Азот
Как и два предыдущих газа, азот состоит из двух атомов, не обладает выраженными вкусовыми качествами, цветом и запахом. Символ для его обозначения — латинская буква N. Вместе с фосфором и мышьяком он относится к подгруппе пниктогенов. Газ очень инертный, за что и получил название azote, которое переводится с французского как «безжизненный». Латинское название Nitrogenium, то есть «рождающий селитру».
Решение Как правило, циркуляция жидкости в сифоне объясняется исключительно давлением воздуха. Но это предположение является «физическим» уклоном. В сифоне, окруженном вакуумом, жидкость течет свободно. Пол в своей книге «Введение в механику и акустику». Как же объяснить работу сифона, не приписывая его действию атмосферы?
Чтобы объяснить это, мы предлагаем следующее рассуждение: правая часть «нити» жидкости, содержащейся в сифоне, длиннее и, следовательно, тяжелее, поэтому перетащите оставшуюся жидкость на длинный конец; веревка, поддерживаемая шкивом, очень хорошо иллюстрирует этот факт. Очевидное объяснение того, как работает сифон.
Азот содержится в нуклеиновых кислотах, хлорофилле, гемоглобине и белках, является основной составляющей воздуха. Его содержание в гумусе и земной коре многие ученые объясняют извержением вулканов, которые переносят его с мантии Земли. Во Вселенной газ существует на Нептуне и Уране, входит в состав солнечной атмосферы, межзвездного пространства и некоторых туманностей.
Теперь рассмотрим роль, которую играет пневматическое давление в описанном явлении. это только гарантирует, что жидкая «нить» непрерывна и не выходит из сифона. Но при определенных условиях эта «нить» может сохраняться непрерывной только благодаря сцеплению между ее молекулами без вмешательства внешних сил.
Передача ртути через сифон, смоченный в масле. Непрерывность «нити» ртути в трубке обеспечивается давлением масла; последний действует как атмосферное давление и предотвращает образование пузырьков воздуха в воде. Как правило, сифон перестает работать в вакууме, особенно когда в его самой высокой точке появляются пузырьки воздуха
Но если на стенах трубки нет воздушных следов, как в воде, содержащейся в контейнере, и устройство обрабатывается с осторожностью, можно управлять им в вакууме. В своей книге, приведенной выше, он очень решительно поддерживает ее, говоря: Во время преподавания элементарной физики очень часто приписывается действие сифона на давление воздуха
Человек использует азот в основном в жидком виде. Его применяют в криотерапии, в качестве среды для упаковки и хранения продуктов. Он считается наиболее эффективным для тушения пожаров, вытесняет кислород и лишает огонь «потпитки». Вместе с кремнием он образует керамику. Азот нередко используют для синтеза различных соединений, например, красителей, аммиака, взрывчатых веществ.
Однако это утверждение действует только со многими ограничениями. Представление сифона, взятого из трактата Херона Александрийского. Это правда, что нет ничего нового под луной. Это то, что правильное объяснение работы сифона, которое хорошо соответствует тому, что мы только что открыли, датируется более двух тысячелетий и восходит к Херону, механику и математику Александрии, 1-го века до нашей эры. Этот мудрый человек даже не подозревал, что воздух имеет вес, поэтому он, в отличие от физиков нашего времени, не принял ошибку, которую мы только что проанализировали.
Самые легкие газы
Название «газ» было придумано ещё в XVII веке из-за созвучия со словом «хаос». Частицы вещества и вправду, хаотичны. Они движутся в произвольном порядке, меняя траекторию каждый раз, когда сталкиваются друг с другом. Они стараются заполнить все доступное пространство.
Канат клапана. Один конец веревки, который позволял манипулировать клапаном воздушного шара Пикарда, должен был войти в гондолу. Как закрепить отверстие, через которое вошла веревка, чтобы воздух не покидал кабину в разреженной среде? Чтобы ввести веревку, позволяющую управлять клапаном из воздухонепроницаемого контейнера стратосферы, профессор Пиккар изобрел очень простое устройство, которое позднее использовалось на таких воздушных шарах, построенных в России.
