ΤτΕ Αέριο: και την εφαρμογή του υποδείγματος

Η διαφυγή του αερίου από τον πυθμένα των δεξαμενών - αερίου Marsh odorous (πάνω γενική ονομασία - μεθάνιο). Από επιστημονικής πλευράς μορφών που άποψη, υδρογονούχου ή μεθύλιο. Για το μεγαλύτερο μέρος αποτελείται από μεθάνιο _(CH4). Μπορεί επίσης να είναι παρόντες, άζωτο, αργόν, υδρογόνο, φωσφίνη και διοξείδιο του άνθρακα.

Βασικά χαρακτηριστικά

Τυπική σύνθεση, χημικός τύπος αερίου Marsh - όλα αυτά δείχνουν σαφώς ότι ανήκει στις απλούστερες ενώσεις άνθρακα. Γύρω από αυτό το στοιχείο ομαδοποιούνται υπόλοιπα συστατικά. αερίου Marsh εμφανίζεται φυσικά σε ελεύθερη κατάσταση ως μίγμα με διοξείδιο του άνθρακα ή άζωτο. Εμφανίζεται λόγω της αποσύνθεσης των οργανικών ουσιών. Κατά κανόνα, είναι παγιδευμένοι κάτω από το νερό και στερούνται την πρόσβαση στη μονάδα αέρα.

ανθρακωρυχεία - ένα άλλο μέρος όπου η σχηματίζονται καύσιμο αέριο βάλτο. Ο συσσωρεύεται ανάμεσα στα βράχια μετά από την αποσύνθεση των οργανικών υπολειμμάτων. Αυτό διευκολύνεται από πολλά κενά. Αυτά τα αέρια τράβηξε κατά σύμπτωση που προκύπτουν τρύπα.

χώρους της εκπαίδευσης

Παρά την αρκετά σαφή το όνομά του, το φυσικό αέριο βάλτο (ή μάλλον, μεθάνιο) ξεχωρίζει ακόμη και από τις ρωγμές της γης κοντά στα κοιτάσματα πετρελαίου. Οι πρώτες τέτοιες περιπτώσεις έχουν αναφερθεί στις Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής, στις όχθες του ποταμού Allegheny, καθώς και στη Ρωσία στην περιοχή της Κασπίας. Στο Μπακού, για το λόγο αυτό, εδώ και πολύ καιρό υπήρχε ένας μύθος σχετικά με τα μυστηριώδη φώτα στο Μπακού. Φυσικά φαινόμενα αναμίχθηκαν με διοξείδιο του άνθρακα, του αζώτου και του πετρελαίου ατμούς αερίου Marsh.

Με την ανάπτυξη της βιομηχανίας και της τεχνολογίας εξόρυξης, οι άνθρωποι έμαθαν για την ανακύκλωση απελευθέρωση μεθανίου. Η πρώτη τέτοια εργοστάσιο εμφανίστηκε στην Πενσυλβάνια. αερίου Marsh χαρακτηρίζεται από το ότι σχηματίζεται συνεχώς, μπορεί να ανιχνευθεί σε οποιοδήποτε βάλτο ή λίμνη. Συχνά, για αυτό είναι πολύ απλό ραβδί επαφή με την ιλύ. Στη συνέχεια, οι φυσαλίδες αερίου επιπλέουν στην επιφάνεια του νερού.

Βάση αερίου Marsh

Ο σχηματισμός ενός κύριο συστατικό του φυσικού αερίου (μεθάνιο) βοήθεια βακτηρίων. Εξαιτίας τους, αρχίζει η ζύμωση των φυτικών ινών, συμβάλλοντας στην εμφάνιση του μεθανίου. Το πιο καθαρό μεθάνιο πιστεύεται ότι είναι χαρακτηριστικό των ηφαιστείων λάσπης στη Absheron και Κερτς χερσόνησο.

