Gazi i emetuar nga fundi i rezervuarëve është gaz moçal me erë të pakëndshme (një emër tjetër i përgjithësuar është metani). Shkencërisht, është formen, ose hidrogjen metil. Pjesa më e madhe e tij përbëhet nga metani (CH4). Mund të përmbajë gjithashtu azot, argon, hidrogjen, fosfinë dhe dioksid karboni.
Veçoritë kryesore
Përbërja standarde, formula kimike e gazit kënetor - e gjithë kjo tregon qartë përkatësinë e tij në përbërjet më të thjeshta të karbonit. Komponentët e tjerë janë grupuar rreth këtij elementi. Gazi i kënetës gjendet në natyrë në gjendje të lirë si një përzierje me dioksid karboni ose azot. Ajo rezulton nga dekompozimi i lëndës organike. Si rregull, këto janë bimë që janë nën ujë dhe të privuar nga aksesi në ajër.
Minierat e qymyrit janë një vend tjetër ku formohet gazi i djegshëm i kënetës. Ai grumbullohet midis shkëmbinjve pas dekompozimit të mbetjeve organike. Zbrazëtira të shumta kontribuojnë në këtë. Gaze të tillë ikin kur shfaqet një vrimë aksidentale.
Vendet e arsimit
Megjithë emrin e tij mjaft të qartë, gazi i kënetës (ose më mirë, metani) emetohet gjithashtu ngaçarjet e tokës pranë fushave të naftës. Rastet e para të tilla u regjistruan në Shtetet e Bashkuara të Amerikës në brigjet e lumit Allegheny, si dhe në Rusi në rajonin e Kaspikut. Në Baku, për këtë arsye, që nga kohërat e lashta ekziston një legjendë për zjarret misterioze në Baku. Fenomeni natyror rezultoi se ishte i përzier me dioksid karboni, azot dhe avujt e naftës, gazin e kënetës.
Me zhvillimin e teknologjisë së industrisë dhe minierave, njerëzit kanë mësuar se si të përdorin metanin e çliruar. Bima e parë e tillë u shfaq në Pensilvani. Gazi i kënetës karakterizohet nga fakti se formohet vazhdimisht, mund të gjendet në çdo moçal apo pellg. Shpesh, mjafton vetëm të prekësh llumin me shkop. Pas kësaj, flluska gazi notojnë në sipërfaqen e ujit.
Baza e gazit moçal
Bakteret ndihmojnë në formimin e përbërësit kryesor të gazit natyror (metanit). Për shkak të tyre, fillon fermentimi i fibrave bimore, duke kontribuar në shfaqjen e metanit. Metani më i pastër besohet të jetë karakteristik për vullkanet e b altës të Gadishullit Apsheron dhe Kerç.
Përveç kësaj, shfaqet në depozitat e kripës, burimet dhe fumarolat - vrima dhe çarje të vendosura në këmbët e vullkaneve. Metani është i pranishëm në zorrën e njeriut. Ai përmban produktet e nxjerrjes së frymës të disa kafshëve. Një nga dëshmitë e para të shkruara të kësaj substance mund të konsiderohen shkrimet e shkrimtarit antik Pliny, i cili përmendi përbërjet e djegshme të gazta.
eksploziviteti
Më së shumti gaz kënetori njohur për vetitë e tij shkatërruese. Kur ndizet në një përzierje me ajër, shkakton një shpërthim. Arsyeja për këtë janë vetitë e metanit. Shpërthimi i gazit të kënetës dhe komponimeve të ngjashme për një kohë të gjatë tmerroi njerëzit që shpjegonin se çfarë po ndodhte me bestytnitë. Arsyet e anomalisë u bënë të qarta vetëm pas një studimi shkencor të këtij fenomeni.
Gazi Marsh, metani dhe komponime të tjera shpërthyese i shtynë njerëzit të shpiknin llambën Davy. Filloi të përdoret si në këneta ashtu edhe në miniera qymyri. Në këtë llambë, produktet e djegies u hoqën duke përdorur një rrjet të veçantë, falë të cilit u përjashtua mundësia e ndezjes së një përzierje gazi të djegshëm.
Historia e zbulimit
Shkencëtari italian Allesandro Volta dha një kontribut të madh në studimin e gazit të kënetës (metanit). Në 1776, ai vërtetoi se kjo substancë është e ndryshme nga hidrogjeni, pasi ajo ka nevojë për dy herë më shumë oksigjen për të djegur. Përveç kësaj, ishte Volta ai që përcaktoi se gazi i kënetës është një burim i acidit karbonik.
Një italian zbuloi metan në kufirin e Zvicrës dhe Italisë pranë liqenit Maggiore. Frymëzimi për shkencëtarin ishte një artikull i shkencëtarit dhe politikanit amerikan Benjamin Franklin për fenomenin e "ajrit të djegshëm". Volta ishte i pari që mori metanin duke mbledhur gazin e emetuar nga këneta.
