Kollektorlar tubidan chiqadigan gaz yoqimsiz hidli botqoq gazidir (boshqa umumlashtirilgan nomi metan). Ilmiy jihatdan bu formen yoki metil vodorod. Uning katta qismi metandan iborat (CH4). Unda azot, argon, vodorod, fosfin va karbonat angidrid ham boʻlishi mumkin.
Asosiy xususiyatlar
Standart tarkibi, botqoq gazining kimyoviy formulasi - bularning barchasi uning eng oddiy uglerod birikmalariga tegishli ekanligini aniq ko'rsatib turibdi. Boshqa komponentlar ushbu element atrofida guruhlangan. Marsh gazi tabiatda erkin holatda karbonat angidrid yoki azot bilan aralashgan holda uchraydi. Bu organik moddalarning parchalanishi natijasida yuzaga keladi. Qoida tariqasida, bular suv ostida bo'lgan va havoga kirishdan mahrum bo'lgan o'simliklardir.
Koʻmir shaxtalari yonuvchi botqoq gazi hosil boʻladigan yana bir joy. Organik qoldiqlar parchalangandan keyin jinslar orasida to'planadi. Bunga ko'plab bo'shliqlar yordam beradi. Bunday gazlar tasodifiy teshik paydo bo'lganda chiqib ketadi.
Ta'lim joylari
Aniq nomiga qaramay, botqoq gazi (aniqrog'i, metan) ham chiqariladi.neft konlari yaqinidagi yer yoriqlari. Birinchi bunday holatlar Amerika Qo'shma Shtatlarida Allegheny daryosi bo'yida, shuningdek, Kaspiy mintaqasidagi Rossiyada qayd etilgan. Shu sababdan Bokuda qadim zamonlardan beri sirli Boku yong‘inlari haqida afsonalar mavjud. Tabiat hodisasi karbonat angidrid, azot va neft bug‘lari, botqoq gazi bilan aralashib ketgan.
Sanoat va tog'-kon texnologiyasining rivojlanishi bilan odamlar ajralib chiqqan metandan qanday foydalanishni o'rgandilar. Birinchi bunday o'simlik Pensilvaniyada paydo bo'ldi. Botqoq gazi doimiy ravishda hosil bo'lishi bilan ajralib turadi, uni har qanday botqoq yoki hovuzda topish mumkin. Ko'pincha, loyga tayoq bilan teginish kifoya qiladi. Shundan so'ng gaz pufakchalari suv yuzasiga suzib chiqadi.
botqoq gaz bazasi
Bakteriyalar tabiiy gazning (metan) asosiy komponentini yaratishga yordam beradi. Ular tufayli o'simlik tolasining fermentatsiyasi boshlanadi, bu metan paydo bo'lishiga yordam beradi. Eng toza metan Apsheron va Kerch yarim orollaridagi loy vulqonlariga xosdir.
Bundan tashqari, u tuz konlari, buloqlar va fumarollarda - vulqonlar etagida joylashgan teshik va yoriqlarda uchraydi. Metan odamning ichaklarida mavjud. U ba'zi hayvonlarning ekshalatsiya mahsulotlarini o'z ichiga oladi. Ushbu moddaning birinchi yozma dalillaridan biri gazsimon yonuvchi birikmalarni eslatib o'tgan qadimgi yozuvchi Pliniyning yozuvlari hisoblanadi.
Portlash xususiyati
Asosan botqoq gazihalokatli xususiyatlari bilan mashhur. Havo bilan aralashmada yondirilganda, u portlashni keltirib chiqaradi. Buning sababi metanning xususiyatlari. Marsh gazi va shunga o'xshash birikmalarning portlashi uzoq vaqt davomida xurofotlar bilan nima sodir bo'layotganini tushuntirgan odamlarni dahshatga soldi. Anomaliya sabablari faqat ushbu hodisani ilmiy o'rganishdan keyin aniq bo'ldi.
