แก๊สที่ลุ่มและใช้สูตร

หนีก๊าซจากด้านล่างของอ่างเก็บน้ำ - ก๊าซบึงกลิ่นหอม (ชื่อทั่วไปมากขึ้น - ก๊าซมีเทน) จากจุดทางวิทยาศาสตร์ในรูปแบบที่มันดู hydrogenous หรือเมธิล ส่วนใหญ่ประกอบด้วยก๊าซมีเทน (CH ₄₎ นอกจากนี้ยังอาจจะนำเสนอไนโตรเจนอาร์กอนไฮโดรเจนฟอสฟีนและ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

คุณสมบัติที่สำคัญ

องค์ประกอบเคมีสูตรมาตรฐานก๊าซบึง - ทั้งหมดนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่ามันเป็นของที่ง่ายสารประกอบคาร์บอน รอบองค์ประกอบนี้จะถูกจัดกลุ่มที่เหลือส่วนประกอบ ก๊าซมาร์ชเกิดขึ้นตามธรรมชาติในรัฐอิสระเป็นส่วนผสมที่มีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หรือไนโตรเจน มันเกิดขึ้นเนื่องจากการสลายตัวของสารอินทรีย์ ตามกฎแล้วมันจะติดอยู่ใต้น้ำและการขาดการเข้าถึงไปยังโรงงานอากาศ

เหมืองถ่านหิน - สถานที่อื่นที่เกิดขึ้นก๊าซบึงที่เผาไหม้ได้ เขาสะสมในหมู่หินหลังจากการสลายตัวของสารตกค้างอินทรีย์ นี้จะอำนวยความสะดวกโดยช่องว่างมากมาย ก๊าซดังกล่าวจะถูกดึงเมื่อหลุมบังเอิญที่เกิดขึ้น

ตำแหน่งของการศึกษา

แม้จะมีชื่อที่ชัดเจนเป็นธรรมของก๊าซบึง (หรือมากกว่าก๊าซมีเทน) ยืนออกแม้จะมาจากรอยแตกของโลกซึ่งอยู่ใกล้กับทุ่งน้ำมัน กรณีดังกล่าวครั้งแรกที่ได้รับรายงานในสหรัฐอเมริกาบนฝั่งของแม่น้ำแอลเช่นเดียวกับในรัสเซียในภูมิภาคแคสเปียน ในบากูด้วยเหตุผลนี้มาเป็นเวลานานมีตำนานเกี่ยวกับไฟลึกลับในบากู ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่ได้รับการผสมกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไนโตรเจนและไอระเหยน้ำมันก๊าซบึง

กับการพัฒนาของอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีการทำเหมืองคนได้เรียนรู้ที่จะนำมาปล่อยก๊าซมีเทน โรงงานดังกล่าวปรากฏตัวครั้งแรกในรัฐเพนซิลวาเนีย ก๊าซมาร์ชเป็นลักษณะในการที่จะเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องก็สามารถตรวจพบในหนองน้ำหรือบ่อใด ๆ บ่อยครั้งที่เป็นเช่นนี้ก็สัมผัสค่อนข้างง่ายติดตะกอน หลังจากนั้นเป็นต้นมาฟองก๊าซลอยไปยังพื้นผิวของน้ำ

เกณฑ์ก๊าซบึง

การก่อตัวขององค์ประกอบหลัก ของก๊าซธรรมชาติ (ก๊าซมีเทน) ช่วยเหลือแบคทีเรีย เพราะพวกเขาก็เริ่มต้นการหมักพืชเส้นใยที่เอื้อต่อการปรากฏตัวของก๊าซมีเทน ก๊าซมีเทนที่บริสุทธิ์ที่สุดที่เชื่อว่าเป็นลักษณะของโคลนภูเขาไฟใน Absheron และคาบสมุทรเคิร์ช