Kërkimi vazhdon
Studiues të tjerë të rëndësishëm të fenomenit natyror ishin kimisti francez Claude Berthollet dhe kimisti britanik William Henry. I fundit prej tyre, në 1805, përcaktoi përbërjen e gazit të moçaleve dhe e dalloi atë nga etileni (prai quajtur gaz nafte).
Sekreti i eksplozivit fshihej në përbërësin kryesor të tij - metanin. Ai është përcaktuar si një gaz hidrokarbur i lehtë (në krahasim me gazin e rëndë të hidrokarbureve etilen). Me kalimin e kohës, u krijua një term tjetër - hidrogjen metil. Hulumtimi i Henrit u vazhdua nga John D alton dhe Jens Jakob Berzelius.
Në 1813, kimisti dhe gjeologu anglez Humphrey Davy analizoi lagështinë e zjarrit dhe arriti në përfundimin se kjo substancë ishte një përzierje e metanit, anhidrit karbonik dhe azotit. Pra, u vërtetua se përzierja e djegshme e lëshuar në miniera është identike me një përzierje të ngjashme në këneta.
Ndikimi ekologjik
Karakteristikë e gazit të kënetës, metani lind nga disa reaksione kimike. Para së gjithash, ky është distilimi i thatë i lëndës organike (për shembull, torfe ose druri). Metani i pastër kimikisht fitohet nga zbërthimi i metilit të zinkut me ujë (prodhohet oksid zinku). Sot, kjo substancë tërheq vëmendjen e shumë ambientalistëve për shkak të pjesëmarrjes së saj në formimin e efektit serë. Kjo është për shkak të akumulimit të metanit në atmosferën e Tokës. Gazi i kënetës thith rrezatimin termik në rajonin infra të kuqe të spektrit. Në këtë parametër, ai është i dyti vetëm pas dioksidit të karbonit të pastër. Ekologët vlerësojnë kontributin e metanit në rritjen e efektit serë në rreth 30%.
Vetitë, përbërja, formula kimike e gazit kënetor po studiohen sot si pjesë e studimit të ndikimit të tij në atmosferën e planetit tonë. Në sasi natyrore të prodhuara nga vetë natyra, nuk ishtei rrezikshëm si shkaktar i efektit serë. Megjithatë, problemi është se një sasi e madhe metani hyn në atmosferë për fajin e vetë njerëzve. Një analog i gazit të kënetës prodhohet në ndërmarrje të ndryshme. Ky është i ashtuquajturi metan abiogjen. Ajo që ndodh në këneta konsiderohet biogjenike - domethënë, rezulton nga transformimi i lëndës organike.
Metanogjeneza
Biosinteza e metanit (dhe rrjedhimisht shfaqja e gazit të kënetës) quhet gjithashtu metanogjenezë. Bakteret arkeale janë të përfshira në këtë proces. Ata janë aerobikë, domethënë mund të marrin energji për jetën pa oksigjen. Arkeat nuk kanë organele membranore dhe një bërthamë.
Bakteret gjenerojnë metan duke reduktuar përbërjet me një karbon me alkoolet e karbonit dhe komponimet me një karbon. Një mënyrë tjetër është disproporcioni i acetatit. Energjia e prodhuar nga bakteret transformohet nga enzimat e sintazës ATP. Një shumëllojshmëri molekulash janë të përfshira në metanogjenezë: koenzimat, metanofurani, tetrahidrometanopterina, etj.
Metanogjene
Shkenca njeh 17 gjini dhe 50 lloje arkeash të afta për të gjeneruar bazën e gazit të kënetës. Ata formojnë koloni shumëqelizore primitive. Gjenomi më i studiuar i arkeave të tilla është Methanosarcina acetivorans. Ata konvertojnë monoksidin e karbonit në acetate dhe metan duke përdorur enzimat acetate kinazë dhe fosfotransacetilazë. Ekziston gjithashtu një teori që këto arkea në kohët e lashta mund të shndërroheshin në tioeter, me kusht që të kishte njëpërqendrimi i sulfurit të hekurit.
Shkaku i zjarreve në pyje
Me emetim dhe përqendrim të mjaftueshëm, gazi i kënetës, i ndezur, mund të shkaktojë një zjarr të madh natyror torfe dhe pyll. Sot ekziston një kompleks i tërë luftimi i fenomeneve të tilla. Shërbimet speciale kryejnë monitorimin e gazit në zonat më kënetore. Ata janë përgjegjës për parandalimin dhe kontrollin sasior të raportit të përbërësve të një gazi potencialisht të rrezikshëm.
