علوم کاربردی

علوم کاربردی

آنسوی مرز های شیمی تئوری
علوم کاربردی

علوم کاربردی

آنسوی مرز های شیمی تئوری

یه سری درد و دل در باره گاز ها

گاز ها، اکثرا با یک مشخصه تشخیص داده میشن.منحصر بفرده.کثیف کاری ها و کمبود دماهای سوختن ها هم ویژگی بارز گاز هاست.به صورت رندوم،به بعضی از این ویژگی ها میپردازیم. 

 اول از باحال ترین عنصر جدول تناوبی میگم.عنصری که تنهای تنهاست.هیچ خانواده ای قبولش نمیکنن.عنصری که به فراوانی توی زمین یافت میشه، غالبا گاز و مایع شکل،ولی توی بعضی سیاره ها فرم فلزیش رو پیدا کردن.

هیدروژن،عنصر سبک وزن،به طوری که بعضی از انواع بالون ها رو با هیدروژن پر میکردن(فعلش ماضیه،چون قبلا این کارو میکردن،دیگه منسوخ شده برای این کار) 

چرا دیگه از هیدروژن استفاده نمیکنن؟

این مسئله،ویژگی بعدی هیدروژن رو نشون میده، هیدروژن فرم انفجاری داره، ینی جرقه و اکسیژن کافی، باعث سقوط بالن مذکور میشه.

سوختن هیدروژن خیلی تمیزه،چون محصولش بخار آبه.تمیز تر از آب هیچ جای محصولات واکنش سوختن نمیتونید پیدا کنید(البته دلیل نمیشه این نکته که بخار آب،گاز گلخانه ای هست رو فراموش کنیم)

نکته دیگه گرون بودنشه که توی پست های بعد با عنوان "تقطیر جزء به جزء هوا و.روش های صنعتی تهیه گازها"،بررسیش میکنیم.

هیدروژن ویژگی های زیادی داره،ولی در این مطلب به طور خلاصه ویژگی ها رو بررسی میکنیم.


گاز بعدی،متان هست.گازی که نمیشه مایعش کرد.و در ضمن، بو و رنگ هم نداره(اشتباه نکنید)،چون شنیدین که بهش میگن گاز مرداب،دلیل نمیشه منظور بوی گاز باشه. 

به متان،افزودنی های اضافه میکنند که در صورت نشت گاز،ما متوجه بوی گاز بشیم،یا بهتره بگم از بوی گاز متوجه نشتش بشیم.

متان به صورت متراکم در کف اقیانوس ها موجود هست، که به متان آبپوشیده معروفه.که زمان تبدیل شدن به گاز متان،حجمش به طرز قابل توجهی زیاد میشه.

متان،توی آشپزخانه های ما نقش اساسی داره،جاهایی که گاز کشی شده باشه،از این مزیت برخوردار هستند که یک گاز تمیز سوز رو دارن.جاهایی که گاز کشی نشده باشه،به شیوه قدیمی از گاز بوتان موجود در کپسول استفاده میکنن که در صورت ناقص سوختن، زیر ظروف پخت و پز رو از دوده پر میکنه.به طرز فجیعی کثیف کاری داره.لازمه ذکر کنم 90 درصد اوقات ناقص میسوزه.

http://i.stack.imgur.com/21Yuz.jpg

توضیح:شعله آبی به معنی سوختن کامل گاز و شعله نارنجی،به معنی سوختن ناقص گاز میباشد.


البته اگه اکسیژن کافی بهش برسه،دمای چند هزار درجه تولید میکنه،و از اونجایی که مایع میشه،گزینه بهتری نسبت به متانه.امروزه در کابینت سازی ها از اکسی-بوتان استفاده میشه،که در چند لحظه، آلیاژ برنج رو ذوب میکنه:

http://s6.picofile.com/file/8214235542/url.jpg

مشعل پروپان-بوتان


گاز فندک(همون مدل توی بطری قرمز رنگ مثل عکس زیر)هم ترکیبی از پروپان و بوتان هست.

