Marsh plin: formula i primjena

Plin koji izlazi iz dna rezervoara je močvarni plin s neugodnim mirisom (drugi općeniti naziv je metan). Sa stajališta znanosti, to je oblik, ili hidrogelni metil. Uglavnom se sastoji od metana (CH₄

Ključne značajke

Standardni sastav, kemijska formula močvarnog plina - sve to jasno pokazuje njegovu pripadnost najjednostavnijim ugljikovim spojevima. Oko ove stavke preostale su komponente grupirane. Marshov plin se prirodno nalazi u slobodnom stanju kao smjesa s ugljičnim dioksidom ili dušikom. To se događa kao posljedica raspadanja organskih tvari. U pravilu, to su pod vodom i lišeni pristupa zračnim biljkama.

Rudnik ugljena je još jedno mjesto gdje se formira zapaljivi plamen. Akumulira se među stijenama nakon raspadanja organskih ostataka. To doprinosi brojne praznine. Takvi plinovi pobjeđuju kada se pojavi slučajno generirana rupa.

Mjesta obrazovanja

Unatoč svom prilično nedvosmjenjenom nazivu, morska plina (ili, bolje rečeno, metan) također se oslobađa iz zemljinih pukotina uz naftna polja. Prvi takvi slučajevi zabilježeni su u Sjedinjenim Američkim Državama na obalama rijeke Allegheny, kao iu Rusiji u kaspijskoj regiji. U Baku je iz tog razloga, dugo vremena, bilo legenda o tajanstvenim Baku svjetlima. Pokazalo se da je prirodni fenomen pomiješan s ugljičnim dioksidom, dušikom i naftnom parom.

Razvojem industrije i tehnologije rudarstva ljudi su naučili kako iskoristiti metan koji je pušten. Prva takva biljka pojavila se u Pennsylvaniji. Marsh plin razlikuje se po tome što se neprekidno formira, može se naći u bilo kojem močvari ili ribnjaku. Često je dovoljno samo dodirnuti mulicu štapom. Nakon toga, mjehurići plina plutaju do površine vode.

Temelj močvarnog plina

Formiranje glavne komponente prirodni plin (metan) pomažu bakterije. Zbog njih, fermentacija celuloze počinje promicati izgled metana. Vjeruje se da je najčišći metan karakterističan za vulkane blata Abcheronovih i Kerch poluotoka.

Osim toga, to se događa u solima, izvorima i fumaroles - rupe i pukotine, nalazi se u podnožju vulkana. Metan je prisutan u ljudskom crijevu. Sadrži proizvode izdaha nekih životinja. Jedan od prvih pismenih dokaza ove tvari može se smatrati djelima drevnog pisca Plinija koji spominje plinovite zapaljive spojeve.

Opasnost od eksplozije

Najviše od svega, močvarni plin je poznat po svojim destruktivnim svojstvima. Kad se zapali u smjesi s zrakom, to uzrokuje eksploziju. Razlog tome su svojstva metana. Eksplozija močvarnog plina i sličnih spojeva dugo su užasnuli ljudi objašnjavajući što se dogodilo kao praznovjerje. Uzroci anomalije postali su jasni tek nakon znanstvenog proučavanja ove pojave.

Močvarni plin, metan i drugi eksplozivni spojevi potaknuli su ljude da izmisle Davyovu svjetiljku. Počeo se koristiti i u bogovima i na rudnicima ugljena. U ovom svjetlu, proizvodi izgaranja su uklonjeni pomoću posebne rešetke, što je eliminiralo mogućnost paljenja gorive mješavine plina.

Povijest otkrića

Veliki doprinos proučavanju močvarnog plina (metana) napravio je talijanski znanstvenik Allesandro Volta. Godine 1776. dokazao je da je ta supstanca drugačija od vodika, jer treba dva puta više kisika za izgaranje. Osim toga, Volta je utvrdila da je močvarni plin izvor ugljične kiseline.

Talijan je otkrio metan na granici Švicarske i Italije pokraj jezera Maggiore. Inspiracija za znanstvenika bila je članak američkog znanstvenika i politike Benjamina Franklina o fenomenu "zapaljivog zraka". Volta je prvi koji je primio metan, skupljajući plin koji je emitiran od močvare.

