Գազ ճահիճ, եւ կիրառելով բանաձեւը

Որ փախչում գազ է ներքեւի մասում ջրամբարների - Marsh գազի հոտավետ (ավելի ընդհանուր անուն - մեթան). Գիտական տեսանկյունից այն ձեւերի, hydrogenous կամ մեթիլ. Որոնց մեծ մասը բաղկացած է մեթան (CH _4): Այն կարող է նաեւ լինել ներկա, ազոտի, արգոն, ջրածնի, ֆոսֆինի եւ ածխածնի երկօքսիդ:

հիմնական առանձնահատկությունները

Ստանդարտ կազմը, քիմիական բանաձեւ Marsh գազի, այս ամենը հստակ ցույց է տալիս, որ այն պատկանում է ամենապարզ ածխածնի միացությունների. Շուրջ այս տարրի խմբավորված են մնում բաղադրիչներ. Marsh գազի տեղի է ունենում, բնականաբար, ազատ պետության, որպես մի խառնուրդ է ածխածնի երկօքսիդի եւ ազոտի. Այն տեղի է ունենում շնորհիվ տարրալուծման օրգանական նյութերի. Որպես կանոն, այն է թակարդում է ջրի տակ եւ զրկված է օդի գործարանի.

Ածուխ հանքերում եւս մեկ տեղ, որտեղ ձեւավորված դյուրավառ marsh գազ: Նա կուտակում են ժայռերի հետո տարրալուծման օրգանական մնացորդային. Սա նպաստում է բազմաթիվ voids: Նման գազեր են քաշում, երբ զուգադիպություն առաջացող անցքը.

վայրեր կրթության

Չնայած իր բավականին երկիմաստ անունով, marsh գազի (կամ ավելի շուտ, մեթան) առանձնանում նույնիսկ երկրի ճաքեր մոտ նավթային ոլորտներում: Առաջին նման դեպք է Միացյալ Նահանգների վրա բանկերի Allegheny գետի, ինչպես նաեւ Ռուսաստանի Կասպյան տարածաշրջանում: Բաքվում, այս պատճառով է, որովհետեւ երկար ժամանակ կար մի լեգենդ մասին առեղծվածային լույսեր Բաքվում: Բնական երեւույթները էին խառը հետ ածխածնի երկօքսիդի, ազոտի եւ նավթի գոլորշիներ marsh գազի.

Զարգացման հետ արդյունաբերության եւ հանքարդյունաբերության տեխնոլոգիաների, մարդիկ սովորել են վերամշակել ազատ արձակել մեթան: Առաջին նման գործարանը հայտնվել է Փենսիլվանիա. Marsh գազ բնութագրվում է նրանով, որ ձեւավորվում է շարունակաբար, այն կարելի է հայտնաբերել ցանկացած ճահճի կամ լճակ. Հաճախ, սա միանգամայն պարզ դիպչել մնում նստվածքի: Դրանից հետո, որ գազի փուչիկները բոց է ջրի մակերեսին:

Հիմք Marsh գազի

Ձեւավորումը հիմնական բաղադրիչ բնական գազի (մեթան) օգնություն բակտերիաների. Քանի որ նրանց, այն սկսում է խմորում բույսերի մանրաթել, նպաստելով տեսքը մեթան: Առավել մաքուր մեթան, որը ենթադրվում է, որ բնորոշ է ցեխի volcanoes, Աբշերոնի եւ Կերչի թերակղզում:

Բացի այդ, այն առաջանում է այն աղ ավանդներ, աղբյուրներով եւ fumaroles - անցքերի եւ ճաքեր, որոնք տեղակայված ստորոտին volcanoes. Մեթան առկա է մարդկային փորը: Դրա արտադրանքը ներառում մառախուղ որոշ կենդանիների. Մեկը առաջին գրավոր ապացույցների մասին այս հարցում կարելի է համարել գործերը անտիկ գրող Պլինիոս նշում գազային դյուրավառ միացություններ:

explosiveness

Մեծ մասը ճահիճ գազի հայտնի է իր ապակառուցողական հատկություններով. Երբ բոցավառման է մի խառնուրդ հետ օդում, դա առաջացնում է պայթյունի: Պատճառն այն է, որ այս են հատկությունները մեթան: Պայթյունի ճահճակալած գազի եւ նմանատիպ միացությունների արդեն վաղուց սարսափում ժողովրդին, բացատրել, թե ինչ էր կատարվում սնահավատությունը: Պատճառները անոմալիա, պարզ դարձավ միայն այն բանից հետո, երբ մի գիտական ուսումնասիրության այս երեւույթի.

