Классификация природных газов. Педиатрия
Кислород - газ, необходимый для жизни. Однако, как оказалось, в воздухе его не так уж много. В основном же воздух состоит совсем из другого газа, для дыхания не пригодного. Его так и назвали: азот, что означает «не поддерживающий жизни».
После этого ученые стали открывать газы, которых хотя и очень мало в воздухе, но зато их можно получить в результате химических превращений. Так, удивительный газ получался, когда железные опилки взаимодействовали с серной кислотой. Выделявшиеся при этом пузырьки очень легко воспламенялись и даже взрывались. А после их сгорания на всех поверхностях появлялись... капельки воды. Газ так и назвали: водород, то есть «рождающий воду».
Иной газ нашли у виноделов. При брожении виноградного сока или пивного сусла выделялись удивительные пузырьки. Если они попадали на огонь свечи, свеча сразу гасла. Если пузырьки пропускали через известковую воду (вода, образовавшаяся после того, как размешанная в ней известь отстоялась), то вода мутнела. А когда в XVIII веке англичанин Джозеф Пристли догадался закупорить загадочные пузырьки в бутылки с водой, получался новый вкусный напиток, известный нам как газировка. Этот газ можно было получить и другим способом - он образовывался при горении угля, то есть при соединении угля с кислородом. Поэтому его и назвали углекислым газом.
А теперь вернемся к основной части воздуха - к азоту. Ученые немного ошиблись, считая, что он не нужен для жизни. Конечно, дышать азотом нельзя, но все же он нам необходим. Только мы не можем усваивать его в том виде, в котором он присутствует в атмосфере. Зато это могут сделать микробы, живущие на корнях бобовых растений. Они перерабатывают атмосферный азот в вещества, которые может усваивать человек.
К ак ни странно, азот нужен нам для нормального дыхания. Дышим-то мы, конечно, кислородом. Однако в чистом кислороде все горит очень сильно и быстро. Так и человек быстро «сгорает», если дышит чистым кислородом. Когда это выяснилось, космонавтам и аквалангистам стали давать баллоны не с кислородом, а со сжатым воздухом, то есть со смесью кислорода и азота.
Сейчас мы знаем, сколько и каких газов есть в атмосфере. Больше всего там азота - около 78% (%, процент - это одна сотая часть целого). Далее идет кислород - около 21%. Оставшаяся малая часть воздуха составлена некоторыми другими газами.
В числе этих прочих хотелось бы упомянуть еще об одном.
Озона очень мало на Земле. Но в стратосфере на высоте 20-25 км над поверхностью Земли образуется тонкий слой озона, закрывающий всю планету. Этот слой защищает Землю от опасных для человека ультрафиолетовых лучей. Поэтому с такой тревогой следят ученые за дырами, появившимися в нем в последнее время.
Итак, для дыхания необходим кислород. Дышащих существ на Земле великое множество. Казалось бы, мы давно должны были потратить весь кислород атмосферы, как мышка из-под банки. Но вот археологи откопали древнюю амфору в развалинах Помпеи (Южная Италия). Этот город 2 тысячи лет назад был уничтожен извержением вулкана Везувий. Некоторые пустые амфоры оказались при этом плотно закупорены крышками из расплавленных горных пород. Таким образом в них сохранились образцы воздуха, который существовал на планете 2 тысячи лет назад. Амфоры открыли - воздух там оказался такой же, как и в современном мире. Почему?
Объяснение дали биологи. Оказалось, что растения поглощают углекислый газ, используя его атомы углерода для роста своих листьев и стеблей. Оставшиеся атомы кислорода после ряда превращений попадают обратно в атмосферу, образуя там газ кислород. А животные дышат кислородом и выделяют в атмосферу углекислый газ. Таким образом, природа сама поддерживает равновесие и постоянство состава атмосферы
Однако оксиды азота, образовавшиеся во время пожара, хорошо обнаруживаются с помощью масс-спектрометрии. В последние годы все более посмертные компьютерные томографические исследования были внедрены в повседневную юридическую жизнь, что должно дополнять результаты вскрытия. В частности, в системе кровеносных сосудов печени, а также в области сердца и других организмов обнаружены газовые скопления неизвестного состава и неясного происхождения. Точный анализ этих газов был необходимой предпосылкой для выводов о их происхождении.