Marsh gazi, metan va boshqa portlovchi birikmalar odamlarni Davy lampasini ixtiro qilishga undadi. U botqoqlarda ham, ko'mir konlarida ham qo'llanila boshlandi. Ushbu chiroqda yonish mahsulotlari maxsus panjara yordamida olib tashlandi, buning natijasida yonuvchan gaz aralashmasining yonish ehtimoli istisno qilindi.
Kashfiyot tarixi
Italiya olimi Allesandro Volta botqoq gazini (metan) o'rganishga katta hissa qo'shgan. 1776 yilda u bu moddaning vodoroddan farq qilishini isbotladi, chunki yonish uchun ikki baravar ko'p kislorod kerak. Bundan tashqari, Volta botqoq gazi karbonat kislota manbai ekanligini aniqlagan.
Italiyalik Shveytsariya va Italiya chegarasida, Maggiore ko'li yaqinida metanni topdi. Olimga amerikalik olim va siyosatchi Benjamin Franklinning “yonuvchi havo” hodisasi haqidagi maqolasi ilhom bag‘ishladi. Volta birinchi bo'lib botqoqdan chiqadigan gazni yig'ib metan oldi.
Tadqiqotlar davom etmoqda
Tabiat hodisasining boshqa muhim tadqiqotchilari fransuz kimyogari Klod Bertolet va ingliz kimyogari Uilyam Genridir. Ulardan oxirgisi 1805 yilda botqoq gazining tarkibini aniqladi va uni etilendan ajratdi (shuning uchun).neft gazi deb ataladi).
Portlovchi moddaning siri uning asosiy komponenti - metanda yashiringan. U engil uglevodorod gazi sifatida aniqlangan (og'ir uglevodorod gazi etilenidan farqli o'laroq). Vaqt o'tishi bilan yana bir atama paydo bo'ldi - metil vodorod. Genri tadqiqotini Jon D alton va Jens Yakob Berzeliuslar davom ettirdilar.
1813-yilda ingliz kimyogari va geologi Xamfri Davi olov namini tahlil qilib, bu modda metan, karbonat angidrid va azot aralashmasi degan xulosaga keldi. Shunday qilib, konlarda ajralib chiqadigan yonuvchi aralashmaning botqoqlardagi o'xshash aralashma bilan bir xil ekanligi isbotlandi.
Ekologik ta'sir
Botqoq gaziga xos xususiyat, metan ma'lum kimyoviy reaktsiyalar natijasida paydo bo'ladi. Avvalo, bu organik moddalarni quruq distillash (masalan, torf yoki yog'och). Kimyoviy toza metan sink metilni suv bilan parchalash natijasida olinadi (rux oksidi hosil bo'ladi). Bugungi kunda ushbu modda issiqxona effektini shakllantirishdagi ishtiroki tufayli ko'plab ekologlarning e'tiborini tortmoqda. Bu Yer atmosferasida metanning to‘planishi bilan bog‘liq. Botqoq gazi spektrning infraqizil hududida termal nurlanishni o'zlashtiradi. Ushbu parametrda u faqat sof karbonat angidriddan keyin ikkinchi o'rinda turadi. Ekologlar metanning issiqxona effektini kuchaytirishga qo‘shgan hissasini taxminan 30% ga baholamoqda.
Botqoq gazining xususiyatlari, tarkibi, kimyoviy formulasi bugungi kunda uning sayyoramiz atmosferasiga ta'sirini o'rganish doirasida o'rganilmoqda. Tabiatning o'zi tomonidan ishlab chiqarilgan tabiiy miqdorlarda bunday emas ediissiqxona effektining sababi sifatida xavfli. Biroq, muammo shundaki, atmosferaga juda katta miqdordagi metan odamlarning aybi bilan kiradi. Botqoq gazining analogi turli korxonalarda ishlab chiqariladi. Bu abiogen metan deb ataladi. Botqoqlarda paydo bo'lgan biogen, ya'ni organik moddalarning o'zgarishi natijasida hosil bo'lgan hisoblanadi.
