Plamenišče: formula in uporaba

Plin, ki izhaja iz dna rezervoarja, je močvirni plin z neprijetnim vonjem (drugo splošno ime je metan). Z vidika znanosti je to oblika ali hidrogelni metil. V glavnem sestoji iz metana (CH₄

Ključne značilnosti

Standardna sestava, kemična formula močvirnega plina - vse to jasno dokazuje, da pripadajo najpreprostejšim spojinam ogljika. Okoli tega elementa so preostale komponente združene. Naravni plin se nahaja v prostem stanju kot mešanica z ogljikovim dioksidom ali dušikom. Pojavijo se kot posledica razgradnje organskih snovi. Praviloma so to pod vodo in jim ni dovoljeno dostopati do letalskih obratov.

Rudnik premoga je še en kraj, kjer se tvori gorljivi močvirski plin. Skupina se kopiči po razkrajanju organskih ostankov. Številne praznine prispevajo k temu. Takšni plini pobegnejo, ko se pojavi naključno ustvarjena luknja.

Mesta izobraževanja

Kljub precej nedvoumnemu imenu se poleg zemeljskih razpok poleg oljnih polj sprosti tudi močvirni plin (ali bolje rečeno, metan). Prvi taki primeri so bili zabeleženi v Združenih državah Amerike na bregovih reke Allegheny, pa tudi v Rusiji v kaspijski regiji. V Azerbajdžanu zaradi tega, že dolgo časa, je bila legenda o skrivnostni luči v Bakuu. Naravni fenomen se je izkazal za mešanico z ogljikovim dioksidom, dušikom in oljnimi hlapi z močvirnim plinom.

Z razvojem industrije in tehnologije rudarjenja so se ljudje naučili, kako uporabiti metan, ki je bil sproščen. Prva taka rastlina se je pojavila v Pennsylvaniji. Maršni plin se razlikuje po tem, da se stalno oblikuje, lahko ga najdemo v vsakem močvirju ali ribniku. Pogosto je dovolj, da se dotakne mulj s palico. Po tem plinski mehurčki plavajo na vodno površino.

Osnove močvirnega plina

Formiranje glavne komponente zemeljski plin (metan) pomagajo bakterije. Zaradi njih fermentacija celuloze začne spodbujati videz metana. Najbolj čistega metana velja, da je značilnost blatnih vulkanov Absheron in Kerch Peninsula.

Poleg tega se pojavlja v solinah, vzmeti in fumaroli - luknje in razpoke, ki se nahajajo ob vznožju vulkanov. Metan je prisoten v človeškem črevesu. Vsebuje izdelke izdiha nekaterih živali. Eden od prvih pisnih dokazov o tej snovi se lahko šteje za dela starodavnega pisatelja Plinija, ki je omenil plinaste gorljive spojine.

Nevarnost eksplozije

Predvsem je močvirski plin znan po lastnih destruktivnih lastnostih. Pri vžigu v zmesi z zrakom povzroči eksplozijo. Razlog za to so lastnosti metana. Eksplozija močvirnega plina in podobnih spojin dolgo časa prestraši ljudi, ki pojasnjujejo, kaj se je zgodilo kot vraževerje. Vzroki za anomalijo so postali jasni šele po znanstveni študiji tega pojava.

Plin, plin, metan in druge eksplozivne spojine so ljudi spodbudili, da izumijo svetilko Davy. Začel se je uporabljati tako v morskih kot tudi v rudnikih premoga. V tej svetilki so produkti izgorevanja odstranjeni z uporabo posebne rešetke, ki je odpravila možnost vžiga gorljive mešanice plinov.

Zgodovina odkritja

Velik prispevek k študiji močvirnega plina (metana) je izvedel italijanski znanstvenik Allesandro Volta. Leta 1776 je dokazal, da je ta snov drugačna od vodika, ker potrebuje dvakrat toliko kisika za izgorevanje. Poleg tega je bila Volta tista, ki je ugotovila, da je močvirski plin vir ogljikove kisline.

Italijan je odkril metan na meji Švice in Italije ob jezeru Maggiore. Navdih za znanstvenika je bil članek o ameriški znanstvenik in politik Benjamin Franklin o fenomenu "klimatsko goriva". Volta je bila prva, ki je prejela metan, zbira plin, ki ga oddaja močvirje.