นอกจากนี้ยังเกิดขึ้นในเงินฝากเกลือสปริงและ fumaroles - หลุมและรอยแตกซึ่งตั้งอยู่ที่เท้าของภูเขาไฟ ก๊าซมีเทนอยู่ในลำไส้ของมนุษย์ ผลิตภัณฑ์ของ บริษัท ได้แก่ การหายใจออกของสัตว์บางชนิด หนึ่งในหลักฐานครั้งแรกที่เขียนเกี่ยวกับเรื่องนี้ได้รับการพิจารณาผลงานของนักเขียนโบราณพลิกล่าวถึงสารประกอบก๊าซที่ติดไฟได้

explosiveness

ส่วนใหญ่ของก๊าซบึงเป็นที่รู้จักกันโดยคุณสมบัติทำลายของเขาเอง เมื่อเผาไหม้อยู่ในส่วนผสมกับอากาศที่จะทำให้เกิดการระเบิด เหตุผลนี้เป็นทรัพย์สินของก๊าซมีเทน การระเบิดของก๊าซบึงและที่คล้ายกันสารประกอบได้กลัวยาวคนที่จะอธิบายสิ่งที่เกิดขึ้นเชื่อโชคลาง เหตุผลสำหรับความผิดปกติกลายเป็นที่ชัดเจนเฉพาะหลังจากที่การศึกษาทางวิทยาศาสตร์ของปรากฏการณ์นี้

มาร์ชก๊าซมีเทนและสารประกอบระเบิดอื่น ๆ ที่ได้รับแจ้งคนที่จะคิดค้นหลอดไฟเดวี่ มันถูกใช้ทั้งในบึงและในเหมืองถ่านหิน ในโคมไฟนี้ผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้จะถูกลบออกจากตารางพิเศษที่ผ่านการยกเว้นเป็นไปได้ของการเผาไหม้ของก๊าซผสมติดไฟ

ประวัติความเป็นมาของการค้นพบ

ผลงานที่ดีในการศึกษาบึงก๊าซ (ก๊าซมีเทน) แนะนำนักวิทยาศาสตร์อิตาลีอาเลสซันโดรโวลต้า ใน 1776 เขาได้แสดงให้เห็นว่าสารจะแตกต่างจากไฮโดรเจนเพราะมันต้องใช้ออกซิเจนอีกครั้งสำหรับการเผาไหม้ นอกจากนี้ยังระบุว่า Volta ก๊าซบึง - แหล่งที่มาของกรดคาร์บอ

ก๊าซมีเทนอิตาลีพบบนเส้นขอบของวิตเซอร์แลนด์และอิตาลีติดกับทะเลสาบ Maggiore แรงบันดาลใจสำหรับนักวิทยาศาสตร์เป็นบทความของนักวิทยาศาสตร์และนักการเมืองชาวอเมริกันเบนจามินแฟรงคลินเกี่ยวกับปรากฏการณ์ของ "เชื้อเพลิงกับอากาศ" ที่ Volta แรกที่ได้รับการจัดเก็บภาษีก๊าซมีเทนก๊าซที่ปล่อยออกมาบึง

วิจัยอย่างต่อเนื่อง

ที่สำคัญนักวิจัยปรากฏการณ์ทางธรรมชาติอื่น ๆ ที่นักเคมีชาวฝรั่งเศส Klod Bertolle และเคมีชาวอังกฤษ Uilyam Genri สุดท้ายของพวกเขาใน 1805 กำหนดองค์ประกอบของก๊าซบึงและแตกต่างจากเอทิลีน (ที่เรียกว่า maslorodnogo แก๊ส)

สารระเบิดปริศนาที่ซ่อนอยู่ในส่วนประกอบพื้นฐานของ - ก๊าซมีเทน มันถูกกำหนดให้เป็นก๊าซไฮโดรคาร์บอนแสง (เมื่อเทียบกับไฮโดรคาร์บอนหนักของก๊าซเอทิลีน) เมื่อเวลาผ่านไปมันได้ตัดสินไปอีกวาระหนึ่ง - เมธิล hydrogenous เฮนรี่ยังคงศึกษา ดจฮอนดาลตัน และเจนส์ลาร์จาค็อบเบอร์เซลิอุส