Marsh գազ, մեթան եւ այլ պայթուցիկ բարդ հուշում է մարդկանց հորինել Davy լամպ: Այն օգտագործվում է այնպես էլ ճահճուտներ եւ հանքերում: Այս լամպի այրման արտադրանքը հեռացվել է հատուկ ցանցին, որի միջոցով բացառելու հնարավորությունը մեկնարկման մասին դյուրավառ գազի խառնուրդի.

Պատմությունը հայտնաբերելու

Մեծ ներդրում է ուսումնասիրության ճահիճ գազի (մեթան), ներկայացրել է իտալացի գիտնականին Ալեսանդրո Volta. 1776 թ., Նա ցույց է տվել, որ տվյալ նյութը տարբերվում է ջրածնից, քանի որ դա պահանջում է երկու անգամ ավելի շատ թթվածին է այրման: Բացի այդ, դա Volta որոշվում է, որ marsh գազ - աղբյուր ածխաթթվի:

Իտալական մեթան հայտնաբերվել է սահմանի Շվեյցարիայի եւ Իտալիայի, կողքին լճի Maggiore. Ոգեշնչում է գիտնականի էր հոդվածը, ամերիկացի գիտնական եւ քաղաքական գործիչ Բենջամին Ֆրանկլինը ֆենոմենի մասին "air-վառելիք»: Volta առաջին անգամ մեթան հավաքում գազի արտանետվել ճահճի.

Continued հետազոտությունների

Այլ կարեւոր բնական երեւույթ հետազոտողները ֆրանսիացի քիմիկոս Կլոդ Bertolle եւ Մեծ Բրիտանիայի քիմիկոս Uilyam genri: Վերջինը նրանցից 1805 որոշվում է կազմը marsh գազի եւ տարբերակել այն էթիլենի (այսպես կոչված գազի maslorodnogo):

Riddle պայթուցիկ նյութ թաքնված իր հիմնական բաղադրիչ `մեթան: Այն էր սահմանվում է որպես թեթեւ ածխաջրածնային գազի (ի տարբերություն ծանր ածխաջրածին Էթիլենի գազի): Ժամանակի ընթացքում այն կարգավորվի եւս մեկ ժամկետ - hydrogenous մեթիլ: Հենրի շարունակում է ուսումնասիրել Dzhon Դալտոնը եւ Յենս Յակոբ Berzelius:

1813 թ., Իսկ անգլերեն քիմիկոս եւ երկրաբան Gemfri Devi վերլուծվել firedamp եւ եզրակացրել, որ նյութի մի խառնուրդ մեթան, ածխածնի երկօքսիդի եւ ազոտի. Այսպիսով, այն էր, ապացուցեց, որ դյուրավառ խառնուրդ է, ազատ է արձակվել է հանքերում, ինքնության նման խառնուրդ ճահճուտներ:

Այդ ազդեցությունը շրջակա միջավայրի վրա

Բնորոշ ճահիճ գազի մեթան տեղի է ունենում այն պատճառով, որ որոշ քիմիական ռեակցիաների: Առաջինն այն է, չոր թորման օրգանական հարցի (ինչպես, օրինակ, տորֆ կամ փայտի): Քիմիապես մաքուր մեթանն պատրաստվել է տարրալուծման tsinkmetila ջրի (Այսպես արտադրվել ցինկ օքսիդ): Այսօր, այս նյութը գրավում է բազմաթիվ բնապահպաններ, քանի որ իր ներգրավվածության ձեւավորման ջերմոցային էֆեկտի: Սա պայմանավորված է կուտակման մեթան մթնոլորտում: Marsh գազի կլանում է ջերմային ճառագայթման ինֆրակարմիր սպեկտրի տարածաշրջանում: Ըստ այս պարամետրի դա երկրորդ միայն մաքուր ածխածնի երկօքսիդի. Բնապահպանները գնահատել ներդրումը մեթան է ուժեղացված ջերմոցային էֆեկտ է մոտ 30%:

