मुख्य प्रकार की गैसें

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-02 13:55

प्रकृति किसी भी पदार्थ की तीन मूल अवस्थाओं को जानती है: ठोस, तरल और गैसीय। लगभग कोई भी तरल शेष दो में से प्रत्येक को प्राप्त कर सकता है। कई ठोस, जब पिघलते हैं, वाष्पित होते हैं, या जलाए जाते हैं, तो हवा की सामग्री को भर सकते हैं। लेकिन हर गैस ठोस पदार्थ या तरल पदार्थ का घटक नहीं बन सकती है। विभिन्न प्रकार की गैसें ज्ञात हैं, जो उनके गुणों, उत्पत्ति और अनुप्रयोग विशेषताओं में भिन्न हैं।

परिभाषा और गुण

गैस एक पदार्थ है जो अंतर-आणविक बंधों की अनुपस्थिति या न्यूनतम मूल्य के साथ-साथ कणों की सक्रिय गतिशीलता की विशेषता है। मूल गुण जो सभी प्रकार की गैसों में होते हैं:

1. तरलता, विकृति, अस्थिरता, अधिकतम मात्रा के लिए प्रयास, परमाणुओं और अणुओं की तापमान में कमी या वृद्धि की प्रतिक्रिया, जो उनके आंदोलन की तीव्रता में परिवर्तन से प्रकट होती है।
2. ऐसे तापमान पर मौजूद रहें जहां दबाव में वृद्धि द्रवीभूत न हो।
3. आसानसिकुड़ना, मात्रा में कमी। इससे परिवहन और उपयोग करना आसान हो जाता है।
4. अधिकांश दबाव और महत्वपूर्ण ताप मूल्यों की कुछ सीमाओं के भीतर संपीड़न द्वारा द्रवीभूत होते हैं।

अनुसंधान की दुर्गमता के कारण, उन्हें निम्नलिखित बुनियादी मापदंडों का उपयोग करके वर्णित किया गया है: तापमान, दबाव, आयतन, दाढ़ द्रव्यमान।

जमा द्वारा वर्गीकरण

प्राकृतिक वातावरण में वायु, भूमि और जल में सभी प्रकार की गैसें पाई जाती हैं।

1. हवा के घटक: ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड, आर्गन, नियॉन, क्रिप्टन, हाइड्रोजन, मीथेन की अशुद्धियों के साथ नाइट्रिक ऑक्साइड।
2. पृथ्वी की पपड़ी में नाइट्रोजन, हाइड्रोजन, मीथेन और अन्य हाइड्रोकार्बन, कार्बन डाइऑक्साइड, सल्फर ऑक्साइड_{और अन्य गैसीय और तरल अवस्था में हैं। लगभग 250 एटीएम के दबाव पर पानी की परतों के साथ मिश्रित ठोस अंश में भी गैस जमा होती है। अपेक्षाकृत कम तापमान पर (20˚С तक)।}
3. जलाशयों में घुलनशील गैसें होती हैं - हाइड्रोजन क्लोराइड, अमोनिया और खराब घुलनशील गैसें - ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड _आदि।

प्राकृतिक भंडार कृत्रिम रूप से बनाए गए संभावित मात्रा से कहीं अधिक है।

ज्वलनशीलता की डिग्री के आधार पर वर्गीकरण

प्रज्वलन और दहन की प्रक्रियाओं में व्यवहार संबंधी विशेषताओं के आधार पर सभी प्रकार की गैसों को ऑक्सीडाइज़र, निष्क्रिय और दहनशील में विभाजित किया जाता है।

1. ऑक्सीडेंट दहन को बढ़ावा देते हैं और समर्थन करते हैं, लेकिन खुद को जलाते नहीं हैं: हवा, ऑक्सीजन, फ्लोरीन, क्लोरीन, नाइट्रोजन ऑक्साइड और डाइऑक्साइड।
2. निष्क्रिय भाग न लेंदहन में, हालांकि, वे ऑक्सीजन को विस्थापित करते हैं और प्रक्रिया की तीव्रता में कमी को प्रभावित करते हैं: हीलियम, नियॉन, क्सीनन, नाइट्रोजन, आर्गन, कार्बन डाइऑक्साइड।
3. दहनशील पदार्थ ऑक्सीजन के साथ संयुक्त होने पर प्रज्वलित या विस्फोट करते हैं: मीथेन, अमोनिया, हाइड्रोजन, एसिटिलीन, प्रोपेन, ब्यूटेन, कार्बन मोनोऑक्साइड, ईथेन, एथिलीन। उनमें से अधिकांश को केवल गैस मिश्रण की एक निश्चित संरचना की शर्तों के तहत दहन की विशेषता है। इस संपत्ति के कारण, गैस अब तक का सबसे आम ईंधन है। इस क्षमता में मीथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन का उपयोग किया जाता है।