Внутри гондолы он поставил сифонную трубку, длинная ветка которой общалась с космическим пространством. Внутри трубы проходил канат клапана, смещение которого не меняло разницы в уровнях жидкости. Можно было вытащить веревку, не опасаясь выхода воздуха из лодки, поскольку ртуть закрыла трубопровод, по которому двигалась веревка. Барометр подвешен на шкале. Верхний конец трубки кюветного барометра прикреплен к одной пластине баланса, в то время как другая пластина содержит несколько весов, которые уравновешивают ее.
Молекулы газа слабо связаны между собой, в отличие от молекул жидких и твердых веществ. Большинство его видов невозможно ощутить при помощи органов чувств. Но газы обладают другими характеристиками, например, температурой, давлением, плотностью.
Их плотность увеличивается по мере возрастания давления, а при увеличении температуры они расширяются. Самым легким газом является водородом, тяжелым — гексафторид урана. Газы всегда смешиваются. Если действуют силы тяготения, то смесь становится неоднородной. Легкие поднимаются вверх, тяжелые, наоборот опускаются вниз.
Будет ли изменен баланс при изменении барометрического давления? Посмотрев на подвесную барометрическую трубку шкалы, казалось бы, изменение уровня содержания ртути, которое она содержит, не должно влиять на баланс пластин, поскольку колонка жидкости поддерживается на ртути, содержащейся в ведре, и не влияет на в любом случае в момент приостановки.
Это верно; однако любое изменение барометрического давления повлияет на баланс артефакта. Рисунок Будет ли колебание баланса изменяться при атмосферном давлении? Атмосфера надавливает на трубу сверху, без последней сопротивляется сопротивлению, так как над ртутью возникает вакуум. Поэтому грузы, размещенные на другой пластине, уравновешивают стеклянную трубку барометра и давление, создаваемое атмосферой на нем; так как атмосферное давление на участок трубы точно равно весу столбца ртути, содержащегося в нем, это приводит к тому, что весы уравновешивают весь ртутный барометр.
Самые легкие газы — это:
- водород;
- азот;
- кислород;
- метан;
Первые три относятся к нулевой группе таблицы Менделеева, о них и поговорим ниже.
В чем польза угарного газа?
Несмотря на свою серьезную токсичность, монооксид углерода чрезвычайно полезен — благодаря современным технологиям из него создается целый ряд жизненно важных продуктов. Окись углерода хотя сегодня и считается загрязнителем, всегда присутствовала в природе, однако не в таком количестве, как, например, углекислый газ.
Ошибаются те, кто считает, что не существует соединения монооксид углерода в природе. CO растворяется в расплавленной вулканической породе при высоких давлениях в земной мантии. Содержание оксидов углерода в вулканических газах варьируется от менее 0,01% до 2%, в зависимости от вулкана. Поскольку природные этого соединения не являются величиной постоянной, точно измерить естественные выбросы газа не представляется возможным.
[править] Химические свойства
На воздухе он загорается при 700° C и горит характерным голубым пламенем с образованием диоксида углерода:
2CO + O2 = 2CO2 + 565 кДж
При этом выделяется значительное количество тепла (135 ккал или 565т кДж). Поэтому CO в смеси с другими газами применяют в технике как газообразное топливо (доменные газы, генераторный газ, водяной газ и т. д.).
При высокой температуре монооксид углерода проявляет восстановительные свойства, благодаря чему широко используется в металлургии для получения некоторых металлов из их оксидов. К примеру:
- PbO + CO = Pb + CO2↑
- Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2↑
Хотя некоторые благородные металлы может восстанавливать из водных растворов их солей и при комнатной температуре:
При присоединении хлора к монооксиду углерода образуется фосген. Реакция происходит в присутствии активированного угля в качестве катализатора даже при комнатной температуре:
Газ может напрямую присоединиться к некоторым металлам с образованием карбонилов металлов (например, Fe(CO)5, Ni(CO)4, Mo(CO)6, Cr(CO)6 и т. д.). Такие реакции обычно проходят при повышенной температуре и давлении:
Fe + 5CO = Fe(CO)5
Поскольку обычные противогазы монооксид углерода практически не задерживают, в 1917 году были разработаны насадки со смесью оксида меди с двуокисью марганца (так называемые гопкалиты) способны окислить монооксид до двуокиси углерода при обычных температурах (в начале работы при окислении оксида они нагреваются за счет теплоты, выделяющейся в результате реакции).
