tsy ampy loko tsy misy fofona.
2. Hakitroky tokotokony miovaova eo 0,7-1 kilao / m ^3.
3. Ny setroka mari-pana ny 650 ⁰ C.
4. Efa ho avo roa heny noho ny rivotra.
5. Ny hafanana entin'ny fandoroana gazy iray kilaometatra dia 46 tapitrisa Joules.
6. Ao anatin'ny fifantohana avo (mihoatra ny 15%) eny an-habakabaka, dia be dia be ny entona.
7. Rehefa ampiasaina amin'ny solika izy dia misy laharana octane 130.

Ny gazy madio dia tsy mahazo afa-tsy rehefa mandalo izany amin'ny alalan'ny toeram-pitsaboana manokana (fametrahana), izay natsangana teo amin'ny toerana fanesorana ny mineraly.

fampiharana

Misy faritra maromaro lehibe ny fampiasana ny entona voajanahary. Rehefa avy fanampin'ny ny singa lehibe, ny mandatsa-dranomaso izay raikipohy CH ₄ nampiasaina sy ny singa hafa rehetra ao amin'ny mifangaro.

1. Fiafaran'ny fiainan'ny olona. Anisan'izany ny entona handrahoana, fanamafisana ny trano fonenana, ny solika ho an'ny efitrano fantsona sy ny sisa. Ho an'ny gazy nampiasaina ho hanina dia ampio fitaovana manokana ho an'ny vondrona mercaptans. Natao izany mba hahafahan'ireo olona miala sasatra sy mikaroka, raha misy tavoahangy na tsy fahampian'ny entona mandatsa-dranomaso. Ny fiakaran'ny gazy ao an-trano (fiasa mifangaro propane sy butane) dia tena mitrandraka amin'ny fifantohana be loatra. Mitondra gaza ara-boajanahary koa ny mercaptans. Ny endriny dia ahitana singa toy ny solifara sy phosphorus, izay manome azy ireo izany.

2. Famokaram-bary. Ao anatin'ity faritra ity, ny iray amin'ireo loharanon-kevitra fototra voalohany amin'ny fanehoan-kevitra marobe mba hahazoana ny vondrona manan-danja dia ny gazy voajanahary, ny endri-tsoratr'izy ireo dia mampiseho ny fampiasana azy:

• Ny fototry ny famokarana plastika, izay fitaovana maoderina indrindra ho an'ny indostria rehetra;
• Vary vita amin'ny fitaovana vita amin'ny etane, cyanide ary amoniaka. Ny vokatra ihany koa dia manamboatra ranon-javatra sy lamba vita amin'ny synthétique maro, akanjo sy solika hanamboarana amin'ny ho avy;
• Rubber, methanol, aserôka ara-organikaly - dia miorina amin'ny metana sy zavatra hafa. Mahita fampiharana amin'ny lafiny rehetra amin'ny fiainan'ny olombelona izy ireo;
• Ny polyethylene sy ny maro hafa avy amin'ny zavakanto no nampiasaina noho ny metane.

3. Ampiasao toy ny gazy. Ary ho an'ny karazan'asa rehetra ataon'ny olombelona, manomboka amin'ny famenoana ny karazana latabatra fisakafoana sy alohan'ny hiasan'ny orinasa mpamokatra herinaratra. Ity karazana solika ity dia heverina ho ara-tontolo iainana ary mahomby amin'ny fomba hafa. Na izany aza, mandritra ny famonoana, ny metane dia manome gazy karbonika, toy ny zavatra hafa organika. Ary fantatra fa ny vokatry ny tany. Noho izany, ny olona dia miatrika ny asa amin'ny fitadiavana loharanon-koditra madio sy mahaleotena kokoa.

Hatreto, ireo no loharanon-kevitra rehetra mampiasa gazy voajanahary. Ny raki-tsorany, raha raisintsika avokoa ireo singa sarotra rehetra, dia mampiseho fa loharanom-baovao azo havaozina izy io, fa fotoana lavalava ihany no ilaina amin'izany. Ny firenentsika amin'ny tahirin-tsolika dia tena vintana, satria ampy ny fossil voajanahary efa ampy taona an-jatony, tsy ho an'i Rosia irery ihany, fa ho an'ny firenena maro eran'izao tontolo izao amin'ny alàlan'ny fanondranana.

azota

Ampahany manan-danja amin'ny fametrahana ny natiora solika sy gazy. Ankoatr'izany, io entona io dia mitazona ny ankabeazan'ny volavolan-dàlana (78%), ary mitranga ihany koa amin'ny fiterahana voajanahary ao amin'ny literatiora.

