Jenis utama gas

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-02 13:57

Alam mengetahui tiga keadaan dasar zat apa pun: padat, cair, dan gas. Hampir semua cairan dapat memperoleh masing-masing dari dua yang tersisa. Banyak padatan, ketika dilebur, diuapkan, atau dibakar, dapat mengisi kembali kandungan udara. Namun tidak setiap gas dapat menjadi komponen bahan padat atau cair. Berbagai jenis gas diketahui, yang berbeda dalam sifat, asal dan fitur aplikasinya.

Definisi dan properti

Gas adalah zat yang ditandai dengan tidak adanya atau nilai minimum ikatan antarmolekul, serta mobilitas aktif partikel. Sifat dasar yang dimiliki semua jenis gas:

1. Fluiditas, deformabilitas, volatilitas, berjuang untuk volume maksimum, reaksi atom dan molekul terhadap penurunan atau peningkatan suhu, yang dimanifestasikan oleh perubahan intensitas gerakan mereka.
2. Ada pada suhu di mana peningkatan tekanan tidak mencair.
3. Mudahmenyusut, volume berkurang. Ini membuatnya mudah untuk diangkut dan digunakan.
4. Sebagian besar dicairkan dengan kompresi dalam batas tekanan dan nilai panas kritis tertentu.

Karena penelitian tidak dapat diakses, mereka dijelaskan menggunakan parameter dasar berikut: suhu, tekanan, volume, massa molar.

Klasifikasi berdasarkan setoran

Di lingkungan alam, semua jenis gas ditemukan di udara, darat, dan air.

1. Komponen udara: oksigen, nitrogen, karbon dioksida, argon, oksida nitrat dengan pengotor neon, kripton, hidrogen, metana.
2. Di kerak bumi, nitrogen, hidrogen, metana dan hidrokarbon lainnya, karbon dioksida, oksida belerang_{dan lainnya berada dalam wujud gas dan cair. Ada juga deposit gas dalam fraksi padat yang bercampur dengan lapisan air pada tekanan sekitar 250 atm. pada suhu yang relatif rendah (hingga 20˚С).}
3. Reservoir mengandung gas larut - hidrogen klorida, amonia dan gas yang sukar larut - oksigen, nitrogen, hidrogen, karbon dioksida _dll.

Cadangan alam jauh melebihi jumlah yang mungkin dibuat secara artifisial.

Klasifikasi berdasarkan tingkat mudah terbakar

Semua jenis gas, tergantung pada karakteristik perilaku dalam proses pengapian dan pembakaran, dibagi menjadi oksidator, inert, dan mudah terbakar.

1. Oksidan mendorong dan mendukung pembakaran, tetapi tidak membakar dirinya sendiri: udara, oksigen, fluor, klorin, nitrogen oksida, dan dioksida.
2. Inert jangan berpartisipasidalam pembakaran, bagaimanapun, mereka cenderung menggantikan oksigen dan mempengaruhi penurunan intensitas proses: helium, neon, xenon, nitrogen, argon, karbon dioksida.
3. Barang mudah terbakar menyala atau meledak ketika digabungkan dengan oksigen: metana, amonia, hidrogen, asetilena, propana, butana, karbon monoksida, etana, etilena. Kebanyakan dari mereka dicirikan oleh pembakaran hanya dalam kondisi komposisi tertentu dari campuran gas. Karena sifat ini, gas adalah jenis bahan bakar, sejauh ini yang paling umum. Metana, propana, butana digunakan dalam kapasitas ini.

Karbon dioksida dan perannya

Merupakan salah satu gas paling umum di atmosfer (0,04%). Pada suhu dan tekanan atmosfer normal, ia memiliki kerapatan 1,98 kg/m³. Mungkin dalam keadaan padat atau cair. Fase padat terjadi pada panas negatif dan tekanan atmosfer konstan, ini disebut "es kering". Fase cair CO_{2 dimungkinkan dengan meningkatnya tekanan. Properti ini digunakan untuk penyimpanan, transportasi dan aplikasi teknologi. Sublimasi (transisi ke keadaan gas dari padat, tanpa fase cair antara) dimungkinkan pada -77 - -79˚С. Kelarutan dalam air dengan perbandingan 1:1 dicapai pada t=14-16˚С.}

Jenis karbon dioksida dibedakan berdasarkan asalnya:

1. Produk limbah tumbuhan dan hewan, emisi dari gunung berapi, emisi gas dari perut bumi, penguapan dari permukaan badan air.
2. Keluaran manusia, termasuk emisi dari semua jenis pembakaranbahan bakar.

Sebagai zat yang bermanfaat, digunakan:

1. Dalam alat pemadam kebakaran karbon dioksida.
2. Dalam silinder untuk pengelasan busur di lingkungan yang sesuai CO_2.
3. Dalam industri makanan sebagai pengawet dan untuk karbonasi air.
4. Sebagai refrigeran untuk pendinginan sementara.
5. Dalam industri kimia.
6. Dalam metalurgi.

Menjadi komponen yang tak terpisahkan dari kehidupan planet ini, manusia, pengoperasian mesin dan seluruh pabrik, karbon dioksida terakumulasi di lapisan bawah dan atas atmosfer, menunda pelepasan panas dan menciptakan "efek rumah kaca ".

Gas cair dan perannya

Di antara zat-zat yang berasal dari alam dan tujuan teknologi, ada yang memiliki tingkat mudah terbakar dan nilai kalor yang tinggi. Jenis gas cair berikut digunakan untuk penyimpanan, transportasi dan penggunaan: metana, propana, butana, serta campuran propana-butana.

Butana (C₄H₁₀₎ dan propana adalah konstituen gas minyak bumi. Pencairan pertama pada -1 - -0, 5˚С. Transportasi dan penggunaan butana murni dalam cuaca dingin tidak dilakukan karena pembekuannya. Temperatur pencairan propana (С₃Н_{8) -41 – -42˚С, tekanan kritis – 4,27 MPa.}

Metana (CH_{4) adalah penyusun utama gas alam. Jenis sumber gas - deposit minyak, produk dari proses biogenik. Pencairan terjadi melalui kompresi bertahap dan pengurangan panas hingga -160 - -161˚С. Pada setiaptahap dikompresi 5-10 kali.}

Pencairan dilakukan di pabrik khusus. Propana, butana, serta campurannya untuk keperluan rumah tangga dan industri diproduksi secara terpisah. Metana digunakan dalam industri dan sebagai bahan bakar untuk transportasi. Yang terakhir juga dapat dikeluarkan dalam bentuk terkompresi.

Gas terkompresi dan perannya

Baru-baru ini, gas alam terkompresi semakin populer. Jika pencairan hanya digunakan untuk propana dan butana, maka metana dapat diproduksi baik dalam keadaan cair maupun dalam keadaan terkompresi. Gas dalam silinder di bawah tekanan tinggi 20 MPa memiliki sejumlah keunggulan dibandingkan gas cair yang terkenal.

1. Tingkat penguapan tinggi, termasuk pada suhu udara negatif, tidak ada fenomena akumulasi negatif.
2. Toksisitas lebih rendah.
3. Pembakaran sempurna, efisiensi tinggi, tidak berdampak negatif pada peralatan dan atmosfer.

Terdapat aplikasi tidak hanya untuk truk, tetapi juga untuk mobil, serta untuk peralatan boiler.

Gas adalah zat yang tidak mencolok tetapi sangat diperlukan untuk kehidupan manusia. Nilai kalor yang tinggi beberapa di antaranya membenarkan meluasnya penggunaan berbagai komponen gas alam sebagai bahan bakar untuk industri dan transportasi.