Выделяющийся со дна водоемов газ – болотный газ с अप्रिय गंध (एक अन्य सामान्य नाम मीथेन है)। विज्ञान की दृष्टि से, यह एक रूप है, या मिथाइल हाइड्रोजन है। अधिकतर इसमें मीथेन (CH) होता है4) है। इसमें नाइट्रोजन, आर्गन, हाइड्रोजन, फॉस्फीन और कार्बन डाइऑक्साइड भी हो सकते हैं।
प्रमुख विशेषताऐं
मानक संरचना, गैस का रासायनिक सूत्रदलदल - यह सब स्पष्ट रूप से सबसे सरल कार्बन यौगिकों से संबंधित है। शेष घटक इस तत्व के चारों ओर समूहीकृत हैं। कार्बन डाइऑक्साइड या नाइट्रोजन के मिश्रण के रूप में मार्श गैस प्राकृतिक रूप से मुक्त अवस्था में होती है। यह कार्बनिक पदार्थों के अपघटन के परिणामस्वरूप होता है। एक नियम के रूप में, ये पौधे पानी के नीचे फंस गए हैं और हवा तक पहुंच से वंचित हैं।
कोयला खदानें एक और जगह हैंज्वलनशील दलदल गैस बनती है। यह कार्बनिक अवशेषों के अपघटन के बाद चट्टानों के बीच जम जाता है। यह कई voids द्वारा सुविधाजनक है। जब गलती से निर्मित छेद दिखाई देता है तो ऐसी गैसों को बाहर निकाल दिया जाता है।
शिक्षा के स्थान
बावजूद इसके स्पष्ट नाम नहीं है,तेल क्षेत्रों के पास पृथ्वी की दरारों से बोग गैस (अधिक सटीक, मीथेन) भी निकलती है। इस तरह के पहले मामले संयुक्त राज्य अमेरिका में एलेघेनी नदी के किनारे, साथ ही रूस में कैस्पियन क्षेत्र में दर्ज किए गए थे। इस कारण से, बाकू में रहस्यमय बाकू रोशनी के बारे में एक किंवदंती लंबे समय से मौजूद है। प्राकृतिक घटना कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन और तेल वाष्प के साथ मिश्रित गैस के रूप में निकली।
उद्योग और खनन प्रौद्योगिकी के विकास के साथखनिजों ने जारी मीथेन का उपयोग करना सीख लिया है। इस तरह का पहला संयंत्र पेंसिल्वेनिया में दिखाई दिया। मार्श गैस में अंतर होता है कि यह लगातार बनता है, यह किसी भी दलदल या तालाब में पाया जा सकता है। अक्सर यह केवल छड़ी के साथ गाद को छूने के लिए पर्याप्त होता है। उसके बाद, गैस बुलबुले पानी की सतह पर तैरते हैं।
दलदल गैस बेस
प्राकृतिक गैस के मुख्य घटक का गठन(मीथेन) जीवाणु मदद करते हैं। उनकी वजह से, प्लांट फाइबर का किण्वन शुरू होता है, जो मीथेन की उपस्थिति में योगदान देता है। माना जाता है कि शुद्धतम मीथेन अप्सरॉन और केर्च प्रायद्वीप के मिट्टी के ज्वालामुखियों की विशेषता है।
इसके अलावा, यह नमक जमा में होता है,स्प्रिंग्स और फ्यूमरोल्स - ज्वालामुखी के पैर में स्थित छेद और दरारें। मीथेन मानव आंत में मौजूद है। कुछ जानवरों के साँस छोड़ने वाले उत्पादों में यह होता है। इस पदार्थ के पहले लिखित प्रमाणों में से एक प्राचीन लेखक प्लिनी के कार्यों पर विचार किया जा सकता है, जिन्होंने गैसीय दहनशील यौगिकों का उल्लेख किया था।
धमाका खतरा
दलदल गैस के लिए जाना जाता हैअपने स्वयं के विनाशकारी गुण। जब हवा के साथ मिश्रण में प्रज्वलित किया जाता है, तो यह एक विस्फोट का कारण बनता है। यह मीथेन के गुणों के कारण है। एक लंबे समय के लिए दलदली गैस और इसी तरह के यौगिकों के विस्फोट ने लोगों को आतंकित किया जिन्होंने समझाया कि अंधविश्वास के साथ क्या हो रहा था। इस घटना के वैज्ञानिक अनुसंधान के बाद ही विसंगति के कारण स्पष्ट हो गए।