ใน 1813 นักเคมีภาษาอังกฤษและนักธรณีวิทยา Gemfri เทพวิเคราะห์ firedamp และสรุปได้ว่าสาร - ส่วนผสมของก๊าซมีเทนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และไนโตรเจน ดังนั้นมันก็พิสูจน์ให้เห็นว่าเป็นส่วนผสมที่ติดไฟได้ถูกปล่อยออกมาในเหมืองเอกลักษณ์ส่วนผสมที่คล้ายกันในบึง

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

ลักษณะก๊าซมีเทนก๊าซบึงเกิดขึ้นเนื่องจากปฏิกิริยาทางเคมีบางอย่าง ที่แรกก็คือการกลั่นแห้งของสารอินทรีย์ (เช่นพรุหรือไม้) สารเคมีก๊าซมีเทนบริสุทธิ์ถูกจัดทำขึ้นโดยน้ำ tsinkmetila สลายตัว (ผลิตจึงสังกะสีออกไซด์) วันนี้สารดึงดูดสิ่งแวดล้อมจำนวนมากเพราะการมีส่วนร่วมในการก่อตัวของภาวะเรือนกระจกที่ นี้เกิดจากการสะสมของก๊าซมีเทนในชั้นบรรยากาศ ก๊าซมาร์ชดูดซับการแผ่รังสีความร้อนในภูมิภาคสเปกตรัมอินฟราเรด โดยพารามิเตอร์นี้มันเป็นที่สองเท่านั้นที่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์บริสุทธิ์ สิ่งแวดล้อมในการประเมินผลงานของก๊าซมีเทนในภาวะเรือนกระจกที่เพิ่มขึ้นประมาณ 30%

คุณสมบัติองค์ประกอบเคมีสูตรก๊าซบึงในขณะนี้มีการศึกษาในการศึกษาผลกระทบในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ของเรา หมายเลขธรรมชาติที่ผลิตโดยธรรมชาติเขาก็ไม่เป็นอันตรายเป็นสาเหตุของการเกิดภาวะเรือนกระจกที่ แต่ปัญหาอยู่ในความจริงที่ว่าจำนวนมากของก๊าซมีเทนสู่บรรยากาศผ่านความผิดของคนที่ตัวเอง ก๊าซอะนาล็อกบึงผลิตที่โรงงานต่างๆ นี้เรียกว่าก๊าซมีเทน abiotic หนึ่งที่เกิดขึ้นในบึงถือว่าไบโอจี - ที่เกิดขึ้นเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงของสารอินทรีย์

ปล่อยก๊าซมีเทน

การสังเคราะห์ของก๊าซมีเทน (และด้วยเหตุนี้การเกิดขึ้นของก๊าซบึง) จะเรียกว่าปล่อยก๊าซมีเทน กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับแบคทีเรียเคีย พวกเขาเป็นแอโรบิกหมายถึงพวกเขาสามารถผลิตพลังงานสำหรับชีวิตโดยไม่จำเป็นต้องออกซิเจน เคีไม่มี organelles เยื่อหุ้มนิวเคลียส

เชื้อแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดก๊าซมีเทนฟื้นฟูสารประกอบคาร์บอนหนึ่งผ่านทางสารประกอบคาร์บอนและแอลกอฮอล์ อีกวิธีหนึ่ง - disproportionation อะซิเตท พลังงานที่สร้างขึ้นจะถูกเปลี่ยนแบคทีเรียเอนไซม์เอทีพีเทส ใน methanogenesis ที่เกี่ยวข้องกับความหลากหลายของโมเลกุล: โคเอนไซม์, methanofuran, tetragidrometanopterin ฯลฯ ...