Nadaljevanje raziskav

Drugi pomembni raziskovalci naravnega pojava so bili francoski kemik Claude Berthollet in britanski kemik William Henry. Zadnji med njimi leta 1805 določila sestavo močvirja plina in se razlikuje od etilena (tako imenovani plin maslorodnogo).

Skrivnost eksplozivne snovi je bila skrita v njegovi glavni komponenti - metan. Opredeljen je kot lahki ogljikovodični plin (v nasprotju s težkim ogljikovodikovim plinom etilena). Sčasoma je bil vzpostavljen še en termin - vodikov klorid. Študije so nadaljevali Henry John Dalton in Jens Jakob Berzelius.

Leta 1813 je angleški kemik in geolog Gemfri Davy izvedel analizo rudnega plina in ugotovil, da je ta snov mešanica metana, anhidrida ogljika in dušika. Tako je bilo dokazano, da je gorljiva zmes, ki izstopa v rudnikih, identična s podobno zmesjo v močvirju.

Vpliv na ekologijo

Karakterističen metan za močvirski plin je posledica nekaterih kemičnih reakcij. Najprej je to suha destilacija organskih snovi (npr. Šota ali lesa). Kemično čisti metan se pridobiva z razkrojem cinkovega metilnega voda (nastaja cinkov oksid). Danes ta snov privlači pozornost mnogih okoljevarstvenikov zaradi njihove udeležbe pri nastajanju toplogrednega učinka. To je posledica kopičenja metana v Zemljinem ozračju. Moćni plin absorbira toplotno sevanje v infrardećem prostoru spektra. S tem parametrom je le še čisti ogljikov dioksid. Okoljarji ocenjujejo prispevek metana k povečanju učinka tople grede v približno 30%.

Lastnosti, sestava, kemijska formula močvirnega plina se zdaj preučujejo kot del študije njegovega vpliva na ozračje našega planeta. V naravnih količinah, ki jih proizvaja samo narava, ni bilo nevarno kot vzrok za učinek tople grede. Vendar je težava, da se v atmosfero sprosti ogromna količina metana s krivico ljudi samih. Analog močvirnega plina se proizvaja pri vseh vrstah podjetij. To je tako imenovani abiogeni metan. Tisto, ki se pojavi v močvirju, se šteje za biogeno - to je, ki izhaja iz preoblikovanja organske snovi.

Metanogeneza

Biosinteza metana (in posledično tudi pojav močvirnega plina) se imenuje tudi metanogeneza. V tem procesu sodelujejo arhea bakterije. So aerobni, torej lahko sprejmejo energijo za življenje in se izogibajo kisiku. Archaea nimajo membranskih organelov in jeder.

Bakterije ustvarjajo metan, obnavljanje enogljičnih spojin z ogljikovimi alkoholi in enojnimi ogljikovimi spojinami. Drug način je nesorazmerje acetata. Energijo, ki jo proizvajajo bakterije, se spremeni s encimi ATP sintaze. V metanogenezi so bile vključene različne molekule: koencimi, metanol, tetrahidrometanopterin itd.

Metanogeni

Znanost pozna 17 rodov in 50 vrst arheje, ki lahko ustvarijo osnovo močvirnega plina. Nastajajo primitivne večcelične kolonije. Najbolj preučevan genom takih arheosov je metanosarkina acetivoran. Pretvorijo se v acetate in metan ogljikov monoksid, uporabo tega encima acetata in fosfotransacetilaze. Obstaja tudi teorija, da bi se lahko ti arheos v starih časih preoblikovali v tioester, pod pogojem, da je v takratnih silta obstajala visoka koncentracija železovega sulfida.

Vzrok gozdnih požarov

Z zadostno emisijo in koncentracijo močvirni plin, ki se sproži, lahko povzroči veliko naravno šoto in gozdni požar. Danes obstaja cel kompleks boja proti takšnim pojavom. Posebne storitve izvajajo nadzor plina na najbolj obrobnih območjih. Odgovorni so za preprečevanje in količinsko spremljanje sestavin potencialno nevarnega plina.