Nastavak istraživanja

Drugi važni istraživači prirodnog fenomena bili su francuski kemičar Claude Berthollet i britanski kemičar William Henry. Posljednji od njih 1805. utvrdio je sastav plivača i razlikovao je od etilena (tzv. Naftni plin).

Otajstvo eksplozivne tvari bilo je skriveno u svojoj glavnoj komponenti - metanu. To je definirano kao lagani ugljikovodični plin (za razliku od teškog ugljikovodičnog plina etilena). S vremenom je uspostavljen još jedan termin - klorovodik. Studije Henry nastavio je John Dalton i Jens Jakob Berzelius.

1813., engleski kemičar i geolog Humphrey Davy analizirani rudnički gas i zaključili su da tvari - mješavine metana, ugljični dioksid i dušik. Tako je dokazano da se zapaljiva smjesa objavljen u rudnicima, identitet sličnu smjesu na močvara.

Utjecaj na ekologiju

Karakteristični metan za močvarni plin rezultat je određenih kemijskih reakcija. Prije svega, ovo je suha destilacija organske tvari (na primjer, treset ili drvo). Kemijski čisti metan se dobiva razgradnjom cink metil vode (proizvodi se cinkov oksid). Danas ova tvar privlači pažnju mnogih ekoloski stručnjaka zbog sudjelovanja u formiranju učinka staklenika. To je zbog akumulacije metana u Zemljinoj atmosferi. Zamorni plin apsorbira toplinsko zračenje u infracrvenom području spektra. Po ovom parametru, drugi je samo čisti ugljični dioksid. Ekolozi procjenjuju doprinos metana povećanju učinka staklenika u oko 30%.

Svojstva, sastav, kemijska formula močvarnog plina sada se proučavaju kao dio studije njegovog utjecaja na atmosferu našeg planeta. U prirodnim količinama koje je proizvela sama priroda, nije bio opasan kao uzrok učinka staklenika. Međutim, problem je što velika količina metana pušta u atmosferu kroz krivnju samih ljudi. Analogni plin iz močvare proizvodi se u svim vrstama poduzeća. Ovo je takozvani abiogeni metan. Onaj koji se javlja u močvarama smatra se biogenim - to jest, proizlazi iz transformacije organske tvari.

metanogeneze

Biosinteza metana (i time i pojave močvarnog plina) također se naziva metanogeneza. U tom procesu sudjeluju arhee bakterije. Oni su aerobni, tj. Mogu primiti energiju za život, izbjegavajući kisik. Arhea nema membranskih organela i jezgri.

Bakterije stvaraju metan, obnavljajući ugljikov atom spojeva ugljikovim alkoholima i jednim ugljikovim spojevima. Drugi je način nerazmjernost acetata. Energija koju proizvode bakterije transformira se enzimima ATP sintaze. U metanogenezi uključeni su različiti molekule: koenzimi, metanol, tetrahidrometanopterin, itd.

metanogeni

Znanost zna 17 rodova i 50 vrsta arhee, sposobne za stvaranje baze močvarnog plina. Oni čine primitivne višestanične kolonije. Najčešće proučavani genom takvih arheoza je Methanosarcina acetivorans. Oni se pretvaraju u acetate i metan ugljični monoksid, upotrebljavajući za ovaj enzim acetat i fosfotransacetilazu. Postoji i teorija da bi se ti arheozovi u davnim vremenima mogli pretvoriti u tioester, pod uvjetom da je u tadašnjim muljevima bilo visoka koncentracija željeznog sulfida.

Uzrok šumskih požara

S dovoljnom emisijom i koncentracijom, plamenik, zapaljen, može izazvati veliko prirodno tresenje i šumski požar. Danas postoji cijeli kompleks borbe protiv takvih fenomena. Posebne usluge obavljaju praćenje plina većine močvarnih područja. Oni su odgovorni za prevenciju i kvantitativno praćenje komponenti potencijalno opasnog plina.