Месторождения природного газа
В природе газ может находиться в следующих формах:
- Газовые залежи в пластах некоторых горных пород. Залежи газообразных углеводородов как правило сосредоточены на глубине от 1000 м. Вопреки распространенному мнению, газ в таких залежах находится не в объемных пустотах, а преимущественно в мелких трещинах, микроскопических порах и каналах горных пород, например, песчаника. В составе такого газа преобладают низшие алканы: метан и этан. Крупнейшие запасы природного газа сосредоточены в России (Уренгойское месторождение), большинстве стран Персидского залива, США и Канаде.
- Газовые шапки над нефтью и растворенный в нефти газ. Такие газообразные скопления называют Попутный нефтяной газ (ПНГ). В отличие «традиционного» природного газа, ПНГ в своем составе помимо метана и этана содержит значительное количество пропана, бутана и других более тяжелых углеводородов.
- Газогидратные залежи. Газовые гидраты – это кристаллические соединения, которые образованы путем растворения газообразных углевоородов в пластовой воде при определенных термодинамических условиях – высоких давлениях и относительно низких температурах. 1 объем воды при переходе в гидратное состояние связывает до 220 объемов газа. Такая форма накопления природного газа была открыта во второй половине 20-го века. Газогидратные залежи находятся преимущественно в районах распространения многолетней мерзлоты, а также на относительно небольшой глубине под океанических дном.
Доказано, что большое количество углеводородов находится в мантии Земли, но в настоящее время, ввиду технической недоступности, они не представляют практического интереса.
Помимо залежей газа в недрах планеты, необходимо упомянуть, что углеводороды встречаются и в космосе. В частности, метан является третьим по распространенности газом во Вселенной после водорода и гелия. В форме метанового льда он входит в структуру планет и других космических тел. Однако такие образования не относят к залежам природного газа и при настоящем уровне развития технологий не могут быть извлечены.
Углекислый газ, формула, молекула, строение, состав, вещество:
Углекислый газ (диоксид углерода, двуокись углерода, углекислота, оксид углерода (IV), угольный ангидрид) – бесцветный газ, почти без запаха (в больших концентрациях с кисловатым «содовым» запахом).
Углекислый газ – бинарное химическое соединение углерода и кислорода, имеющее формулу CO2.
Химическая формула углекислого газа CO2.
Строение молекулы углекислого газа, структурная формула углекислого газа:
Углекислый газ тяжелее воздуха приблизительно в 1,5 раза. Его плотность при нормальных условиях составляет 1,98 кг/м3, по отношении к воздуху – 1,524. Поэтому скапливается в низких непроветриваемых местах.
Концентрация углекислого газа в воздухе (в атмосфере Земли) составляет в среднем 0,046 % (по массе) и 0,0314 % (по объему).
Углекислый газ вырабатывается в органах и тканях человека образуется в качестве одного из конечных продуктов метаболизма. Он переносится от тканей по венозной системе и затем выделяется с выдыхаемым воздухом через лёгкие. Таким образом, содержание углекислого газа в крови велико в венозной системе, уменьшается в капиллярной сети лёгких, и содержание его мало в артериальной крови. В выдыхаемом человеком воздухе содержится около 4,5% диоксида углерода, что в 60-110 раз больше, чем во вдыхаемом. Организм человека выделяет приблизительно 1 кг углекислого газа в сутки.
Углекислый газ растворяется в воде. В 100 граммах воды растворяется 0,3803 грамма CO2 при 16 °C, 0,3369 грамма CO2 – при 20 °C, 0,2515 грамма CO2 – при 30 °C. Растворяясь в воде, образует угольную кислоту Н2CO3. Растворим также в ацетоне, бензоле, метаноле и этаноле.
Термически устойчив при температурах менее 1000 °C. При температуре 1000 °C восстанавливается углем до оксида углерода (II).
При нормальном атмосферном давлении диоксид углерода не существует в жидком состоянии, существует только в твердом или газообразном состоянии. Твердая двуокись углерода при повышении температуры не плавится, а переходит (возгоняется) непосредственно из твёрдого состояния в газообразное. Твёрдую двуокись углерода также называют сухим льдом. Внешний вид сухого льда напоминает обычный лед, снегоподобную массу. При сублимации сухой лед поглощает около 590 кДж/кг (140 ккал/кг) теплоты.
