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늪 가스 : 공식 및 응용

수역의 바닥에서 방출되는 가스는불쾌한 냄새 (다른 일반적인 이름은 메탄입니다). 과학의 관점에서 볼 때, 그것은 형태 또는 메틸 수소입니다. 주로 메탄 (CH)으로 구성₄) 또한 질소, 아르곤, 수소, 포스 핀 및 이산화탄소를 포함 할 수 있습니다.

주요 특징들

표준 조성, 가스의 화학식늪-이 모든 것이 가장 단순한 탄소 화합물에 속한다는 것을 분명히 보여줍니다. 이 요소 주위에 나머지 구성 요소가 그룹화됩니다. 늪 가스는 이산화탄소 또는 질소와의 혼합물로서 자유 상태에서 자연적으로 발생합니다. 그것은 유기 물질의 분해 결과로 발생합니다. 일반적으로 이들은 물 속에서 자신을 발견하고 공기를 이용할 수없는 식물입니다.

Каменноугольные копи – еще одно место, где 가연성 늪 가스가 형성됩니다. 유기 잔류 물이 분해 된 후 암석 사이에 축적됩니다. 수많은 공극이 이것에 기여합니다. 이러한 가스는 구멍이 우연히 나타나면 탈출합니다.

교육 장소

상당히 명확한 이름에도 불구하고늪지 가스 (또는보다 정확하게는 메탄)도 유전 근처의 지구 균열에서 방출됩니다. 첫 번째 사례는 미국에서 Allegheny 강 유역과 러시아 카스피 영토에서 기록되었습니다. 바쿠에서는 이러한 이유로 고대부터 신비한 바쿠 조명에 대한 전설이있었습니다. 자연 현상은 늪 가스에 의해 이산화탄소, 질소 및 오일 증기와 혼합되는 것으로 판명되었습니다.

С развитием промышленности и технологии добычи 미네랄 사람들은 방출 된 메탄을 활용하는 법을 배웠습니다. 첫 번째 식물은 펜실베이니아에 나타났습니다. 늪 가스는 지속적으로 형성된다는 사실로 구별되며 늪이나 연못에서 찾을 수 있습니다. 종종이를 위해 막대기로 미사를 만지는 것으로 충분합니다. 그 후, 기포가 수면에 뜬다.

늪 가스의 기초

천연 가스의 주요 성분의 형성(메탄) 박테리아 도움. 그로 인해 식물 섬유의 발효가 시작되어 메탄의 출현에 기여합니다. 가장 순수한 메탄은 Absheron과 Kerch 반도의 진흙 화산의 특징으로 여겨집니다.

또한 소금 침전물에서 발생합니다.봄과 fumaroles-화산 기슭에 위치한 구멍과 균열. 메탄은 인간의 내장에 존재합니다. 일부 동물의 호기 제품이 들어 있습니다. 이 물질에 대한 최초의 서면 증거 중 하나는 가스 가연성 화합물을 언급 한 고대 작가 Pliny의 작품으로 간주 될 수 있습니다.

폭발 위험

습지 가스는자신의 파괴적인 속성. 공기와 혼합하여 발화하면 폭발 할 수 있습니다. 그 이유는 메탄의 성질 때문입니다. 늪 가스 및 유사 화합물의 폭발은 오랫동안 미신으로 일어난 일을 설명하는 사람들을 두려워했습니다. 이상 현상의 원인은이 현상에 대한 과학적 연구 후에 만 분명해졌습니다.

늪 가스, 메탄 및 기타 폭발성사람들은 Davy의 램프를 발명하게되었습니다. 그것은 늪과 탄광에서 사용되기 시작했습니다. 이 램프에서 연소 생성물은 특수 그리드를 사용하여 제거되었으며 가연성 가스 혼합물의 점화 가능성을 배제했습니다.

발견 내역

습지 가스 연구에 크게 기여이탈리아 과학자 Allesandro Volta가 소개했습니다. 1776 년에 그는이 물질이 연소하기 위해 두 배의 산소가 필요하기 때문에 수소와 다르다는 것을 증명했습니다. 또한 늪 가스가 탄산 공급원이라고 결정한 사람은 볼타였습니다.