Проанализированы газы, которые были взяты из человеческих тел с использованием шприцев для подкожных инъекций и компьютерной томографии. Найденные газы представляли собой типичные газы и воздух. Открытие пузырьков воздуха в закрытой системе крови человека делает предыдущую презентацию врачей на их головах. Проникновение воздуха в систему крови, по мнению врачей, является следствием сознательного открытия человеческого тела и должно, для. Как и во время операций, переливания крови и т.д. в любом случае можно избежать.
Вопрос классификации природных газов очень сложен, так как они имеют разнообразный состав, различное происхождение, разные условия нахождения и физическое состояние в природе. Кроме того, газы обладают большой эмиграционной способностью, создают различные смеси и редко бывают однородными по химическому составу. Одновременно с процессами образования газов идут процессы их разрушения. Например, при действии кислорода на сероводород образуется свободная сера и вода.
Определенное количество воздуха может быть фатальным последствием воздушной эмболии и привести к смерти. Обнаружение воздуха в системе кровеносных сосудов человека часто рассматривалось как свидетельство неправильного лечения или преднамеренной инъекции воздуха и имело соответствующие юридические медицинские и, возможно, юридические последствия.
Комментарий к этой статье. Зарегистрируйтесь сейчас, чтобы присоединиться к обсуждению. Газы - одно из состояний материи, которые характеризуются слабо взаимодействующими молекулами друг с другом. Таким образом, газы не образуют молекулярных связей, поэтому их форма адаптируется к тому месту, где они содержатся, причем возможно, что они расширяются настолько, насколько это возможно. В общем, газы претерпевают изменения из-за давления и температуры, будучи более или менее плотными. Поэтому газы характеризуются главным образом тем, что их молекулы свободны, быстро движутся, которые занимают весь контейнер, который их содержит.
Первую классификацию природных газов составил В.И. Вернадский (1912), где он указал, что при изучении газов необходимо знать три следующие фактора: форму или условия нахождения газов в природе, источники их происхождения или генезис и химический состав. Согласно этим факторам В.И. Вернадский выделил три группы газов.
По форме нахождения:
Кроме того, в некоторых случаях газы не видны невооруженным глазом, кроме того, они могут быть без запаха. Газы классифицируются в соответствии с их химическими характеристиками. Это приводит к тому, как они себя ведут. Поэтому есть газы, которые могут быть опасными, поскольку они производят эффекты или насильственные реакции. Напротив, другие газы ведут себя стабильно, будучи безвредными. Несмотря на это, большинство газов имеют различные применения в различных аспектах жизни человека. Аналогично, в природе газы являются причиной определенных явлений.
Свободные газы:
· атмосферные;
· газовые скопления, содержащиеся в порах горных пород и окклюзии;
· газовые струи или вихри (вулканические, тектонические, поверхностные);
· газовые испарения.
Жидкие растворы газов:
· газы океанов и морей;
· газы озер, прудов и рек;
· газы различных водных источников (вулканических, тектонических, поверхностных).
Инертный газ: как следует из названия, этот тип газа характеризуется тем, что он очень стабилен и не вызывает насильственных реакций на определенные контексты. Это означает, что они представляют собой газы, которые не горят или не горючи. Окисляющие газы: очевидно, этот тип газов - это те, которые производят некоторое энерговыделение, если они подвержены некоторому раздражителю. Это означает, что эти газы вызывают сильные реакции, обычно взрывы, которые выделяют энергию. Затем горючие газы используются для генерации или поддержания энергии.
По источникам происхождения:
· газы земной поверхности;
· газы, связанные с высокотемпературными очагами литосферы;
· газы глубинные, проникающие в земную кору из мантии.