Na primer, eden od najbolj vode na moskovskem območju je vzhodna regija Shatursky. V svojih vodnih telesih je veliko rib (krap, smetnjak, gobi, krap, ščuka, krap), mladiči, žabe, kače, muškotice, ptice (ptiči, pijanci, pašniki, rački). Kosti vseh teh živali vsebujejo fosfor. Obdelujejo jo bakterije, po katerih se pojavi še nekaj drugih snovi. To je difosfin in fosfin. So glavni spodbujevalci verižne reakcije pri spontanem zgorevanju. Požari, ki so se začeli na ta način, so resen okoljski problem. Od požara v močvirjih ne le gorijo gozdovi, temveč tudi šotišč. Požar se lahko razširi na njih. Takšne šotne barve lahko gorijo že več let.

V Rusiji je približno dve tretjini vseh hudournikov na svetu koncentrirano. Nahajajo se v središču evropskega dela države, v Zahodni Sibiriji in Kamčatski. Skupna površina močvirja v Rusiji znaša okrog 340 milijonov hektarov, od tega 210 gozdov. Večina plina se proizvaja poleti. V tem obdobju se na obmoćju na hektar na dan lahko sprosti pribliżno dva in pol kilograma metana.

Interakcija s kisikom in klorom

Naravni mocni plin, katerega kemijska formula je CH₄, gori z rdečim sijajem bledega plamena. Najmočnejša eksplozija z njim se pojavi, ko se vname v mešanici, ki vsebuje 7-8 volumna zraka in 2 volumna kisika. Plin je rahlo topen v vodi (za razliko od alkohola). Reagira izključno s halogeni.

Pri reakciji s klorom močvirni plin tvori metil CH₃Cl. Ta snov se pridobiva z laboratorijskimi sredstvi. V ta namen se klorovodikovi plin prenese v vrelo raztopino metilnega alkohola in staljenega cinkovega klorida. Rezultat je brezbarven plin, katerega značilnost je prijeten eteričen vonj s slastnim okusom. Pod močnim pritiskom ali hlajenjem se zgosti v tekočino.

Uporaba in reakcije s halogeni

Metan (močvirni plin), katerega formula in uporaba kot gorivo se proučuje v šolskem kurikulumu, aktivno sodeluje s halogeni. Kot posledica nadomestnih reakcij s temi snovmi se tvorijo naslednje spojine: bromid, klorid, fluorid in metilen fluorid. Slednje je najprej dobil ruski kemik Alexander Butlerov. Metilen jodid je močno refrakcijsko svetlo rumenkasto tekočino. Temperatura vrelišča je 180 ° C.

Kakšno je ime močvirnega plina, ki ga popolnoma nadomestijo s halogeni? To je ogljikov tetraklorid. Odkril ga je francoski kemik Henri Reno leta 1839. To je tekočina z značilnim začinjenim vonjem. Ima anestetičen učinek. Druga podobna snov je ogljikov tetrabromid. Izvleče jo iz pepela iz morskih rastlin.

Nevarnost za zdravje

Sama morska metana je fiziološko neškodljiva. Nanaša se na nestrupene parafinske ogljikovodike. Za to skupino snovi je značilna kemijska inertnost in slabo topnost v krvni plazmi. Z zrakom z visoko koncentracijo močvirnega plina lahko človek ubije samo, če trpi zaradi pomanjkanja kisika.

Začetni znaki zadušitve (zadušitev) se kažejo, ko je vsebnost metana od 30%. V tem primeru se povečuje obseg dihanja, hitrost utripa, usklajuje gibanje mišic. Toda verjetnost takšnih primerov je zelo majhna. Dejstvo je, da je metan lažji od zraka, kar preprečuje kopičenje v prevelikih razmerjih.

Hkrati raziskovalci izenačijo delovanje močvirnega plina na človeško psiho na akcijo dietil eter. Ta učinek se lahko izenači z narkotičnim učinkom. Ljudje, ki so že dolgo delali v rudnikih z visoko koncentracijo metana, lahko vidijo spremembe v avtonomnem živčnem sistemu (hipotenzija, pozitiven refleksni očes itd.).