이탈리아는 스위스 국경에서 메탄을 발견했고마조 레 호수 근처 이탈리아. 과학자에게 영감을 준 것은 미국 과학자이자 정치가 인 벤자민 프랭클린이 "가연성 공기"현상에 대한 기사였습니다. Volta는 늪에서 생성 된 가스를 수집하여 메탄을 최초로 획득했습니다.

지속적인 연구

다른 중요한 자연 연구원현상은 프랑스 화학자 클로드 베르 톨레와 영국 화학자 윌리엄 헨리였다. 1805 년에 마지막으로 늪 가스의 조성을 결정하고 에틸렌 (소위 오일 가스)과 구별했습니다.

폭발성 물질의 수수께끼는 그의주성분은 메탄입니다. 경질 탄화수소 가스 (중질 탄화수소 가스 에틸렌과 반대)로 정의되었습니다. 시간이 지남에 따라 메틸 수소라는 또 다른 용어가 설정되었습니다. Henry의 연구는 John Dalton과 Jens Jacob Berzelius가 계속했습니다.

1813 년, 영국의 화학자이자 지질학자인 Humphrey Davy는방화에 대한 분석을 수행 하고이 물질이 메탄, 탄산 무수물 및 질소의 혼합물이라는 결론에 도달했습니다. 따라서 광산에서 방출되는 가연성 혼합물이 늪에서 유사한 혼합물과 동일하다는 것이 입증되었습니다.

환경에 미치는 영향

습지 가스의 메탄 특성이 생성됩니다.특정 화학 반응으로 인해. 우선, 이것은 유기물 (예 : 이탄 또는 목재)의 건식 증류입니다. 화학적으로 순수한 메탄은 아연 메틸을 물로 분해하여 얻습니다 (산화 아연 생성). 오늘날이 물질은 온실 효과 형성에 참여하기 때문에 많은 환경 주의자들의 관심을 끌고 있습니다. 이것은 지구 대기에 메탄이 축적되어 발생합니다. 늪 가스는 스펙트럼의 적외선 영역에서 열 복사를 흡수합니다. 이 매개 변수에 따르면 순수한 이산화탄소에 이어 두 번째입니다. 환경 운동가들은 온실 효과 향상에 대한 메탄의 기여도를 약 30 %로 추정합니다.

가스의 특성, 구성, 화학 공식습지는 지구 대기에 미치는 영향에 대한 연구의 일환으로 오늘 연구되고 있습니다. 자연 자체에서 생산되는 자연 량으로 온실 효과의 원인으로 위험하지 않았습니다. 그러나 문제는 엄청난 양의 메탄이 사람들 자신의 잘못으로 인해 대기로 유입된다는 것입니다. 습지 가스의 아날로그는 모든 종류의 기업에서 생산됩니다. 이것은 소위 비 생물 성 메탄입니다. 늪에서 발생하는 것은 유기 물질의 변형으로 인해 발생하는 생물학적으로 간주됩니다.

메탄 생성

메탄의 생합성 (따라서 발생늪 가스)는 메탄 생성이라고도합니다. 고세균이이 과정에 관여합니다. 그들은 호기성입니다. 즉, 산소없이 일하면서 평생 에너지를받을 수 있습니다. Archaea에는 막 세포 기관과 핵이 없습니다.

박테리아는 재생을 통해 메탄을 생성합니다.탄소 알코올과 1 탄소 화합물을 사용하는 1 탄소 화합물. 또 다른 방법은 아세테이트를 불균형하게 만드는 것입니다. 박테리아에 의해 생성 된 에너지는 효소 ATP 합성 효소에 의해 변형됩니다. 메탄 생성에는 코엔자임, 메타 노 푸란, 테트라 하이드로 메탄 노 테린 등 다양한 분자가 관여합니다.

Methanogens

과학은 17 속과 50 종의 고세균을 알고 있습니다.늪지 가스를 생성 할 수 있습니다. 그들은 원시 다세포 식민지를 형성합니다. 그러한 고세균에서 가장 많이 연구 된 게놈은 Methanosarcina acetivorans입니다. 그들은 효소 아세테이트 키나제와 포스 포 트랜스 아세틸 라제를 사용하여 일산화탄소를 아세테이트와 메탄으로 전환합니다. 고대에이 고세균이 티오 에테르로 변형 될 수 있다는 이론도 있습니다.