Toy ny singa tsotra dia tsy ampiasaina amin'ny zavamananaina velona ny azota. Ny rijan-teny avy amin'ny ₂ N, na, eo amin'ny lafiny amin'ny simika fatorana, N≡N. Ny fisian'ny fatorana mafy toy izany dia manondro ny tsy fahampian'ny toetry ny molekiola eo amin'ny toetr'andro. Izany dia manazava ny mety hisian'ny habetsahan'ity gazy ity amin'ny endrika malalaka amin'ny atmosfera.

Amin'ny endritsoratra tsotra dia azo atao ny manamboatra siramamy amin'ny sehatra manokana - bakteria nokleary. Avy eo dia mivezivezy amin'ny endrika mety kokoa ho an'ny orinasa ity entona ity ary miteraka sakafo mineraly amin'ny famolavolana ny fotodrafitrasa.

Misy vondrona fototra maromaro ao amin'ny endriky ny misy nitroka amin'ny natiora. Toy izao manaraka izao ny rôles:

• oxides - NO _2, N ₂ O, N ₂ O _5;
• asidra - nitrous sy nitric HNO ₂ HNO ₃ (novokarin'ny tselatra malotony avy amin'ny oxides amin'ny rivotra);
• nitrate - KNO _3, Nano _3, sy ny sisa.

Ny olombelona dia mampiasa ny azota ao amin'ny endriky ny entona ihany, fa koa amin'ny toetry ny rano. Manana ny fahafahana ho tonga ranon-javatra ao amin'ny mari-pana eto ambany -170 ⁰ C, izay mahatonga azy ho sahaza ny hatsiaka sy ny biby legioma sela, fitaovana maro. Izany no mahatonga ny nitrogen ny rano ampiasaina betsaka amin'ny fitsaboana.

Ny nitrogen ihany koa no fototry ny fahazoana ny iray amin'ireo singa fototra azy - ammonia. Ny famokarana an'io akora io dia maro be, satria ampiasaina betsaka amin'ny fiainana andavanandro sy ny orinasa (famokarana rubber, kolikoly, plastika, fibre synthetic, asidika organika, loko sy varne, fipoahana, sns).

Gazy karbonika

Inona no atao hoe vovobony? Gazy karbonika voasoratra ho CO _2. Ny fifamatorana eo amin'ny molekule dia ny polaritika marevaka matevina, dual hery matanjaka avo roa heny amin'ny karbaona sy oksizenina. Izany dia maneho ny tsy fahampian'ny toetry ny molekiola amin'ny toe-javatra mahazatra. Ity zava-misy ity dia voamarina amin'ny fisian'ny gazy karbônika malalaka amin'ny tontolo iainana eto an-tany.

Ity ampahany iray ity dia ampahany manan-danja amin'ny gazy sy ny solika voajanahary, ary manangona koa ao amin'ny onja ambony amin'ny rivotry ny rivotra, mahatonga ny antsoina hoe trano fandroana.

Ny habetsaky ny gazy karbonika dia vokatry ny fandevona karazana gazy organika. Na arina, kitay, gazy na angovo hafa, ny fiarovana tanteraka dia mitarika ny fananganana rano sy ny votoatiny.

Noho izany dia hita fa tsy azo ihodivirana ny fanangonam-bola ao amin'ny atmosfera. Noho izany, ny asa lehibe iray amin'ny fiarahamonina maoderina dia ny mitady solika hafa izay manome ny vokatra kely indrindra momba ny tavy.

hydrogène

Ny fitrandrahana hafa izay mitranga ao amin'ny firafitry ny mineraly voajanahary dia hydrogène. Gas izay raikipohy - H _2. Ny votoatiny mora indrindra amin'ny rehetra fantatra hatramin'izao.