दलदल गैस, मीथेन और अन्य विस्फोटककनेक्शन ने लोगों को डेवी दीपक का आविष्कार करने के लिए प्रेरित किया। इसका उपयोग दलदल और कोयला खदानों दोनों में किया जाने लगा। इस दीपक में, एक विशेष ग्रिड का उपयोग करके दहन उत्पादों को हटा दिया गया था, जिसके कारण एक दहनशील गैस मिश्रण के प्रज्वलन की संभावना को बाहर रखा गया था।
खोज का इतिहास
दलदल गैस (मीथेन) के अध्ययन में महान योगदानइतालवी वैज्ञानिक एलेसेंड्रो वोल्टा द्वारा योगदान दिया गया। 1776 में, उन्होंने साबित किया कि यह पदार्थ हाइड्रोजन से अलग है, क्योंकि इसे जलाने के लिए दोगुनी ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, यह वोल्ता था जिसने निर्धारित किया था कि दलदल गैस कार्बोनिक एसिड का एक स्रोत है।
इतालवी ने स्विस सीमा पर मीथेन की खोज की औरमैगीगोर झील के पास इटली। वैज्ञानिक के लिए प्रेरणा अमेरिकी वैज्ञानिक और राजनीतिज्ञ बेंजामिन फ्रैंकलिन द्वारा "दहनशील हवा" की घटना पर एक लेख था। वोल्टा दलदल द्वारा उत्पादित गैस को इकट्ठा करके मीथेन प्राप्त करने वाला पहला था।
निरंतर अनुसंधान
प्राकृतिक के अन्य महत्वपूर्ण शोधकर्ताघटनाएँ फ्रांसीसी रसायनज्ञ क्लॉड बर्थोललेट और ब्रिटिश रसायनज्ञ विलियम हेनरी थे। उनमें से आखिरी, 1805 में, बोग गैस की संरचना निर्धारित की और इसे एथिलीन (तथाकथित तेल गैस) से अलग किया।
एक विस्फोटक पदार्थ का रहस्य उसके अंदर छिपा थामुख्य घटक मीथेन है। इसे एक हल्के हाइड्रोकार्बन गैस (एक भारी हाइड्रोकार्बन गैस एथिलीन के विपरीत) के रूप में परिभाषित किया गया है। समय के साथ, एक और शब्द स्थापित हो गया है - मिथाइल हाइड्रोजन। हेनरी के शोध को जॉन डाल्टन और जेन्स जैकब बर्जेलियस ने जारी रखा।
1813 में, अंग्रेजी रसायनज्ञ और भूविज्ञानी हम्फ्री डेवीफर्डैम्प का विश्लेषण किया और इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि यह पदार्थ मीथेन, कार्बोनिक एनहाइड्राइड और नाइट्रोजन का मिश्रण है। तो यह साबित हो गया कि खानों में जारी दहनशील मिश्रण दलदल में समान मिश्रण के समान है।
पर्यावरण पर प्रभाव
दलदल गैस की मीथेन विशेषता का उत्पादन किया जाता हैकुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं के कारण। सबसे पहले, यह कार्बनिक पदार्थों का सूखा आसवन है (उदाहरण के लिए, पीट या लकड़ी)। रासायनिक रूप से शुद्ध मीथेन पानी के साथ जस्ता-मिथाइल के अपघटन द्वारा प्राप्त होता है (जस्ता ऑक्साइड का उत्पादन होता है)। आज यह पदार्थ ग्रीनहाउस प्रभाव के गठन में भाग लेने के कारण कई पर्यावरणविदों का ध्यान आकर्षित कर रहा है। यह पृथ्वी के वायुमंडल में मीथेन के संचय के कारण होता है। स्वैम्प गैस स्पेक्ट्रम के अवरक्त क्षेत्र में थर्मल विकिरण को अवशोषित करती है। इस पैरामीटर के अनुसार, यह शुद्ध कार्बन डाइऑक्साइड के बाद दूसरे स्थान पर है। पर्यावरणविदों ने ग्रीनहाउस प्रभाव को बढ़ाने के लिए मीथेन के योगदान का अनुमान लगभग 30% है।