По составу (разделение для тектонических газов):
· азотные;
· углекислые;
· метановые;
· водородные;
· сероводородные;
· водяные пары.
Например, газ, который мы ежедневно используем в наших домах на плите или нагреваем воду, с которой мы купаемся. Токсичные газы: как следует из названия, этот тип газов - это все те, которые содержат вещества, вредные для здоровья живых существ. Воздействие такого типа газов может оказывать фатальное воздействие, в основном, если это делается в течение длительного времени.
Коррозионные газы: этот тип газов создает или помогает коррозии, что является химическим процессом, который изменяет условия некоторых элементов. Таким образом, коррозионные газы могут быть опасными, поскольку они изнашивают материал, который они влияют.
Позже, в развитие этой классификации был создан целый ряд классификационных схем природных газов по условиям нахождения и физическому состоянию в природе, по химическому составу, генезису и по их практической ценности и содержанию полезных компонентов. В отечественной литературе опубликовано более 20 классификаций природных газов только по химическому составу.
Сжиженные газы: этот тип газов имеет определенные специфические характеристики, которые влияют, когда газ превышает некоторую предельную температуру. Обычно они представляют собой газы, которые упаковываются для использования в местах. Развитие и технологический прогресс породили различные формы загрязнения, которые изменяют физический и психический баланс человека. Выброс токсичных газов становится более важной проблемой, чем в предыдущие эпохи.
Ущерб озоновому слою вырабатывается термином, называемым хлорфторуглеродами. Как правило, загрязняющие вещества выходят из своих источников, не накапливаясь до опасных уровней. Климатические модели, которые загрязняют атмосферу, на Земле могут повредить чистую окружающую среду, удаленную от исходных источников. Пагубные последствия для здоровья способствовали увеличению загрязнения воздуха, были связаны с функцией легких и повышенными сердечными приступами.
Ряд классификационных схем разработали М.И. Суббота и А.Ф. Романюк, которые приведены ниже.
Классификация по условиям нахождения газа в природе
Газы земной поверхности:
· тропосферы;
· стратосферы и мезосферы;
· атмосферных осадков;
· пещер и карстовых полостей.
Газы поверхностной гидросферы:
У загрязняющих веществ есть семьи источников, диффузия в атмосфере и эффекты, в случае загрязнения атмосферы, диффузии загрязняющих веществ, они играют важную роль в производимых эффектах. Мы также загрязняем воздух газами различных типов, которые, в отличие от частиц, вы обычно не видите или не чувствуете запаха.
Характеристики, определяющие опасность газов
Соединения серы: каждый раз, когда мы сжигаем уголь или масло, выделяются газы серы. Если они попадают в легкие, они сочетаются с частицами и усугубляют респираторные заболевания, особенно у детей и пожилых людей. Монооксид углерода: он производится путем сжигания любых видов топлива в среде с низким содержанием кислорода. Он заменяет кислород в крови, вызывая головные боли, когда он находится в небольших количествах, и смерть в крайних случаях. Углеводороды: они достигают воздуха из-за неполного сжигания топлива из-за испарения бензина, растворителей и краски и химической чистки химчисток. Они сочетаются с частицами и друг с другом, образуя соединения, отличные от исходных, и вызывая рак. Оксид азота: они образуются при сжигании топлива при высокой температуре. Затем они также сжигают часть обильного азота воздуха, и эти соединения получают. Это происходит в двигателе автомобилей и самолетов. Они раздражают легкие и снижают защиту организма от инфекций, таких как грипп. Озон: он не производится непосредственно людьми, но мы добавили в смесь такую смесь химических веществ, которая объединяется между собой и производит совершенно разные соединения, такие как озон. Это раздражает всю дыхательную систему, вызывающую проблемы в легких, кашель и удушье. Они также вызывают изменения в крови и аллергиях.
- Они раздражают глаза и делают их водой.
- Мы не видим этого, у него нет цвета, и он не пахнет.
· газы океанов;
· океанов и морей;
· рек, озер и прудов;
· поверхностных льдов;- болот.