Na primjer, jedan od močvarnih područja u Moskvi regiji je istočni Shatursky područje. U njenim vodama je bogato ribom (šaran, smuđ, glavoča, šaran, štuka, šaran), newts, žabe, zmije, muskrats, ptice (čaplje, bitterns, čizme za vodu, patke). Kosti ovih životinja sadržana fosfor. Ona se obrađuje bakterija, onda postoji nekoliko drugih tvari. To difosfinska i fosfina. Oni su glavni inicijatori lančane reakcije spontanog izgaranja. Započet u taj su način požara - je ozbiljan problem za okoliš. Od požara koji gori u močvarama, ne samo šuma, nego i tresetišta. vatra mogu se širiti u njih. Takva treseta može izgorjeti godinama.

U Rusiji je oko dvije trećine svih svjetskih svjećica koncentrirano. Nalaze se u središtu europskog dijela zemlje, u zapadnom Sibiru i Kamčatki. Ukupna površina močvara u Rusiji je oko 340 milijuna hektara, od kojih je 210 pokriveno šumskim pokrovom. Većina plina proizvodi se ljeti. U tom razdoblju oko dva i pol kilograma metana može se puštati po hektaru dnevno na tom području.

Interakcija s kisikom i klorom

Prirodni talog plina, čija je kemijska formula CH₄, gori s grimiznim sjajom blijedog plamena. Najjača eksplozija s njom nastaje kad se zapali u smjesi koja sadrži 7-8 volumena zraka i 2 volumena kisika. Plin je malo topiv u vodi (za razliku od alkohola). Ona reagira isključivo s halogenom.

Kada reagira s klorom, močvarni plin formira metil CH₃Cl. Ova tvar se dobiva laboratorijskim sredstvima. U tu svrhu plinoviti klorovodik se prenese u vruću otopinu metilnog alkohola i rastaljenog cinkovog klorida. Rezultat je bezbojni plin, čija je značajka ugodan eterični miris slatkog okusa. Pod jakim pritiskom ili hlađenjem se zgušnjava u tekućinu.

Primjena i reakcije s halogenom

Metan (močvarni plin), formula i primjena koja se kao gorivo proučava u školskom programu, aktivno djeluje s halogenom. Kao rezultat reakcija supstitucije s tim supstancijama nastaju sljedeći spojevi: bromid, klorid, fluorid i metilen fluorid. Potonji je prvi dobio ruski kemičar Aleksandar Butlerov. Metilen jodid je snažno refraktivna svijetlo žućkasta tekućina. Temperatura ključanja je 180 ° C.

Kakvo je ime pluća močvarno potpuno zamijenjeno halogenom? Ovo je ugljik tetraklorid. Otkrio ga je francuski kemičar Henri Reno 1839. To je tekućina s karakterističnim začinjenim mirisom. Ima anestetički učinak. Druga slična tvar je ugljik tetrabromid. Izvlači se iz pepela iz morskih biljaka.

Opasnost za zdravlje

Sam po sebi je metan je fiziološki bezopasan. To se odnosi na netoksične parafinske ugljikovodike. Ova skupina tvari karakterizirana je kemijskom inertnošću i slabom topivosti u krvnoj plazmi. Zrak s visokom koncentracijom močvarnog plina može ubiti osobu samo ako pati od nedostatka kisika.

Početni znakovi gušenja (gušenja) se očituju kad je sadržaj metana od 30%. U tom se slučaju povećava volumen disanja, puls postaje brži, koordinacija mišićnih pokreta je poremećena. Ali vjerojatnost takvih slučajeva je izuzetno mala. Činjenica je da je metan lakši od zraka, što ga sprečava da se akumulira u prekomjernim omjerima.

Istodobno, istraživači izjednačavaju djelovanje močvarnog plina na ljudsku psihu na akciju dietil eter. Ovaj efekt može se izjednačiti s narkotičkim učinkom. Kod ljudi, dugo je radio u rudnicima s visokom koncentracijom metana, prati promjene u autonomnom živčanom sustavu (hipotenzija, pozitivna oculocardiac refleksne i tako dalje. D.).