गुण, संरचना, गैस का रासायनिक सूत्रहमारे ग्रह के वातावरण पर इसके प्रभाव के अध्ययन के एक भाग के रूप में आज मार्श का अध्ययन किया जा रहा है। प्रकृति द्वारा उत्पादित प्राकृतिक मात्रा में, यह ग्रीनहाउस प्रभाव के कारण के रूप में खतरनाक नहीं था। हालांकि, समस्या यह है कि मीथेन की एक बड़ी मात्रा स्वयं लोगों की गलती के माध्यम से वायुमंडल में प्रवेश करती है। सभी प्रकार के उद्यमों में बोग गैस का एक एनालॉग निर्मित होता है। यह तथाकथित एबोजेनिक मीथेन है। दलदल में जो होता है, उसे जैव-पदार्थ माना जाता है - जो कि कार्बनिक पदार्थों के परिवर्तनों से उत्पन्न होता है।
मेथनोजेनेसिस
मीथेन का जैवसंश्लेषण (और इसलिए घटना)दलदल गैस) को मेथनोजेनेसिस भी कहा जाता है। इस प्रक्रिया में आर्किया बैक्टीरिया शामिल होते हैं। वे एरोबिक हैं, अर्थात् वे ऑक्सीजन के बिना जीवन के लिए ऊर्जा प्राप्त कर सकते हैं। आर्किया में झिल्लीदार ऑर्गेनेल और नाभिक की कमी होती है।
पुनर्जीवित करने से बैक्टीरिया मीथेन उत्पन्न करते हैंकार्बन-अल्कोहल और एक-कार्बन यौगिकों का उपयोग करके एक-कार्बन यौगिक। एक और तरीका है एसीटेट को अलग करना। बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित ऊर्जा को एंजाइम एटीपी सिंथेस द्वारा बदल दिया जाता है। मेथनोजेनेसिस में विभिन्न प्रकार के अणु शामिल होते हैं: कोएंजाइम, मेथनोफ्यूरन, टेट्राहाइड्रोमिटेथिनिन, आदि।
मैथनोगेंस
विज्ञान 17 जननांगों और 50 प्रजातियों को जानता है,दलदल गैस का एक आधार पैदा करने में सक्षम। वे आदिम बहुकोशिकीय उपनिवेश बनाते हैं। इस तरह के आर्किया का सबसे अधिक अध्ययन किया जाने वाला जीनोम मेथानोसारसीना एसिटिवरन है। वे एंजाइम एसीटेट किनेज और फॉस्फोट्रांससेटाइल का उपयोग करके कार्बन मोनोऑक्साइड को एसीटेट और मीथेन में परिवर्तित करते हैं। एक सिद्धांत यह भी है कि प्राचीन काल में ये आर्किया थियोथर में परिवर्तित हो सकते थे, बशर्ते कि तत्कालीन गाद में लौह सल्फाइड की उच्च सांद्रता थी।
जंगल की आग का कारण
पर्याप्त उत्सर्जन और एकाग्रता के साथ, दलदलप्रज्वलित होने पर गैस, एक बड़ी प्राकृतिक पीट और जंगल की आग का कारण बन सकती है। आज ऐसी घटनाओं का मुकाबला करने का एक पूरा परिसर है। विशेष सेवाएं सबसे अधिक दलदली क्षेत्रों की गैस निगरानी करती हैं। वे संभावित खतरनाक गैस के घटकों के अनुपात की रोकथाम और मात्रात्मक नियंत्रण के लिए जिम्मेदार हैं।
उदाहरण के लिए, सबसे अधिक जल में से एकमॉस्को क्षेत्र पूर्वी शार्ट्स्की जिला है। इसके जलाशयों में कई मछलियाँ (क्रूसियन, पर्चेस, गॉबीज़, कार्प्स, कार्प्स), न्यूट्स, मेंढक, साँप, कस्तूरी, पक्षी (बगुले, शराब पीने वाले, बतख) हैं। इन सभी जानवरों की हड्डियों में फास्फोरस होता है। इसे बैक्टीरिया द्वारा संसाधित किया जाता है, जिसके बाद कई अन्य पदार्थ दिखाई देते हैं। ये डीफॉस्फिन और फॉस्फीन हैं। वे सहज दहन श्रृंखला प्रतिक्रिया के मुख्य सर्जक हैं। इस तरह से शुरू हुई आग एक गंभीर पर्यावरणीय समस्या है। दलदल में आग से, न केवल जंगल जलते हैं, बल्कि पीट बोग्स भी होते हैं। आग उनमें गहराई तक फैल सकती है। इस तरह के पीट बोग्स सालों तक जल सकते हैं।
लगभग दो तिहाईदुनिया के दलदल। वे देश के यूरोपीय भाग, पश्चिमी साइबेरिया और कामचटका के केंद्र में पाए जाते हैं। रूस में बोग्स का कुल क्षेत्रफल लगभग 340 मिलियन हेक्टेयर है, जिनमें से 210 वन कवर के साथ आते हैं। अधिकांश गैस गर्मियों में उत्पन्न होती है। ऐसी अवधि के दौरान, प्रति हेक्टेयर एक हेक्टेयर के क्षेत्र पर लगभग ढाई किलोग्राम मीथेन जारी किया जा सकता है।