Газы, рассеянные в горных породах:
· в порах и трещинах осадочных пород;
· сорбированные породами;
· поровых растворов;
· магматогенных пород;
· газово-жидкие включения в минералах;
· газогидратов илов;
Инертные газы: они не горят, они не поддерживают сгорание и в их синусоидной жизни невозможно, аргон, азот и т.д. окислительные газы: они необходимы для поддержания горения, кислорода, закиси азота и т.д. Горючие газы: они легко сгорают в присутствии воздуха или другого окислителя, водорода, ацетилена. Токсичные газы: они производят взаимодействия в живом организме, способные вызвать смерть в определенных концентрациях, монооксиде углерода. Коррозионные газы: способны атаковать материалы и разрушать ткани кожи, хлор. . Эти свойства делают использование человеком человеком риска, если соответствующие меры не принимаются, особенно учитывая, что многие из газов имеют более одного из вышеупомянутых свойств.
Газы подземной гидросферы:
· грунтовых вод;
· вод зоны свободного водообмена;
· вод зоны затрудненного водообмена;
· мерзлых вод и газогидратов.
Свободные газы залежей:
· газовых шапок нефтяных залежей;
· газоконденсатных залежей.
Газы, растворенные и сорбированные в биогенных ископаемых:
Для использования газов необходимо транспортировать их из места производства или производства в место использования или потребления. Как и в любом типе товаров, преобладает экономический принцип транспортировки максимального количества в минимальном объеме. Чтобы иметь возможность выполнять его, и в зависимости от характеристик газа, о котором идет речь, он сжимается, сжижается и даже растворяется под давлением в водной среде, если это требует его нестабильность.
Эти операции включают в себя добавление новых рисков для тех, которые получены из их свойств, таких как, например, давление, холод, который часто необходим для их сжижения, большой объем газа, который образуется при испарении из жидкого состояния и т.д. все это означает, что газы считаются опасными грузами, и фактически они рассматриваются в национальных правилах перевозки опасных грузов автомобильным транспортом, в которых они включены в класс 2, «Газы, сжатые, сжиженные и растворенные под давлением»,, в котором вышеупомянутое положение классифицирует вещества.
· растворенные в нефти;
· сорбированные углями;
· в горючих сланцах.
· Газы грязевых вулканов:
· грязевых извержений;
· грязевых грифонов.
Классификация газов по химическому составу
Преимущественно метановый (СН4 > 50 %):
· метановый (СН4 > 75 %);
· метановый газ - метано-азотный (СН4 > 50 %);
· метан-этан-пропановый (СН4 > 50 %);
Основываясь на предыдущих помещениях, необходимо классифицировать различные типы используемых газов. Легковоспламеняющийся газ: газовая или газовая смесь, нижний предел воспламеняемости которой меньше или равен 13% или имеет поле воспламеняемости более 12%. Окисляющий газ: тот, который способен поддерживать сгорание с оксипотентом выше воздуха. К вышеуказанным определениям мы должны добавить другие, которые относятся к правильному использованию газов, и что согласно предыдущему регулированию оборудования под давлением.
Промышленный газ: основные газы, производимые и реализуемые промышленностью. . Промышленные газовые смеси: те газовые смеси, которые из-за их объема коммерциализации и их применения имеют такую же обработку, что и промышленные газы. Калибровочные смеси: смесь газов, как правило, с точностью, используемая для калибровки анализаторов, для конкретных исследовательских работ или других конкретных применений, которые требуют осторожности при изготовлении и использовании. Газы являются одним из состояний агрегации вещества.
· метано-углекислый (СН4 > 50 %).
Преимущественно углеводородный (тяжелее метана, ТУ >50 %):
· этан-пропановый (ТУ > 75 %);
· этан-пропан-метановый (ТУ > 50 %).
Преимущественно азотный (N2 > 50 %):
· азотный (N2 > 75 %);
· азотно-метановый (N2 > 50 %);
· азотно-углекислый (N2 >50 %);
· азотно-кислородный (N2 > 75 %, О2 > 10 %);
· азотно-кислородно-углекислый (N2 > 50 %).