Под давлением 35 000 атм. твердая углекислота становится проводником электрического тока.
Жидкий углекислый газ можно получить при повышении давления. Так, при температуре 20 °С и давлении свыше 6 МПа (~60 атм.) газ сгущается в бесцветную жидкость. При нормальных условиях (20 °С и 101,3 кПа) при испарении 1 кг жидкой углекислоты образуется 509 л углекислого газа. Хранят и транспортируют углекислый газ, как правило, в жидком состоянии
Двуокись углерода негорюча, но в ее атмосфере может поддерживаться горение активных металлов, например, щелочных металлов и щелочноземельных – магния, кальция, бария.
Двуокись углерода нетоксична, невзрывоопасна.
Предельно допустимая концентрация двуокиси углерода в воздухе рабочей зоны не установлена, при оценке этой концентрации можно ориентироваться на нормативы для угольных и озокеритовых шахт, установленные в пределах 0,5% (об.) или 9,2 г/м (см. ГОСТ 8050-85 «Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия»).
По степени воздействия на организм человека двуокись углерода относится к 4-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76.
При концентрациях более 5% (92 г/м) двуокись углерода оказывает вредное влияние на здоровье человека, так как она тяжелее воздуха в полтора раза и может накапливаться в слабопроветриваемых помещениях у пола и в приямках, а также во внутренних объемах оборудования для получения, хранения и транспортирования газообразной, жидкой и твердой двуокиси углерода. При этом снижается объемная доля кислорода в воздухе, что может вызвать явление кислородной недостаточности и удушья.
Углекислый газ образуется при гниении и горении органических веществ, в результате вулканической деятельности. Содержится в воздухе и минеральных источниках, выделяется при дыхании животных и растений. Искусственными источниками образования углекислого газа являются промышленные выбросы и выхлопные газы автомобильного транспорта.
Углекислый газ легко пропускает излучение в ультрафиолетовой и видимой частях спектра, которое поступает на Землю от Солнца и обогревает её. В то же время он поглощает испускаемое Землёй инфракрасное излучение и является одним из парниковых газов, вследствие чего участвует в процессе глобального потепления.
Последствия и осложнения
Оказание первой помощи должно быть немедленным. В этом случае каждая минута дорога. Если пациенту не оказана первая медицинская помощь при отравлении угарным газом, то последствия неблагоприятные. Развиваются многочисленные осложнения.
Если у пострадавшего тяжелое отравление, то без оказания первой помощи наблюдается летальный исход.
Тяжелые осложнения, требующие оказания первой доврачебной помощи при отравлении угарным газом, развиваются в случае:
- Кома развивается при тяжелом поражении головного мозга;
- Отек головного мозга . В этом случае из кровеносных сосудов выходит жидкость, которая пропитывает все структуры мозга. В этом состоянии он не может выполнять свои функции;
- Обширное кровоизлияние в головной мозг . В данном случае человек не может выжить, ни при каких условиях;
- Отек легких . В данном случае орган не выполняет свою функцию, развивается остановка дыхания;
- Внезапная остановка сердца .
Во всех вышеуказанных случаях жизненноважные органы перестают работать. Происходит остановка дыхания и сердца. Если не начать немедленное поведение реанимационных мероприятий, то ткани мозга погибают и человек умирает.
Если отравление средней степени тяжести, то без оказания первой помощи у человека возникают следующие осложнения :
- Потеря зрения;
- Параличи верхних и/или нижних конечностей;
- Сердечная астма;
- Инфаркт миокарда;
- Потеря памяти;
- Нарушение работы мочевого пузыря и кишечника, что проявляется недержанием мочи и содержимого кишечника.
Угарный газ относится к самым опасным вредным веществам. От того, как быстро и квалифицированно оказана первая помощь при отравлении угарным газом, зависит не только здоровье, но и жизнь человека.
Это вещество с наступлением холодов становиться одним из опаснейших убийц
Решающим моментом при отравлении угарным газом является вовремя оказанная доврачебная помощь. Действовать надо оперативно. От этого зависит не просто здоровье пострадавшего, а его жизнь.
Первым делом, нужно переместить отравившегося человека наружу, на свежий воздух. Дальше любым способом облегчить дыхание: расстегнуть одежду, освободить верхние дыхательные пути. Если человек без сознания, необходимо уложить его набок. В такой позе риск западения языка минимальный.