ऑक्सीजन और क्लोरीन के साथ सहभागिता
प्राकृतिक दलदल गैस, जिसका रासायनिक सूत्र CH है4, एक बहुत ही चमकती आग की लौ के साथ जलता है।इसके साथ सबसे मजबूत विस्फोट तब होता है जब इसे 7-8 मात्रा में हवा और 2 मात्रा में ऑक्सीजन के मिश्रण में प्रज्वलित किया जाता है। गैस पानी (शराब के विपरीत) में थोड़ा घुलनशील है। यह हैलोजन के साथ विशेष रूप से प्रतिक्रिया करता है।
क्लोरीन के साथ बातचीत करते समय, बोग गैस मिथाइल क्लोराइड सीएच बनाता है3सीएल। यह पदार्थ एक प्रयोगशाला तरीके से प्राप्त किया जाता है।इसके लिए, हाइड्रोक्लोरिक गैस को मिथाइल अल्कोहल और पिघले हुए जिंक क्लोराइड के उबलते हुए घोल में डाला जाता है। परिणाम एक बेरंग गैस है जो एक सुखद स्वाद के साथ एक सुखद, ईथर की गंध की विशेषता है। मजबूत दबाव या शीतलन के तहत, यह एक तरल में गाढ़ा हो जाता है।
आवेदन और हलोजन के साथ प्रतिक्रियाएं
मीथेन (दलदल गैस) सूत्र और अनुप्रयोगजो स्कूल के पाठ्यक्रम में ईंधन के रूप में अध्ययन किया जाता है, सक्रिय रूप से हैलोजेन के साथ बातचीत करता है। इन पदार्थों के साथ प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, निम्नलिखित यौगिक बनते हैं: ब्रोमाइड, क्लोराइड, फ्लोराइड और मिथाइलीन फ्लोराइड। उनमें से आखिरी बार पहली बार रूसी रसायनज्ञ अलेक्जेंडर बटलरोव द्वारा प्राप्त किया गया था। मेथिलीन आयोडाइड एक पीले रंग का तरल है जो प्रकाश को अपवर्तित करता है। इसका क्वथनांक 180 ° C है।
पूरी तरह से बदली हुई गैस का नाम क्या हैहलोजन? यह कार्बन टेट्राक्लोराइड है। इसकी खोज 1839 में फ्रांसीसी रसायनज्ञ हेनरी रेग्नॉल्ट ने की थी। यह एक तरल है जिसमें एक विशेषता मसालेदार गंध है। इसका एक संवेदनाहारी प्रभाव है। एक अन्य समान पदार्थ कार्बन टेट्राब्रोमाइड है। इसे समुद्री पौधों से राख से निकाला जाता है।
स्वास्थ्य संबंधी खतरे
अपने आप में, शारीरिक रूप से दलदल मिथेन हैहानिरहित। यह गैर विषैले पैराफिनिक हाइड्रोकार्बन से संबंधित है। पदार्थों का यह समूह रासायनिक रूप से निष्क्रिय और रक्त प्लाज्मा में खराब घुलनशील है। दलदल गैस की उच्च सांद्रता वाली हवा केवल एक व्यक्ति को मार सकती है यदि उसके पास ऑक्सीजन की कमी है।
घुटन के प्रारंभिक संकेत (श्वासावरोध)30% मीथेन सामग्री पर दिखाई देते हैं। इस मामले में, श्वास की मात्रा बढ़ जाती है, नाड़ी अधिक बार हो जाती है, मांसपेशियों के आंदोलनों का समन्वय परेशान होता है। लेकिन ऐसे मामलों की संभावना बेहद कम है। तथ्य यह है कि मीथेन हवा की तुलना में हल्का है, जो इसे अत्यधिक अनुपात में जमा होने से रोकता है।
उसी समय, शोधकर्ताओं ने कार्रवाई की बराबरी कीडायथाइल ईथर की कार्रवाई के लिए मानव मानस पर दलदल गैस। एक समान प्रभाव को मादक के साथ बराबर किया जा सकता है। जिन लोगों ने मीथेन की उच्च एकाग्रता के साथ खानों में लंबे समय तक काम किया है, वे स्वायत्त तंत्रिका तंत्र (हाइपोटेंशन, एक सकारात्मक हृदय पलटा, आदि) में परिवर्तन दिखाते हैं।