Հատկությունները, կազմը, քիմիական բանաձեւն ճահիճ գազի այժմ ուսումնասիրվում է ուսումնասիրության վրա դրա ազդեցությանը մթնոլորտի, մեր մոլորակի. Բնական թվեր, արտադրված է բնության, նա չէր վտանգավոր, քանի որ գործին ջերմոցային էֆեկտի: Սակայն, խնդիրը կայանում է նրանում, որ հսկայական քանակությամբ մեթան մեջ մթնոլորտի մեղքով է ժողովրդի կողմից: Անալոգային ճահիճ գազի արտադրվել են տարբեր գործարաններում: Սա, այսպես կոչված abiotic մեթանային: Մեկը, որ տեղի է ունենում ճահճուտներ, համարվում է կենսածին - որ արդյունքում առաջացած վերափոխման օրգանական հարցում:

methanogenesis

Կենսասինթեզի մեթան (եւ հետեւաբար առաջացման ճահճի գազի), որը նաեւ կոչվում methanogenesis: Այս գործընթացը ներառում է archaea բակտերիաների. Նրանք են aerobic, ինչը նշանակում է, որ նրանք կարող են արտադրել էներգիա կյանքի համար, առանց թթվածին: Archaea չունեն մեմբրանի organelles եւ կորիզ:

Բակտերիաների առաջացնում մեթան, վերականգնելով մեկ-ածխածնային միացություն միջոցով ածխածնաածխածնային միացությունների եւ սպիրտներ: Մեկ այլ միջոց - disproportionation acetate. Որ գեներացվել էներգիայի այն վերափոխվում ԲԱԿՏԵՐԱՅԻՆ enzyme ATP synthase: Ի methanogenesis ներգրավված է մի շարք մոլեկուլների `կոֆերմենտներից, methanofuran, tetragidrometanopterin այլն ...

methanogens

Գիտություն գիտի 17 առաջացնող եւ 50 տեսակ archaea Ընդունակ արտադրող բազային ճահճի գազ: Նրանք ձեւավորել պարզունակ multicellular գաղութներում: Առավել ուսումնասիրվել գենը նման archaea - Methanosarcina acetivorans. Նրանք դարձի են ացետատները եւ մեթան , ածխածնի օքսիդը, օգտագործելով enzymes atsetatkinazy եւ phosphotransacetylase: Կա նաեւ մի տեսություն, որ այդ archaea հնություն կարող է վերածվել է thioester, պայմանով, որ այդ ժամանակվա ցեխի ունի բարձր կոնցենտրացիան երկաթի սուլֆիդ:

Պատճառն այն է, անտառային հրդեհների

Ժամը բավարար կոնցենտրացիաների արտանետման եւ marsh գազի, vozgorevshis կարող է առաջացնել լուրջ բնական տորֆ եւ անտառային հրդեհը: Այսօր, կան մի ամբողջ շարք մարտական նման երեւույթների: Հատուկ ծառայություններ մոնիտորինգ անցկացնող է գազի առավել ճահճացած տարածքներում: Նրանք պատասխանատու են կանխարգելման եւ հսկողության քանակական ցուցանիշների բաղադրիչների մի պոտենցիալ վտանգավոր գազի.

Օրինակ, մեկը ջրատարածքներ է Մոսկվայի մարզի արեւելյան Shatursky տարածքը. Նրա ջրերը հարուստ է ձուկ (ծածան, թառ, gobies, Կարպ, Pike, Կարպ), տրիտոնների, գորտեր, օձեր, muskrats, Թռչուններ (herons, bitterns, ճահճային, դաքս): Ոսկորները այդ կենդանիների պարունակվող ֆոսֆոր. Այն մշակվում է բակտերիայից, ապա կան մի քանի այլ նյութեր: Այս diphosphine եւ ֆոսֆինի: Նրանք են հիմնական նախաձեռնողները շղթայական ռեակցիայի ինքնաբուխ այրման: Սկսվել է այս ձեւով հրդեհների - լուրջ բնապահպանական խնդիր է: Հրդեհներից այրվում է ճահճուտներ, ոչ միայն անտառը, այլ նաեւ տորֆ bogs. Կրակը կարող է տարածվել խորը մեջ նրանց. Այդպիսի տորֆ կարող է այրել ամբողջ տարի:

Ռուսաստանում ունի մոտ երկու երրորդը աշխարհի գերխոնավ տարածքներում: Նրանք հանդիպում են կենտրոնում եվրոպական մասի Ռուսաստանի, Արեւմտյան Սիբիրում եւ Կամչատկայում: Ընդհանուր մակերեսը գերխոնավ Ռուսաստանում մոտ 340 միլիոն հեկտար, 210 որոնք ծածկված անտառային ծածկույթի: Ամենից գազի արտադրվում է ամռանը: Մի ժամանակահատվածում մի օրը մի տարածքում մեկ հեկտարի կարող է կանգնել մոտ երկու եւ կես կիլոգրամ մեթան:

Փոխազդեցության հետ, թթվածնի եւ քլորի

Բնական Marsh գազ, որոնց քիմիական բանաձեւը - CH _4, հազիվ այրում գունատ լուսավոր կրակը: Ամենաուժեղ պայթյունը դրա հետ տեղի է ունենում մեկնարկման է մի խառնուրդ, որը պարունակում է 7,8 ծավալները օդում եւ 2 ծավալ թթվածնի. Գազի թեթեւակի լուծելի են ջրի (ի տարբերություն ալկոհոլի): Այն արձագանքում բացառապես հալոգեններից:

Ըստ ռեակցիայի հետ, քլորի գազի ձեւերը ճահիճ մեթիլ քլորիդի CH ₃ Cl. Այս նյութը պատրաստվել է լաբորատոր մեթոդներով: Այդ նպատակի համար, հիդրոքլորիդ գազ է անցել մեջ եռացող լուծման ալկոհոլի եւ metilnogo հալած ցինկ քլորիդ. Արդյունքն ակնառու է, մի անգույն գազ է, որը բնութագրվում է հաճելի հոտ եթերի հետ քաղցր համով: Ուժեղ ճնշման տակ կամ հովացման, դա խտանում մեջ հեղուկ.

Օգտագործումը եւ ռեակցիաներ հետ հալոգեններից

Մեթան (MARSH գազ), որը բանաձեւը եւ օգտագործման, ինչպես նաեւ վառելիքի հետազոտված դպրոցական ծրագրում ակտիվ համագործակցում է հալոգեններից: Որպես հետեւանք, այդ նյութերը փոխարինող ռեակցիաներ արտադրված հետեւյալ միացություններ `bromide, քլորիդ, fluoride, քլորիդ եւ fluoride. Վերջինը նրանցից առաջին անգամ ձեռք է բերել ռուս քիմիկոս Aleksandrom Butlerovym: Մեթիլ iodide - խիստ refracting թեթեւ դեղնավուն հեղուկ. Նրա եռում ջերմաստիճանը - 180 ° C.

Քանի որ կոչված marsh գազի, լիովին փոխարինվել է հալոգեններից. Այս ածխածնի tetrachloride: Այն բացվել է ֆրանսիացի քիմիկոս Անրի Ռենոյին 1839. Դա մի հեղուկ, ինչպես բնորոշ կծու բույրով: Այն ունի ցավազրկող ազդեցություն: Մեկ այլ նմանատիպ նյութ - ածխածնի tetrabromide. Այն արդյունահանվող է մոխիր ծովային բույսերի.

Առողջապահության պահպանման վտանգներ

Ըստ իրեն, որ ճահիճ մեթան ֆիզիոլոգիապես անվնաս. Այն պատկանում է ոչ թունավոր պարաֆինի ածխաջրածինների: Այս խումբը նյութերի բնութագրվում է քիմիական իներտություն եւ ցածր լուծելիություն արյան պլազմայի. Օդը մի բարձր կոնցենտրացիայով marsh գազը կարող է սպանել միայն այն դեպքում, եթե նա պետք է փորձի բացակայությունն է թթվածնի.

Նախնական նշանները խեղդելու (շնչահեղձությունը) դրսեւորվում է բովանդակությանը, 30% մեթանի: Այս դեպքում, ավելացնելով ծավալը շնչառության, սրտի տոկոսադրույքը կենդանացնում, խանգարվում համակարգումը մկանային շարժումների. Բայց հավանականությունը նման դեպքերում շատ փոքր է: Այն փաստը, որ մեթան է թեթեւ է, քան օդը, որը թույլ չի տալիս նրան կուտակել ավելորդ համամասնություններով:

Միեւնույն ժամանակ, հետազոտողները հավասարեցնել ակցիա ճահճի գազի վրա մարդու psyche ակցիայի մասին դիէթիլ եթերում: Նման ազդեցություն կարող է հավասարեցվել է թմրադեղ: Մարդկանց, երկար ժամանակ աշխատել է հանքերում հետ բարձր համակենտրոնացում մեթան, հետքեր փոփոխություններ վեգետատիվ նյարդային համակարգի (հիպոտենզիայով, դրական oculocardiac Reflex եւ այլն: Դ):