Për shembull, një nga më moçalorët në rajonin e Moskës është rrethi lindor Shatursky. Në rezervuarët e tij ka shumë peshq (kryqe, purteka, gobi, krapa, piqe, krap), triton, bretkosa, gjarpërinjtë, myshqet, zogjtë (çafkat, të hidhurat, vaderat, rosat). Kockat e të gjitha këtyre kafshëve përmbajnë fosfor. Përpunohet nga bakteret, pas së cilës shfaqen disa substanca të tjera. Këto janë difosfina dhe fosfina. Ata janë iniciatorët kryesorë të reaksionit zinxhir të djegies spontane. Zjarret e nisura në këtë mënyrë janë një problem serioz mjedisor. Nga zjarret në këneta digjen jo vetëm pyjet, por edhe torfe. Zjarri mund të përhapet thellë në to. Toka të tilla torfe mund të digjen për vite me rradhë.
Rreth dy të tretat e të gjitha kënetave në botë janë të përqendruara në Rusi. Ato gjenden në qendër të pjesës evropiane të vendit, Siberia Perëndimore dhe Kamchatka. Sipërfaqja e përgjithshme e kënetave në Rusi është rreth 340 milion hektarë, 210 prej të cilave janë të mbuluara me pyje. Pjesa më e madhe e gazit prodhohet në verë. Gjatë një periudhe të tillë, rreth dy kilogramë e gjysmë metan mund të çlirohen në ditë në një sipërfaqe prej një hektari.
Ndërveprimi me oksigjenin dhe klorin
Gazi natyror kënetor, formula kimike e të cilit është CH4, digjet me një flakë të zbehtë që mezi shkëlqen. Shpërthimi më i fortë me të ndodh kur ndizet në një përzierje që përmban 7-8 vëllime ajri dhe 2 vëllime oksigjen. Gazi është pak i tretshëm në ujë (ndryshe nga alkooli). Ai reagon vetëm me halogjenet.
Kur bashkëvepron me klorin, gazi i kënetës formon klorur metil CH3Cl. Kjo substancë merret në laborator. Për ta bërë këtë, gazi klorhidrik kalohet në një zgjidhje të vluar të alkoolit metil dhe klorurit të zinkut të shkrirë. Rezultati është një gaz i pangjyrë i karakterizuar nga një erë e këndshme eterike me një shije të ëmbël. Nën presion të fortë ose ftohje, ajo trashet në një lëng.
Përdorimi dhe reagimet me halogjenet
Metani (gazi i kënetës), formula dhe përdorimi i të cilit si lëndë djegëse studiohet në kurrikulën e shkollës, ndërvepron në mënyrë aktive me halogjenet. Si rezultat i reaksioneve të zëvendësimit me këto substanca, formohen komponimet e mëposhtme: brom, klorur, fluor dhe fluor metilen. E fundit prej tyre u mor për herë të parë nga kimisti rus Alexander Butlerov. Jodidi i metilenit është një lëng i verdhë shumë refraktiv. Pika e tij e vlimit është 180 °C.
Si quhet gazi i kënetës, i zëvendësuar plotësisht nga halogjenet? Ky është tetrakloridi i karbonit. Ajo u zbulua nga kimisti francez Henri Regnault në 1839. Është një lëng me erë karakteristike pikante. Ka një efekt anestezik. Një substancë tjetër e ngjashmetetrabromidi i karbonit. Ajo nxirret nga hiri i bimëve detare.
rrezik për shëndetin
Vetë metani i kënetës është fiziologjikisht i padëmshëm. I përket hidrokarbureve parafinike jo toksike. Ky grup substancash karakterizohet nga inertiteti kimik dhe tretshmëria e dobët në plazmën e gjakut. Ajri me një përqendrim të lartë të gazit në moçal mund të vrasë një person vetëm nëse i mungon oksigjeni.
Shenjat fillestare të mbytjes (asfiksisë) shfaqen kur përmbajtja e metanit është nga 30%. Në këtë rast, vëllimi i frymëmarrjes rritet, pulsi shpejtohet, koordinimi i lëvizjeve të muskujve është i shqetësuar. Por gjasat për raste të tilla janë jashtëzakonisht të vogla. Fakti është se metani është më i lehtë se ajri, gjë që e pengon atë të grumbullohet në përmasa të tepërta.
Në të njëjtën kohë, studiuesit e barazojnë efektin e gazit të kënetës në psikikën e njeriut me efektin e eterit dietil. Një efekt i ngjashëm mund të barazohet me një narkotik. Tek njerëzit që kanë punuar në miniera me përqendrime të larta metani për një kohë të gjatë, mund të gjurmohen ndryshime në sistemin nervor autonom (hipotension, refleks pozitiv okulokardial, etj.).