Επιπλέον, προκύπτει στο αλάτι καταθέσεις, ελατήρια και fumaroles - οπές και ρωγμές, τα οποία βρίσκονται στους πρόποδες των ηφαιστείων. Το μεθάνιο είναι παρούσα στο ανθρώπινο έντερο. Τα προϊόντα της περιλαμβάνουν την εκπνοή ορισμένων ζώων. Ένα από τα πρώτα γραπτά αποδεικτικά στοιχεία σχετικά με το θέμα αυτό μπορούν να θεωρηθούν τα έργα των παλαιών συγγραφέας Πλίνιος αναφέρει αέριο καύσιμο ενώσεις.

εκρηκτικότητα

Οι περισσότεροι από αέριο βάλτου είναι γνωστή από τη δική καταστροφικές ιδιότητες του. Όταν ο διακόπτης ανάφλεξης είναι σε ένα μείγμα με αέρα, προκαλεί μια έκρηξη. Ο λόγος για αυτό είναι οι ιδιότητες του μεθανίου. Η έκρηξη του αερίου και παρόμοιες ενώσεις Marsh έχει από καιρό τρομοκράτησε τους ανθρώπους, για να εξηγήσει τι συνέβαινε προλήψεις. Οι λόγοι για την ανωμαλία έγινε σαφές μόνο μετά από επιστημονική μελέτη του φαινομένου αυτού.

αερίου Marsh, μεθανίου και άλλων εκρηκτικών ένωση ώθησε τους ανθρώπους να εφευρίσκουν Davy Lamp. Χρησιμοποιήθηκε τόσο στα έλη και στα ορυχεία άνθρακα. Σε αυτή την φανός είναι προϊόντα καύσης απομακρύνονται με ένα ειδικό πλέγμα μέσα από το οποίο αποκλείει τη δυνατότητα της ανάφλεξης του καυσίμου μίγματος αερίων.

Η ιστορία της ανακάλυψης

Μεγάλη συμβολή στη μελέτη του φυσικού αερίου βάλτου (μεθάνιο), εισήγαγε την ιταλική επιστήμονα Alessandro Volta. Το 1776, έχει αποδειχθεί ότι η ουσία είναι διαφορετική από υδρογόνο, δεδομένου ότι απαιτεί δύο φορές περισσότερο οξυγόνο για την καύση. Επιπλέον, Volta προσδιορίστηκε ότι το φυσικό αέριο Marsh - μια πηγή του ανθρακικού οξέος.

Ιταλικά μεθανίου βρίσκονται στα σύνορα της Ελβετίας και της Ιταλίας, δίπλα στη λίμνη Maggiore. Η έμπνευση για τον επιστήμονα ήταν ένα άρθρο του American επιστήμονα και πολιτικού Benjamin Franklin για το φαινόμενο της «αέρα-καυσίμου». Βόλτα έλαβε το πρώτο του μεθανίου συλλογής αερίων που εκπέμπονται βάλτο.

Συνεχίζεται η έρευνα

Άλλοι σημαντικοί ερευνητές φυσικό φαινόμενο ήταν Γάλλος χημικός Klod Bertolle και Βρετανός χημικός Uilyam Genri. Το τελευταίο από αυτά το 1805 προσδιορίζεται η σύνθεση της αερίου βάλτου και το διακρίνουν από το αιθυλένιο (το λεγόμενο maslorodnogo αερίου).

Riddle εκρηκτική ουσία κρύβεται σε βασικό συστατικό του - το μεθάνιο. Είναι ορίστηκε ως το φως αερίου υδρογονάνθρακα (σε αντίθεση με το βαρύ υδρογονάνθρακα του αερίου αιθυλενίου). Την πάροδο του χρόνου έχει διευθετηθεί έναν άλλο όρο - υδρογονούχου μεθύλιο. Χένρι συνέχισε να μελετήσει Dzhon Dalton και Jens Jakob Berzelius.