В этом состоянии молекулы, составляющие газ, почти не притягиваются друг к другу, поэтому они движутся в вакууме с высокой скоростью и очень далеко друг от друга, объясняя таким образом свойства. Существует несколько характеристик газов, которые знакомы всем. Газы не имеют своей формы или объема, они расширяются до тех пор, пока они не заполнит и не примет формы контейнеров, которые их содержат. Газы диффундируют друг в друга и смешиваются во всех пропорциях.
Другой выдающейся характеристикой газов является их низкая плотность по сравнению с жидкостями и твердыми частицами. Некоторые газы горючие, такие как водород и метан, в то время как другие химически инертны, такие как гелий и неон. Существует четыре свойства, которые определяют физическое поведение газа: количество газа, его объем, температуру и давление. Если известны значения любых трех этих свойств, обычно можно вычислить значение четвертого. Для этого мы можем использовать математическое уравнение, называемое уравнением состояния.
Преимущественно углекислый (СО2 > 50 %):
· углекислый (СО2 > 75 %);
· углекисло-азотный (СО2 > 50 %);
· углекисло-метановый (СО2 > 50 %);
· углекисло-сероводородный (СО2 > 50 %).
Преимущественно водородный (Н2 > 50 %):
· водородный (Н2 > 75 %);
· водородно-азотный (Н2 > 50 %).
Классификация и индексация В.И. Старосельского, классификация В.А. Соколова.
Существует классификация и индексация природных газов по содержанию полезных компонентов В.И. Старосельского, которая основана на требованиях промышленности по минимальной концентрации компонентов, являющихся ценным химическим сырьем. Среди неуглеводородных компонентов газа в ней учитывается азот (А), углекислый газ (У), сероводород (Св), а среди углеводородных компонентов – метан (Н), этан (Э), тяжелые углеводороды (Т) и конденсат (К). В зависимости от пределов процентного содержания какого-либо компонента в газе, около его буквенного индекса ставится цифра от 1 до 4. Состав газа обозначается суммой индексов. Например, состав газов Астраханского газоконденсатного месторождения будет выражен следующим индексом: М2Э1Т2У4А1Св4К4. Он означает, что газ содержит метана от 30 до 70 %, этана менее 3 %, тяжелых углеводородов 5-10 %, углекислого газа более 15 %, азота менее 3 %, сероводорода более 1 % и конденсата более 200 г/м3.
Природные газы подразделяются в этой классификации по содержанию этана, который является ценным химическим сырьем, а также – по содержанию тяжелых УВ на метановые, этановые, этан-пропановые и пропан-бутановые. Метановые газы характерны для газовых скоплений. Они содержат метана от 90 до100 %, этана до 3 % и тяжелых УВ до 5 %. Этановые газы содержат этана от 3 до 6 %, тяжелых УВ от 5 до 10 %, а этан-пропановые газы - этана от 6 до 9 %, тяжелых УВ - от 10 до 30 %. Эти газы характерны, в основном, для газоконденсатных и нефтегазоконденсатных залежей. В пропан-бутановых газах концентрация тяжелых УВ составляет более 30 % и этана более 9 %. Они характерны для нефтяных залежей.
Применение природного газа в мире
Ежу понятно, что число ударов за 1 сек зависит от скорости молекул, и числа молекул n в единице объёма. При не очень сжатом газе можно считать, что N пропорционально n и v, т.е. р пропорционально nmv2.
Итак, для того чтобы рассчитать с помощью молекулярной теории давление газа, мы должны знать следующие характеристики микромира молекул: массу m, скорость v и число молекул n в единице объёма. Для того чтобы найти эти микро характеристики молекул, мы должны установить, от каких характеристик макромира зависит давление газа, т.е. установить на опыте законы газового давления. Сравнив эти опытные законы с законами, рассчитанными при помощи молекулярной теории, мы получим возможность определить характеристики микромира, например скорости газовых молекул.