산불의 원인

충분한 방출과 농도로 습지가스가 점화되면 큰 천연 이탄과 산불을 일으킬 수 있습니다. 오늘날에는 그러한 현상에 맞서 싸우는 전체적인 복잡함이 있습니다. 특별 서비스는 대부분의 늪지대에서 가스 모니터링을 수행합니다. 그들은 잠재적으로 위험한 가스 성분의 비율을 예방하고 정량적으로 제어합니다.

예를 들어, 가장 많은 물에 잠긴모스크바 지역은 동부 Shatursky 지역입니다. 저수지에는 많은 물고기 (십자군, 농어, 고비, 잉어, 파이크, 잉어), 영원, 개구리, 뱀, 사향 쥐, 새 (왜가리, 음료수, 방수 바지, 오리)가 있습니다. 이 모든 동물의 뼈에는 인이 포함되어 있습니다. 그것은 박테리아에 의해 처리되고 그 후에 몇 가지 다른 물질이 나타납니다. 이들은 디포 스핀과 포스 핀입니다. 그들은 자발적 연소 연쇄 반응의 주요 개시 자입니다. 이런 식으로 시작된 화재는 심각한 환경 문제입니다. 늪의 화재로 인해 산림뿐만 아니라 이탄 습지도 태워집니다. 불은 그들 깊숙이 퍼질 수 있습니다. 이러한 이탄 습지는 수년간 타오를 수 있습니다.

전체의 약 2/3세계의 늪. 그들은 유럽의 중앙 인 서부 시베리아와 캄차카에서 발견됩니다. 러시아의 늪지 총 면적은 약 3 억 4 천만 헥타르이며 그중 210 개는 산림으로 덮여 있습니다. 대부분의 가스는 여름에 생산됩니다. 이러한 기간 동안 하루에 약 2.5kg의 메탄이 하루 1 헥타르의 면적에 방출 될 수 있습니다.

산소 및 염소와의 상호 작용

화학 공식이 CH 인 천연 습지 가스₄, 간신히 빛나는 창백한 불꽃으로 화상을 입습니다.그것으로 가장 강한 폭발은 7-8 부피의 공기와 2 부피의 산소를 포함하는 혼합물에서 점화 될 때 발생합니다. 가스는 물에 약간 용해됩니다 (알코올과 달리). 할로겐과 독점적으로 반응합니다.

염소와 상호 작용할 때 습지 가스는 염화 메틸 CH를 형성합니다.₃Cl. 이 물질은 실험실 방식으로 얻습니다.이를 위해 염산 가스는 메틸 알코올과 용융 염화 아연의 끓는 용액에 전달됩니다. 그 결과 무색의 가스가 만들어지며 달콤함을 지닌 쾌적하고 미묘한 냄새가 특징입니다. 강한 압력이나 냉각 상태에서 두꺼워 져 액체가됩니다.

할로겐과의 응용 및 반응

메탄 (늪 가스) 공식 및 적용학교 커리큘럼에서 연료로 연구되는 이것은 할로겐과 적극적으로 상호 작용합니다. 이러한 물질과의 치환 반응의 결과로 브롬화물, 염화물, 불화물 및 불화 메틸렌과 같은 화합물이 형성됩니다. 그들 중 마지막은 러시아 화학자 Alexander Butlerov가 처음 얻었습니다. 메틸렌 요오드화물은 빛을 굴절시키는 황색 액체입니다. 끓는점은 180 ° C입니다.

완전히 대체 된 늪 가스의 이름은 무엇입니까할로겐? 사염화탄소입니다. 1839 년 프랑스의 화학자 Henri Regnault에 의해 발견되었습니다. 특징적인 매운 냄새가 나는 액체입니다. 마취 효과가 있습니다. 또 다른 유사한 물질은 사 브롬화 탄소입니다. 해양 식물의 재에서 추출됩니다.