Το 1813, το αγγλικό χημικός και γεωλόγος Gemfri Devi αναλύονται το εκρηκτικό αέριο και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η ουσία - ένα μείγμα από μεθάνιο, διοξείδιο του άνθρακα και άζωτο. Έτσι αποδείχθηκε ότι ένα καύσιμο μίγμα απελευθερώνεται σε ορυχεία, την ταυτότητα παρόμοιο μίγμα σε έλη.

Η επίδραση στο περιβάλλον

Χαρακτηριστική μεθάνιο αέριο βάλτου παρουσιάζεται εξαιτίας ορισμένων χημικών αντιδράσεων. Το πρώτο είναι μια ξηρή απόσταξη της οργανικής ύλης (όπως τύρφη ή ξύλο). Χημικώς καθαρό μεθάνιο παρασκευάστηκε με tsinkmetila αποσύνθεση νερό (που παράγεται έτσι οξείδιο του ψευδαργύρου). Σήμερα, αυτή η ουσία που προσελκύει πολλούς περιβαλλοντολόγους, λόγω της συμμετοχής της στη διαμόρφωση του φαινομένου του θερμοκηπίου. Αυτό οφείλεται στην συσσώρευση μεθανίου στην ατμόσφαιρα. αερίου Marsh απορροφά θερμική ακτινοβολία στην φασματική περιοχή υπερύθρου. Με αυτήν την παράμετρο είναι δεύτερη μόνο στο καθαρό διοξείδιο του άνθρακα. Οι περιβαλλοντολόγοι αξιολόγηση της συμβολής του μεθανίου στο ενισχυμένο φαινόμενο του θερμοκηπίου σε περίπου 30%.

Ιδιότητες, τη σύνθεση, χημικός τύπος αερίου βάλτου μελετώνται τώρα σε μια μελέτη των επιπτώσεων της σχετικά με την ατμόσφαιρα του πλανήτη μας. Οι φυσικοί αριθμοί, που παράγεται από τη φύση, δεν ήταν επικίνδυνο, όπως την αιτία του φαινομένου του θερμοκηπίου. Ωστόσο, το πρόβλημα έγκειται στο γεγονός ότι τεράστιες ποσότητες μεθανίου στην ατμόσφαιρα λόγω υπαιτιότητας των ίδιων των ανθρώπων. αέριο Αναλογική Marsh παράγονται σε διάφορα εργοστάσια. Αυτή η λεγόμενη αβιοτικό μεθάνιο. Ένας που λαμβάνει χώρα στα έλη, θεωρείται βιογενείς - που προκύπτουν ως αποτέλεσμα του μετασχηματισμού της οργανικής ύλης.

μεθανογένεση

Βιοσύνθεση των μεθανίου (και επομένως την εμφάνιση της αερίου βάλτο) ονομάζεται επίσης μεθανογένεση. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει τα βακτήρια Archaea. Είναι αερόβια, που σημαίνει ότι μπορεί να παράγει ενέργεια για τη ζωή, χωρίς να χρειάζεται οξυγόνο. Αρχαία δεν έχουν οργανίδια μεμβράνη και τον πυρήνα.

Βακτήρια παράγουν μεθάνιο, αποκαθιστώντας ένωση ένα-άνθρακα μέσω των ενώσεων άνθρακα-άνθρακα και αλκοόλες. Ένας άλλος τρόπος - οξικό δυσαναλογοποίησης. Η παραγόμενη ενέργεια μετατρέπεται συνθάση βακτηριακό ένζυμο ΑΤΡ. Σε μεθανογένεση συμμετέχει μια ποικιλία μορίων: συνένζυμα, methanofuran, tetragidrometanopterin κλπ ...