Именно эти симптомы являются сигналами отравления ядом СО
При среднем уровне тяжести все симптомы усугубляются. Возможен короткий обморок, рвота, помутнение сознания, слуховые и зрительные галлюцинации, острая боль в области груди.
Тяжелая форма сопровождается негативными изменениями, которые затрагивают все жизненные органы.
Кожные покровы и слизистые
Наблюдается картина «термического ожога», возможны трофические поражения кожных покровов, болезненные отеки конечностей.
Сердечно-сосудистая система
Недостаточное количество кислорода провоцирует сердечно-сосудистую недостаточность, токсическое поражение сердечной мышцы. Клиническая картина через несколько дней усугубляется, появляются признаки инфаркта. Поражения миокарда проявляется в течение последующих полтора месяцев даже у молодых людей. Восстановление трудное, возможны повторные осложнения.
Нервная система
После выхода из комы возможны проявления паркинсонизма, наблюдаются расстройства периферической нервной системы. В редких случаях развивается психоз.
Выводы сайт
Действительно, природный газ является дешевым и доступным топливом . Поднёс спичку и вот — тепловая и даже световая энергия. Ей достаточно легко управлять и пользоваться. Но всё ли так надёжно и просто?
Природный газ добывают на газовых месторождениях, и он от места добычи по газопроводам поступает к нашим газовым плитам и отопительным аппаратам. Можно проще — к плитам и котлам. Как хорошо. Бери и пользуйся!
Так мы берём и пользуемся. Свои действия довели до автоматизма: зажигаем спичку, подносим ее к газовой горелке, открываем кран… Правильно, так и надо. Нельзя давать выходить газу без горения, иначе…
Основным горючим компонентом природного газа является метан . Это один из углеводородов, из-за которых так много шума — политического, экономического… Содержание его в природном газе может быть до 98%. Кроме метана в состав природного газа входят этан, пропан, бутан . К негорючим компонентам относятся: азот, углекислый газ, кислород, пары воды. Кстати, интересно знать, что горючими элементами таблицы Менделеева в нашей природе являются только углерод, водород и частично сера . Больше ничего не горит.
Метан в смеси с воздухом в 5−15% случаев взрывоопасен , т. е. при внесении огня смесь мгновенно воспламеняется и выделяет большое количество тепла. Давление при этом увеличивается в 10 раз! Что это такое и как это выглядит, пояснять не буду, поверьте автору — страшно!
Представим себе (пусть это будет страшный сон), что в помещении, у которого внутренний объём 100 м.куб. оказалось от 5 до 15 м.куб. природного газа (замечу сразу, что специфический запах при этом будет невыносимым). И вот туда направляется кто-то в ночной рубахе, колпаке и со свечкой в руках. Ему так хочется узнать — что так противно воняет… Не узнает! Не успеет…
Сам природный газ не имеет цвета, вкуса и запаха. Его одорируют! Вот именно, придают всем известный «аромат», а интенсивность запаха делают такой, чтобы человеческий нос ощутил газ, когда его объем уже составляет 1% . Это значит, что еще 4% и страшный сон с кем-то в ночной рубахе, колпаке и свечкой в руках станет реальностью…
…Погасите хотя бы свечку. И не пользуйтесь никакими электрическими приборами. Температура воспламенения природного газа находится в пределах 750 градусов С , а это температура любой электрической искры или даже кончика сигареты во время затяжки.
Быстрее открывайте окна и двери — делайте сквозняк , такой, чтобы колпак сорвало, и чёрт с ним, с этим теплом. Природный газ примерно в два раза легче воздуха и он быстро будет улетать в атмосферу.Звоните в газовую службу, МЧС, милицию , куда угодно, не обидятся. Сообщите им о обнаружении запаха газа. Адрес не забудьте сказать. Обязательно пообщайтесь с соседями . Ну и что, что Вы остались в одной ночной рубахе, им, может быть, будет и приятно…
Удачи Вам, тепла и спокойствия!
Газ — одно из состояний вещества. Он не обладает конкретным объемом, заполняя собой всю емкость, в которой находится. Зато обладает текучестью и плотностью. Какие самые легкие газы существуют? Чем они характеризуются?