Noho ny toetra manokana ananany, dia misy toerana roa eo amin'ny latabatra - eo amin'ireo metaly sy ny halozena. Misy fitaovana elektronika iray, afaka mamela izany (metaly metaly, mampihena), ary mandray (tsy metallika, oxidizing).

Ny sehatra fampiasana dia ny solika mifandray amin'ny tontolo iainana, izay ahitan'ny mpahay siansa ny ho avy. antony:

• Ny tahirin-tsolika tsy misy fetran'ity entona ity;
• Ny fananganana rano tsy misy afa-tsy ny vokatry ny fiadiana.

Na dia izany aza, ny teknolojia feno amin'ny fampiroboroboana ny rano ao anaty rano dia mitaky ny famarotana ny endriny hafa.

Fomba fikajiana ny habetsahana, ny density ary ny habetsahan'ny gaza

Amin'ny fizika sy ny simia dia ampiasaina fomba amam-panazavana maro ho an'ny gaza. Noho izany, raha miresaka momba ny iray amin'ireo fotodrafitrasa fototra indrindra isika, toy ny habetsaky ny entona, dia ho toy izao manaraka izao ny formula for calculation:

M = V * þ, izay þ ny haavon'ny olana, ary V ny volany.

Ohatra, raha ilaintsika ny manombantombana ny habetsahan'ny entona voajanahary amin'ny kobam-kilometatra 1 kilaometatra amin'ny fepetra ara-dalàna, dia raisintsika ny sandam-pahefana afovoan-dalany amin'ny lanjany eo amin'ny fitaovana ampiasaina. Ho mitovy amin'ny 0,68 kilao / m ^3. Ankehitriny rehefa fantatsika ny habetsaky ny habetsaky ny gaza, ny formula formula dia mifanaraka tanteraka amin'ny fepetra takiana. Avy eo:

m (CH ₄₎ = 0,68 kilao / m ³ * 1 ^m3 = 0,68 kilao, araka ny metatra toratelo mihena.

Ny volavolan-dalàna momba ny habetsahan'ny entona, etsy ankilany, dia ahitana volavolan-dipoavatra goavana sy manify. Izany hoe, azontsika atao ny maneho an'io lanjany io avy amin'ilay rafitra voalaza etsy ambony:

V = m / TH, avy eo amin'ny fari fepetra ny 2 kilao habetsaky ny metanina dia mitovy ny 2 / 0,68 = 2,914 M ^3.

Ao amin'ny tranga sarotra ihany koa (raha tsy misy fari-pitsipika ny fepetra) dia ampiasaina ny fikajiana Mendeleev-Clapeyron mba hamaritana ny habetsaky ny habetsahan'ny gaza, izay misy ny endrika:

P * V = m / M * R * T, izay p ny tosin'ny gaza, V ny volany, m ary M ny masomboly sy ny molera, ary ny R dia ny tandrifin'ny gaza manerantany mitovy amin'ny 8,314, ary T ny hafanana ao Kelvin.

Ny volavolan-tsolika toy izany dia ahafahana mahazo tombanana ho an'ny vidin'ny gazy iray tsara indrindra izay misy ny toetr'andro ary ampiasaina amin'ny fifehezana mahavariana amin'ny famahana ny olan'ny fika sy ny simia. Azonao atao koa ny manombatombana ny habetsa ampiasaina amin'ny fikajan'i Boyle-Mariotte, izay toy izao:

V = t _N * V _N * T / p * T _N, izay sarobidy Index N - ny soatoavina eo ambanin'ny toe-piainana ara-dalàna fenitra.

Ho an'ny fikajiana no tena marina sy mifanaraka amin'ny zava-misy, toy ny safidy tokony heverina, tahaka ny hakitroky ny gazy. Ny rijan ny fikajiana izany fikirana dia mbola moot teboka. Nanapa-kevitra ny hampiasa ny tena fahita tsotra, izany hoe:

faha = M ₀ * N, izay m ₀ - molekiolan'ny faobe (kg) N - fitanana vondrona - 1 / m ^3.

Na dia izany aza, indraindray dia ilaina ny mampiasa ny hafa, sarotra sy feno kokoa kajy amin'ny maro hiovaova hamokatra marina sy akaiky kokoa ny vokatra tsara indrindra.