μεθανογόνα

Επιστήμη ξέρει 17 γένη και 50 είδη archaea ικανό να παράγει αέριο βάσης βάλτο. Αποτελούν μια πρωτόγονη πολυκύτταρους αποικίες. Η πιο μελετημένη γονίδιο, όπως αρχαία - Methanosarcina acetivorans. Έχουν μετατρέπονται στα οξικά και το μεθάνιο , μονοξείδιο του άνθρακα, χρησιμοποιώντας τα ένζυμα atsetatkinazy και phosphotransacetylase. Υπάρχει επίσης μια θεωρία ότι αυτά τα αρχαιοβακτήρια στην αρχαιότητα θα μπορούσε να μετατραπεί σε ένα θειοεστέρα, με την προϋπόθεση ότι στην συνέχεια λάσπη έχει υψηλή συγκέντρωση του σουλφιδίου σιδήρου.

Ο λόγος για τις δασικές πυρκαγιές

Στην εκπομπή επαρκείς συγκεντρώσεις και φυσικού αερίου βάλτο, vozgorevshis μπορεί να προκαλέσει μεγάλες φυσικές τύρφη και οι δασικές πυρκαγιές. Σήμερα, υπάρχει μια ολόκληρη σειρά από αγώνα τέτοιων φαινομένων. Ειδικές υπηρεσίες παρακολούθησης της συμπεριφοράς των πιο βαρύς τομείς του φυσικού αερίου. Είναι υπεύθυνοι για την πρόληψη και τον έλεγχο των ποσοτικών αναλογιών των συστατικών α δυνητικά επικίνδυνες αερίου.

Για παράδειγμα, ένας από τους υγροτόπους της περιοχής της Μόσχας είναι η ανατολική Shatursky περιοχή. Στα νερά του είναι πλούσια σε ψάρια (κυπρίνοι, πέρκα, gobies, κυπρίνος, τούρνα, κυπρίνος), τρίτωνες, βατράχια, φίδια, μοσχόμυες, τα πουλιά (ερωδιοί, bitterns, παρυδάτια, πάπιες). Τα οστά των ζώων αυτών που περιέχονται φωσφόρου. Είναι επεξεργασία από βακτήρια, τότε υπάρχουν αρκετές άλλες ουσίες. Αυτό διφωσφίνης και φωσφίνη. Αυτοί είναι οι κύριοι εμπνευστές της αλυσιδωτής αντίδρασης της αυθόρμητης καύσης. Ξεκινήσει σε αυτό το τρόπο πυρκαγιές - είναι ένα σοβαρό περιβαλλοντικό πρόβλημα. Από τις πυρκαγιές καίνε στα έλη, όχι μόνο το δάσος αλλά και τους τυρφώνες. Φωτιά μπορεί να εξαπλωθεί βαθιά μέσα τους. Τέτοια τύρφη μπορεί να καεί ολόκληρα χρόνια.

Στη Ρωσία κατέχει περίπου τα δύο τρίτα των υγροτόπων του κόσμου. Συναντιούνται στο κέντρο της ευρωπαϊκό τμήμα της Ρωσίας, της Δυτικής Σιβηρίας και της Καμτσάτκα. Η συνολική έκταση των υγροτόπων στη Ρωσία - περίπου 340 εκατομμύρια εκτάρια, 210 από τα οποία είναι καλυμμένα με δασική κάλυψη. Πάνω απ 'όλα αερίων που παράγονται το καλοκαίρι. Σε μια περίοδο μιας ημέρας σε μια περιοχή ενός εκταρίου μπορεί να σταθεί για περίπου δυόμισι κιλά μεθανίου.

Αλληλεπίδραση με οξυγόνο και χλώριο

Φυσικό αέριο Marsh, της οποίας η χημική τύπο - CH _4, καίει μετά βίας χλωμό φωτεινή φλόγα. Η ισχυρότερη έκρηξη με αυτό λαμβάνει χώρα στην ανάφλεξη σε ένα μίγμα που περιέχει 7.8 όγκους αέρα και 2 όγκο οξυγόνου. Αερίου ελαφρώς διαλυτό στο νερό (σε αντίθεση με το αλκοόλ). Αντιδρά αποκλειστικά με αλογόνα.