कार्बन डाइऑक्साइड और इसकी भूमिका

वायुमंडल में सबसे आम गैसों में से एक है (0.04%)। सामान्य तापमान और वायुमंडलीय दबाव पर इसका घनत्व 1.98 किग्रा/मी³ होता है। ठोस या तरल अवस्था में हो सकता है। ठोस प्रावस्था ऋणात्मक ताप और स्थिर वायुमंडलीय दाब पर होती है, इसे "शुष्क बर्फ" कहा जाता है। तरल चरण CO_{2 बढ़ते दबाव के साथ संभव है। इस संपत्ति का उपयोग भंडारण, परिवहन और तकनीकी अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है। -77 - -79˚С पर उच्च बनाने की क्रिया (एक ठोस से गैसीय अवस्था में संक्रमण, एक मध्यवर्ती तरल चरण के बिना) संभव है। 1:1 के अनुपात में पानी में घुलनशीलता t=14-16˚С पर महसूस की जाती है।}

कार्बन डाइऑक्साइड के प्रकार उत्पत्ति के आधार पर प्रतिष्ठित हैं:

1. पौधों और जानवरों के अपशिष्ट उत्पाद, ज्वालामुखियों से उत्सर्जन, पृथ्वी की आंतों से गैस उत्सर्जन, जल निकायों की सतह से वाष्पीकरण।
2. मानव उत्पादन, जिसमें सभी प्रकार के दहन से उत्सर्जन शामिल हैईंधन।

उपयोगी पदार्थ के रूप में इसका प्रयोग किया जाता है:

1. कार्बन डाइऑक्साइड अग्निशामक में।
2. उपयुक्त वातावरण में चाप वेल्डिंग के लिए सिलेंडरों में CO_2।
3. खाद्य उद्योग में एक परिरक्षक के रूप में और पानी के कार्बोनेशन के लिए।
4. अस्थायी रूप से ठंडा करने के लिए रेफ्रिजरेंट के रूप में।
5. रासायनिक उद्योग में।
6. धातु विज्ञान में।

ग्रह, मनुष्य, मशीनों और पूरे कारखानों के संचालन का एक अनिवार्य घटक होने के कारण, कार्बन डाइऑक्साइड वायुमंडल की निचली और ऊपरी परतों में जमा हो जाती है, जिससे गर्मी के निकलने में देरी होती है और "ग्रीनहाउस प्रभाव" पैदा होता है। ".

तरलीकृत गैस और उसकी भूमिका

प्राकृतिक उत्पत्ति और तकनीकी उद्देश्यों के पदार्थों में, ऐसे पदार्थ हैं जिनमें उच्च स्तर की ज्वलनशीलता और कैलोरी मान होता है। भंडारण, परिवहन और उपयोग के लिए निम्न प्रकार की तरलीकृत गैस का उपयोग किया जाता है: मीथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन, साथ ही प्रोपेन-ब्यूटेन मिश्रण।

ब्यूटेन (C₄H₁₀₎ और प्रोपेन पेट्रोलियम गैसों के घटक हैं। पहला द्रवीकरण -1 - -0, 5˚С पर। शुद्ध ब्यूटेन के ठंढे मौसम में परिवहन और उपयोग इसके जमने के कारण नहीं किया जाता है। प्रोपेन के लिए द्रवीकरण तापमान (С₃Н_{8) -41 - -42˚С, गंभीर दबाव - 4.27 एमपीए।}

मीथेन (CH_{4) प्राकृतिक गैस का मुख्य घटक है। गैस स्रोत के प्रकार - तेल जमा, बायोजेनिक प्रक्रियाओं के उत्पाद। द्रवीकरण धीरे-धीरे संपीड़न और -160 - -161˚С तक गर्मी में कमी के माध्यम से होता है। प्रत्येक परचरण 5-10 बार संकुचित होता है।}

विशेष पौधों में द्रवीकरण किया जाता है। प्रोपेन, ब्यूटेन, साथ ही घरेलू और औद्योगिक उपयोग के लिए उनका मिश्रण अलग-अलग उत्पादित किया जाता है। मीथेन का उपयोग उद्योग में और परिवहन के लिए ईंधन के रूप में किया जाता है। उत्तरार्द्ध को संपीड़ित रूप में भी जारी किया जा सकता है।

संपीड़ित गैस और उसकी भूमिका

हाल ही में, संपीड़ित प्राकृतिक गैस ने लोकप्रियता हासिल की है। यदि केवल प्रोपेन और ब्यूटेन के लिए द्रवीकरण का उपयोग किया जाता है, तो मीथेन को तरलीकृत और संपीड़ित दोनों अवस्थाओं में उत्पादित किया जा सकता है। 20 एमपीए के उच्च दबाव में सिलेंडर में गैस प्रसिद्ध तरलीकृत गैस पर कई फायदे हैं।

1. उच्च वाष्पीकरण दर, नकारात्मक हवा के तापमान सहित, कोई नकारात्मक संचय घटना नहीं।
2. विषाक्तता कम करें।
3. पूर्ण दहन, उच्च दक्षता, उपकरण और वातावरण पर कोई नकारात्मक प्रभाव नहीं।

न केवल ट्रकों के लिए, बल्कि कारों के लिए, साथ ही बॉयलर उपकरण के लिए भी आवेदन तेजी से मिल रहा है।

गैस मानव जीवन के लिए एक अगोचर लेकिन अपरिहार्य पदार्थ है। उनमें से कुछ का उच्च ऊष्मीय मान उद्योग और परिवहन के लिए ईंधन के रूप में प्राकृतिक गैस के विभिन्न घटकों के व्यापक उपयोग को सही ठहराता है।