Principales tipos de gases

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2024-01-02 13:53

La naturaleza conoce tres estados básicos de cualquier sustancia: sólido, líquido y gaseoso. Casi cualquier líquido puede adquirir cada uno de los dos restantes. Muchos sólidos, cuando se derriten, evaporan o queman, pueden reponer el contenido del aire. Pero no todos los gases pueden convertirse en componentes de materiales sólidos o líquidos. Se conocen diferentes tipos de gases, que difieren en sus propiedades, origen y características de aplicación.

Definición y propiedades

El gas es una sustancia caracterizada por la ausencia o valor mínimo de enlaces intermoleculares, así como la movilidad activa de las partículas. Propiedades básicas que tienen todos los tipos de gases:

1. Fluidez, deformabilidad, volatilidad, esfuerzo por alcanzar el volumen máximo, la reacción de átomos y moléculas a una disminución o aumento de la temperatura, que se manifiesta por un cambio en la intensidad de su movimiento.
2. Existen a una temperatura en la que un aumento de presión no se licua.
3. Fácilencogerse, disminuyendo en volumen. Esto facilita su transporte y uso.
4. La mayoría se licuan por compresión dentro de ciertos límites de presión y valores de calor críticos.

Debido a la inaccesibilidad de la investigación, se describen utilizando los siguientes parámetros básicos: temperatura, presión, volumen, masa molar.

Clasificación por depósito

En el medio ambiente natural, se encuentran todo tipo de gases en el aire, la tierra y el agua.

1. Componentes del aire: oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono, argón, óxido nítrico con impurezas de neón, criptón, hidrógeno, metano.
2. En la corteza terrestre, el nitrógeno, el hidrógeno, el metano y otros hidrocarburos, el dióxido de carbono, el óxido de azufre_{y otros se encuentran en estado gaseoso y líquido. También hay depósitos de gas en la fracción sólida mezclada con capas de agua a presiones de unas 250 atm. a temperaturas relativamente bajas (hasta 20˚С).}
3. Los depósitos contienen gases solubles: cloruro de hidrógeno, amoníaco y gases poco solubles: oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, dióxido de carbono _etc.

Las reservas naturales superan con creces la cantidad posible de creadas artificialmente.

Clasificación por grado de inflamabilidad

Todos los tipos de gases, dependiendo de las características de comportamiento en los procesos de ignición y combustión, se dividen en comburentes, inertes y combustibles.

1. Los oxidantes promueven y apoyan la combustión, pero no se queman: aire, oxígeno, flúor, cloro, óxido de nitrógeno y dióxido.
2. Inerte no participesen la combustión, sin embargo, tienden a desplazar el oxígeno e influyen en la disminución de la intensidad del proceso: helio, neón, xenón, nitrógeno, argón, dióxido de carbono.
3. Los combustibles se encienden o explotan cuando se combinan con oxígeno: metano, amoníaco, hidrógeno, acetileno, propano, butano, monóxido de carbono, etano, etileno. La mayoría de ellos se caracterizan por la combustión solo en condiciones de cierta composición de la mezcla de gases. Debido a esta propiedad, el gas es el tipo de combustible, con mucho, el más común. Metano, propano, butano se utilizan en esta capacidad.

El dióxido de carbono y su papel

Es uno de los gases más comunes en la atmósfera (0,04%). A temperatura normal y presión atmosférica, tiene una densidad de 1,98 kg/m³. Puede estar en estado sólido o líquido. La fase sólida se produce a calor negativo y presión atmosférica constante, se denomina "hielo seco". La fase líquida CO_{2 es posible con presión creciente. Esta propiedad se utiliza para almacenamiento, transporte y aplicaciones tecnológicas. La sublimación (transición a un estado gaseoso de un sólido, sin una fase líquida intermedia) es posible a -77 - -79˚С. La solubilidad en agua en una proporción de 1:1 se realiza en t=14-16˚С.}

Se distinguen tipos de dióxido de carbono según su origen:

1. Los productos de desecho de las plantas y los animales, las emisiones de los volcanes, las emisiones de gases de las entrañas de la tierra, la evaporación de la superficie de los cuerpos de agua.
2. Producción humana, incluidas las emisiones de combustión de todo tipocombustible.

Como sustancia útil, se utiliza:

1. En extintores de dióxido de carbono.
2. En cilindros para soldadura por arco en el ambiente apropiado CO_2.
3. En la industria alimentaria como conservante y para la carbonatación del agua.
4. Como refrigerante para enfriamiento temporal.
5. En la industria química.
6. En metalurgia.

Siendo un componente indispensable de la vida del planeta, el hombre, el funcionamiento de máquinas y fábricas enteras, el dióxido de carbono se acumula en las capas inferiores y superiores de la atmósfera, retrasando la liberación de calor y creando un "efecto invernadero". ".

Gas licuado y su papel

Entre las sustancias de origen natural y con fines tecnológicos, se encuentran aquellas que tienen un alto grado de inflamabilidad y poder calorífico. Los siguientes tipos de gas licuado se utilizan para almacenamiento, transporte y uso: metano, propano, butano, así como mezclas de propano y butano.

Butano (C₄H₁₀₎ y propano son componentes de los gases de petróleo. El primero se licúa a -1 - -0, 5˚С. El transporte y el uso en climas helados de butano puro no se lleva a cabo debido a su congelación. Temperatura de licuefacción para propano (С₃Н_{8) -41 – -42˚С, presión crítica – 4,27 MPa.}

El metano (CH_{4) es el componente principal del gas natural. Tipos de fuentes de gas: yacimientos de petróleo, productos de procesos biogénicos. La licuefacción ocurre a través de la compresión gradual y la reducción del calor a -160 - -161˚С. En cadael escenario se comprime 5-10 veces.}

La licuefacción se lleva a cabo en plantas especiales. El propano, el butano, así como su mezcla para uso doméstico e industrial se producen por separado. El metano se utiliza en la industria y como combustible para el transporte. Este último también se puede emitir en forma comprimida.

Gas comprimido y su papel

Recientemente, el gas natural comprimido ha ganado popularidad. Si solo se usa licuefacción para propano y butano, entonces el metano se puede producir tanto en estado licuado como comprimido. El gas en cilindros a alta presión de 20 MPa tiene una serie de ventajas sobre el conocido gas licuado.

1. Alta tasa de evaporación, incluso a temperaturas del aire negativas, sin fenómenos de acumulación negativa.
2. Menor toxicidad.
3. Combustión completa, alta eficiencia, sin impacto negativo en el equipo y la atmósfera.

Cada vez encuentra más aplicaciones no solo para camiones, sino también para automóviles, así como para equipos de calderas.

El gas es una sustancia discreta pero indispensable para la vida humana. El alto poder calorífico de algunos de ellos justifica el uso generalizado de diversos componentes del gas natural como combustible para la industria y el transporte.