Με αντίδραση με ΟΗ μορφές αέριο χλώριο βάλτου μεθυλο χλωρίδιο ₃ Cl. Αυτό το υλικό παρασκευάστηκε με εργαστηριακές μεθόδους. Για το σκοπό αυτό, η υδροχλωρική αέριο περνιέται μέσα σε ένα ζέον διάλυμα της αλκοόλης και metilnogo τετηγμένο χλωριούχο ψευδάργυρο. Το αποτέλεσμα είναι ένα άχρωμο αέριο, η οποία χαρακτηρίζεται από μια ευχάριστη μυρωδιά αιθέρα με μια γλυκιά γεύση. Κάτω από ισχυρή πίεση ή ψύξη, συμπυκνώνεται σε ένα υγρό.

Η χρήση και αντιδράσεις με αλογόνα

Μεθάνιο (αέριο Marsh), το οποίο τύπου και να χρησιμοποιηθούν ως καύσιμα μελετηθεί σε σχολικό πρόγραμμα αλληλεπιδρά ενεργά με αλογόνα. Ως αποτέλεσμα, αυτές οι ουσίες υποκατάστασης αντιδράσεις που παράγονται οι ακόλουθες ενώσεις: βρωμιούχο, χλωριούχο, φθοριούχο, χλωριούχο και φθοριούχο. Η τελευταία από αυτές ελήφθη για πρώτη φορά από Ρώσος χημικός Aleksandrom Butlerovym. Μεθυλ ιωδίδιο - έντονα διαθλά φως κιτρινωπό υγρό. θερμοκρασία βρασμού του - 180 ° C.

Όπως ονομάζεται αερίου Marsh, πλήρως υποκατεστημένο από αλογόνα; Αυτό τετραχλωράνθρακα. Εγκαινιάστηκε από τη γαλλική χημικός Ανρί Reno το 1839. Είναι ένα υγρό με χαρακτηριστική πικάντικη μυρωδιά. Έχει αναισθητική δράση. Μια άλλη παρόμοια ουσία - τετραβρωμιούχο άνθρακα. Είναι εξάγεται από τις στάχτες της θαλάσσια φυτά.

Κίνδυνοι για την υγεία

Από μόνη της, η μεθάνιο Marsh είναι φυσιολογικώς αβλαβή. Ανήκει στα μη-τοξικά υδρογονάνθρακες παραφίνης. Αυτή η ομάδα ουσιών χαρακτηρίζεται από χημική αδράνεια και χαμηλή διαλυτότητα στο πλάσμα του αίματος. Ο αέρας με υψηλή συγκέντρωση των αερίων του βάλτου μπορεί να σκοτώσει μόνο αν θα βιώσουν την έλλειψη οξυγόνου.

Αρχικές ενδείξεις ασφυξίας (ασφυξίας) εκδηλώνεται σε μια περιεκτικότητα 30% μεθανίου. Σε αυτήν την περίπτωση, η αύξηση του όγκου της αναπνοής, τον καρδιακό ρυθμό επιταχύνει, διαταράσσεται ο συντονισμός των μυών κινήσεων. Αλλά η πιθανότητα τέτοιων περιπτώσεων είναι πολύ μικρός. Το γεγονός ότι το μεθάνιο είναι ελαφρύτερο από τον αέρα, η οποία δεν του επιτρέπει να συσσωρεύονται σε υπερβολικές αναλογίες.

Ταυτόχρονα, οι ερευνητές εξισώνουν τη δράση του αερίου βάλτο στην ανθρώπινη ψυχή στη δράση του διαιθυλαιθέρα. Ένα παρόμοιο αποτέλεσμα μπορεί να εξομοιωθεί με ένα ναρκωτικό. Στους ανθρώπους, για μεγάλο χρονικό διάστημα εργάστηκε στα ορυχεία με υψηλή συγκέντρωση του μεθανίου, ανιχνεύει τις αλλαγές στο αυτόνομο νευρικό σύστημα (υπόταση, θετική αντανακλαστικό oculocardiac και ούτω καθεξής. D.).