Применение природного газа.
Природный газ широко применяется в качестве горючего, для отопления жилых домов, как топливо для машин, электростанций и др. Сейчас он используется в химической промышленности как исходное сырьё для получения различных органических веществ, например пластмасс.
В XIX в. природный газ использовался в первых светофорах и для освещения (применялись газовые лампы). газовая лампа В настоящее время за рубежом СПГ в основном предназначен для применения в качестве топлива на крупных электростанциях, для газоснабжения населения и промышленных объектов, покрытия пиковых нагрузок, а также как сырье для химической промышленности.
Однако, в последнее десятилетие обозначилась и наиболее интенсивно развивается еще одна область применения СПГ - это использование как универсального моторного топлива.
Применение сжиженного природного газа в качестве моторного топлива для различных видов транспортных средств (автомобильного, воздушного, железнодорожного, водного и т. д.) дает энергетические и экологические преимущества, а также является экономически выгодным, по сравнению с традиционными нефтяными и другими альтернативными видами моторного топлива.
Перспективность использования СПГ в качестве альтернативного моторного топлива для автотранспорта стало очевидным для большинства стран мира. Особенно интенсивно это направление в автомобильной технике развивается в США. В США СПГ как моторное топливо используют более 25 % муниципального транспорта Аналогичная ситуация и в Западной Европе. Так, во многих городах Германии планируется перевести на СПГ муниципальный транспорт. В Италии принята экологическая программа применения СПГ на автотранспорте. Расширяется применение СПГ и на водном транспорте. В Норвегии компания «Statoil» приступила к серийному производству судов на СПГ. В 2003 г. были построены первые два судна. Преимущества СПГ по сравнению с обычным бункерным топливом с экологической точки зрения очевидны: его использование только на двух судах в течение года сокращает выбросы окислов азота до 120 тонн. автобус на газе Инициатива «Statoil» активно поддерживается министром нефти и энергетики Норвегии, который считает ее началом полномасштабного перехода судов на СПГ. Экспериментальные суда на СПГ построены и эксплуатируются в США, Германии и ряде других стран мира.
СПГ как моторное топливо широко используется и на морских судах-метановозах, предназначенных для перевозки СПГ. За рубежом расширяется также применение сжиженного природного газа и на железнодорожном транспорте. Многолетняя безаварийная эксплуатация магистральных и маневровых тепловозов на СПГ железнодорожными компаниями «Берлингтон Нозерн», «Моррисон-Кнудсен», «Санта Фе», «Юн ион Пасифик» говорят об объективных преимуществах этого вида топлива.
В России широкого применения сжиженный природный газ пока не нашел, т. к. практически отсутствует его промышленное производство. Однако, уже обсуждаются планы о переводе всего Московского общественного транспорта на СПГ. В Москве уже появилось ряд заправочных станций, где реализуется сжиженный природный газ (метан). Такие же заправочные станции можно наблюдать и в Краснодарском крае и в Кабардино-Балкарии. применение попутного нефтеного газа
Природный газ в промышленности В последнее десятилетие 20 века в мировой экономике начала набирать силу 3-я волна популярности природного газа, как моторного топлива. По прогнозам специалистов эта волна достигнет своего высшего уровня к концу первой четверти 21 века. Первое же применение природного газа в качестве моторного топлива относится к середине 19 века, когда во Франции инженером Ленуаром был создан первый двигатель внутреннего сгорания. Топливом для этого двигателя был природный газ. Применение газового топлива в моторах с «колыбели» двигателестроения и неоднократное возвращение к применению этого вида топлива не случайно. По своим свойствам оно более всего приближается к представлениям об идеальном моторном топливе.
Природный газ по своим энергетическим, физико-химическим и экологическим показателям является очень перспективным топливом и его применение должно дать положительный эффект во многих аспектах, главными из них являются: - экономика газового моторного топлива; - энергетика природного газа; - топливная экономичность газового двигателя; - износостойкость газового двигателя; запасы газа на карте - экологическая безопасность газовых двигателей.