methanogens

วิทยาศาสตร์รู้ 17 สกุล 50 ชนิดของเคีสามารถในการสร้างก๊าซฐานบึง พวกเขาในรูปแบบดั้งเดิมอาณานิคมเซลล์ ยีนศึกษามากที่สุดเช่นเคี - acetivorans Methanosarcina พวกเขาจะถูกแปลงเป็นอะซีเตทและก๊าซมีเทน ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ โดยใช้เอนไซม์ atsetatkinazy และ phosphotransacetylase นอกจากนี้ยังมีทฤษฎีที่ว่าเคีเหล่านี้ในสมัยโบราณอาจจะกลายเป็น thioester ที่มีเงื่อนไขว่าในโคลนแล้วมีความเข้มข้นสูงของซัลไฟด์เหล็ก

เหตุผลสำหรับการเกิดไฟไหม้ป่า

ในการปล่อยความเข้มข้นเพียงพอและก๊าซบึง vozgorevshis อาจก่อให้เกิดพรุธรรมชาติที่สำคัญและไฟป่า วันนี้มีทั้งช่วงของการต่อสู้ปรากฏการณ์ดังกล่าว บริการพิเศษตรวจสอบการดำเนินการของก๊าซพื้นที่เปียกชุ่มมากที่สุด พวกเขามีความรับผิดชอบในการป้องกันและควบคุมอัตราส่วนปริมาณของส่วนประกอบของก๊าซที่อาจเป็นอันตราย

ตัวอย่างเช่นหนึ่งของพื้นที่ชุ่มน้ำในภูมิภาคมอสโกเป็นพื้นที่ Shatursky ตะวันออก ในน่านน้ำของมันอุดมไปด้วยปลา (ปลาคาร์พปลา gobies, ปลาคาร์พ, หอก, ปลาคาร์พ) จิ้งจกกบงู muskrats นก (นกกระสาปากซ่อมลุยเป็ด) กระดูกของสัตว์เหล่านี้มีฟอสฟอรัส มันมีการประมวลผลจากเชื้อแบคทีเรียนั้นมีสารอื่น ๆ อีกหลาย diphosphine นี้และฟอสฟีน พวกเขาเป็นผู้ริเริ่มหลักของการเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ของการเผาไหม้ที่เกิดขึ้นเอง เริ่มต้นในการเกิดเพลิงไหม้ลักษณะนี้ - เป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมอย่างรุนแรง จากไฟเผาไหม้ในหนองน้ำที่ไม่เพียง แต่ป่า แต่ยังอึพรุ ไฟสามารถแพร่กระจายลึกเข้าไปในพวกเขา พรุดังกล่าวสามารถเผาไหม้ทั้งปี

ในรัสเซียก็ถือประมาณสองในสามของพื้นที่ชุ่มน้ำของโลก พวกเขาได้พบในใจกลางของยุโรปส่วนหนึ่งของรัสเซียไซบีเรียตะวันตกและ Kamchatka พื้นที่ทั้งหมดของพื้นที่ชุ่มน้ำในรัสเซีย - ประมาณ 340 ล้านไร่ 210 ซึ่งถูกปกคลุมไปด้วยป่าปก ส่วนใหญ่ของก๊าซทั้งหมดที่ผลิตในช่วงฤดูร้อน ในช่วงเวลาของวันในพื้นที่ของหนึ่งเฮกตาร์สามารถยืนประมาณสองกิโลกรัมครึ่งหนึ่งของก๊าซมีเทน

การมีปฏิสัมพันธ์กับออกซิเจนและคลอรีน

ก๊าซธรรมชาติบึงที่มีสูตรทางเคมี - CH _{4 แทบจะไม่ไหม้ไฟส่องสว่างสีซีด} ระเบิดที่แข็งแกร่งกับมันจะเกิดขึ้นที่จุดระเบิดในส่วนผสมที่มี 7.8 ปริมาณของอากาศและปริมาณที่ 2 ของออกซิเจน ก๊าซที่ละลายน้ำได้เล็กน้อยในน้ำ (ซึ่งแตกต่างจากเครื่องดื่มแอลกอฮอล์) มันทำปฏิกิริยาเฉพาะกับฮาโลเจน