از اون گاز CO2 و CO هم همینقدر بگم کهتوی محیط بسته خطرناک اند.البته COبه مراتب خطرناک تره.جایی شنیدم که 200 برایر اکسیژن،میل ترکیبی با هموگولوبین خون داره.ولی CO2 اهلی تره.حتی توی صنعت هم جزو گاز های پر کاربرد هست.از یخ خشک گرفته تا جوش شیرین،به CO2 نیاز پیدا میکنن.و اینکه CO2،محصول فرعی خیلی از آزمایش هاست و یکی مثل من،از اون محصول های فرعی هم استفاده میکنه.مثلا تهیه آهک از سنگ آهک که منجر به تهیه CO2 بعنوان محصول فرعی میشه:

CaCO3----->CaO+CO2


گازاستیلن(اتین) هم گاز مورد علاقه خودم (بعد از هیدروژن).چون اولا پلیمر شدنش منجر به تولید بنزن میشه(بنزن سرطان زا هست ولی خیلی کاربد داره)و دوما به خاطر کم بودن تعداد اتم های استیلن(C2H2)نسبت به گاز هایی مثل بوتان(C4H10)،استیلن داغ تره.توضیحش هم اینطوره که انرژی تولید شده حین سوختن گاز ها،در واقع قراره بین محصولات تقسیم بشه.هرچی اتم ها کمتر باشن، محصولات کمتر میشن،در نتیجه به هر اتم،سهم بیشتری انرژی میرسه.در نتیجه سوختن گاز داغ تر میشه.

تهیه گاز استیلن  از فرو بردن کلسیم کاربید در آب انجام میشه.خود کلسیم کاربید هم از ترکیب سنگ آهک و زغال کک انجام میشه.


گاز بعدی اکسیژنه که درواقع بدون اون،هیچ کدوم از گاز های قبل بدرد بخور نیست.چون همیشه یک سوم سوختن،گاز اکسیژنه.تهیه اکسیژن هم راحته.بیش از 20 درصد هوا رو اکسیژن تشکیل میده.از تقطیر جزء به جزء هوا میشه اکسیژن رو بدست آورد.از الکترولیز(برقکافت یا تجزیه) آب هم میشه اکسیژن رو بدست آورد،ولی گرون تر در میاد چون علاوه بر هزینه سرد کردن گاز(در پست های بعد توضیح میدم)هزینه برق لازم برای تجزیه هم اضافه میشه.

البته با وجود گرون بودن روش دوم،این روش سه مزیت ویژه داره:اول اینکه گاز اکسیژن تولیدی خالصه.دما همه جای کره زمین آب پیدا میشه و اماده کردن دستگاه الکترولیز از دستگاه تقطیر جزء به جزء هوا راحت تره.سوما،محصول فرعی واکنش گاز هیدروژن هست که گاز ارزشمندیه.(گاهی محصول  فرعی از محصول اصلی با ارزش تره مثل لجن آندی واکنش ریفاین مس که توی پست های بعد توضیح میدیم.)گاز اکسیژن بعد از مایع شدن به رنگ آبی روشنه:

http://3.imimg.com/data3/ED/XM/MY-563543/liquid-oxygen-250x250.jpeg

http://cdn.damninteresting.com/wp-content/uploads/2007/06/Liquid_Oxygen.gif



گاز بعد،گاز نیتروژن.یکی از بی اثر ترین گازهای جدول تناوبی.با اون گاز نیتروژن توی بازی های ماشینی هم فرق داره.در واقع اصلا آتش نمیگیره.چند وقت پیش توی واتساپ یه پیام خوندم در مورد نوعی دزدی ماشین های گرون قیمت.نوشته بود که دزد گاز نیتروژن رو از اگزوز داخل میکنه و با فندک روشنش میکنه.حالا ما کاری به امنیت ماشین نداریم ولی گاز نیتروژن هیچوقت اتش نمیگیره.پس هر چیزی رو که میشنوین باور نکنین.

روش های تهیه نیتروژن هم راحته.یکی از روش هاش همون تقطیر هواست که از اونجایی که حدود 78 درصد هوا نیتروژنه،کار از اکسیژن هم راحت تره.



http://s6.picofile.com/file/8214393576/Nitrogen.jpg

نیتروژن مایع


.................

http://s3.picofile.com/file/8214316476/12121212121212.jpg

بنا به تصور غلط،خیلی ها فکر میکنن داغی مشعل،به خاطر نوع مشعله(سری نوک تیز یا نوک پهن) ولی در وقع به خاطر اکسیژنه اضافه شده هست که اگر حذف بشه،نوع مشعل تاثیر چندانی روی نوع شعله نداره.


نظرات 0 + ارسال نظر
امکان ثبت نظر جدید برای این مطلب وجود ندارد.