โดยการทำปฏิกิริยากับก๊าซคลอรีนรูปแบบบึงเมธิลคลอไรด์ ch ₃ Cl วัสดุนี้ถูกจัดทำขึ้นโดยวิธีการตรวจทางห้องปฏิบัติการ เพื่อจุดประสงค์นี้ก๊าซไฮโดรคลอไรจะผ่านเข้าสู่การแก้ปัญหาเดือดเครื่องดื่มแอลกอฮอล์และ metilnogo คลอไรด์สังกะสีหลอมเหลว ผลที่ได้คือก๊าซไม่มีสีซึ่งเป็นลักษณะโดยอีเธอร์กลิ่นหอมมีรสหวาน ภายใต้แรงกดดันหรือการระบายความร้อนก็จะควบแน่นเป็นของเหลว

การใช้และการเกิดปฏิกิริยากับฮาโลเจน

มีเทน (ก๊าซบึง) ซึ่งสูตรและใช้เป็นเชื้อเพลิงการศึกษาในโครงการโรงเรียนแข็งขันโต้ตอบกับฮาโลเจน เป็นผลให้สารเหล่านี้ปฏิกิริยาเปลี่ยนตัวผลิตสารต่อไปนี้: โบรไมด์, คลอไรด์ฟลูออไรคลอไรด์และฟลูออไร สุดท้ายของพวกเขาได้รับเป็นครั้งแรกโดยนักเคมีรัสเซีย Aleksandrom Butlerovym เมธิลไอโอไดด์ - ขอหักเหแสงของเหลวสีเหลือง อุณหภูมิเดือดมัน - 180 องศาเซลเซียส

ในฐานะที่เรียกว่าก๊าซบึงทดแทนอย่างเต็มที่โดยฮาโลเจน? นี้ คาร์บอน tetrachloride มันถูกเปิดออกโดยนักเคมีชาวฝรั่งเศส Anri รีโนในปี 1839 มันเป็นของเหลวที่มีกลิ่นหอมรสเผ็ดลักษณะ มันยังมีผลยาชา อีกสารที่คล้ายกัน - tetrabromide คาร์บอน มันเป็นสารสกัดจากขี้เถ้าของพืชทางทะเล

อันตรายต่อสุขภาพ

โดยตัวมันเองมีเทนบึงเป็นอันตรายทางสรีรวิทยา มันเป็นของที่ปลอดสารพิษสารไฮโดรคาร์บอนพาราฟิน กลุ่มของสารนี้มีเอกลักษณ์เฉพาะด้วยความเฉื่อยทางเคมีและการละลายในระดับต่ำในเลือด อากาศที่มีความเข้มข้นสูงของก๊าซบึงสามารถฆ่าเฉพาะในกรณีที่เขาจะได้สัมผัสกับการขาดออกซิเจน

สัญญาณเริ่มต้นของการหายใจไม่ออก (สำลัก) ประจักษ์ที่เนื้อหา 30% ก๊าซมีเทน ในกรณีนี้ปริมาณของการหายใจเพิ่มขึ้นอัตราการเต้นหัวใจ quickens รบกวนการประสานงานของกล้ามเนื้อเคลื่อนไหว แต่น่าจะเป็นของกรณีดังกล่าวมีขนาดเล็กมาก ความจริงที่ว่าก๊าซมีเทนมีน้ำหนักเบากว่าอากาศซึ่งไม่อนุญาตให้เขาไปสะสมในสัดส่วนที่มากเกินไป

ในขณะเดียวกันนักวิจัยถือเอาการกระทำของก๊าซบึงในจิตใจของมนุษย์กับการกระทำ ของอีเทอร์ ผลที่คล้ายกันสามารถบรรจุด้วยยาเสพติด ในมนุษย์นานทำงานในเหมืองที่มีความเข้มข้นสูงของก๊าซมีเทนร่องรอยการเปลี่ยนแปลงในระบบประสาทอัตโนมัติ (ความดันเลือดต่ำสะท้อน oculocardiac บวกและอื่นง.)