Metanogenez
Metanning biosintezi (demak, botqoq gazining paydo boʻlishi) ham metanogenez deb ataladi. Bu jarayonda arxeal bakteriyalar ishtirok etadi. Ular aerob, ya'ni kislorodsiz hayot uchun energiya olishlari mumkin. Arxeyada membrana organellalari va yadrolari mavjud emas.
Bakteriyalar bir uglerodli birikmalarni uglerod spirtlari va bir uglerodli birikmalar bilan kamaytirish orqali metan hosil qiladi. Yana bir usul - asetatning nomutanosibligi. Bakteriyalar tomonidan ishlab chiqarilgan energiya ATP sintaza fermentlari tomonidan o'zgartiriladi. Metanogenezda turli molekulalar ishtirok etadi: kofermentlar, metanofuran, tetrahidrometanopterin va boshqalar.
Metanogenlar
Fan botqoq gazining asosini yaratishga qodir arxeyalarning 17 avlodi va 50 turini biladi. Ular ibtidoiy ko'p hujayrali koloniyalarni hosil qiladi. Bunday arxeyalarning eng ko'p o'rganilgan genomi Methanosarcina acetivorans hisoblanadi. Ular atsetat kinaz va fosfotransatsetilaz fermentlari yordamida uglerod oksidini asetatlar va metanga aylantiradilar. Qadimgi davrlarda bu arxeyalar, agar yuqori bo'lgan bo'lsa, tioeterga aylanishi mumkin edi, degan nazariya ham mavjud.temir sulfid konsentratsiyasi.
Oʻrmon yongʻinlari sabablari
Etarli miqdorda emissiya va konsentratsiya bilan yonayotgan botqoq gazi katta tabiiy torf va oʻrmon yongʻiniga olib kelishi mumkin. Bugungi kunda bunday hodisalarga qarshi kurashning butun majmuasi mavjud. Maxsus xizmatlar eng botqoqli hududlarda gaz monitoringini olib boradi. Ular potentsial xavfli gaz tarkibiy qismlarining nisbatini oldini olish va miqdoriy nazorat qilish uchun javobgardir.
Masalan, Moskva viloyatidagi eng botqoqlardan biri sharqiy Shaturskiy tumanidir. Uning suv havzalarida koʻplab baliqlar (chorbalar, perchlar, gobilar, sazanlar, shoxchalar, sazanlar), tritonlar, qurbaqalar, ilonlar, ondatralar, qushlar (qoʻrgʻon, oʻrdak, oʻrdak) uchraydi. Bu hayvonlarning suyaklarida fosfor bor. U bakteriyalar tomonidan qayta ishlanadi, undan keyin bir nechta boshqa moddalar paydo bo'ladi. Bular difosfin va fosfindir. Ular o'z-o'zidan yonishning zanjirli reaktsiyasining asosiy tashabbuskorlari hisoblanadi. Shu tarzda boshlangan yong'inlar jiddiy ekologik muammodir. Botqoqlardagi yong'inlardan nafaqat o'rmonlar, balki torf botqoqlari ham yonmoqda. Yong'in ularning ichiga chuqur tarqalishi mumkin. Bunday torfzorlar yillar davomida yonishi mumkin.
Dunyodagi barcha botqoqlarning uchdan ikki qismi Rossiyada to'plangan. Ular mamlakatning Evropa qismining markazida, G'arbiy Sibir va Kamchatkada joylashgan. Rossiyadagi botqoqlarning umumiy maydoni 340 million gektarni tashkil etadi, ulardan 210 tasi o'rmon bilan qoplangan. Gazning asosiy qismi yozda ishlab chiqariladi. Bunday davrda bir gektar maydonga kuniga ikki yarim kilogrammga yaqin metan ajralishi mumkin.
Kislorod va xlor bilan oʻzaro taʼsiri
Kimyoviy formulasi CH4 boʻlgan tabiiy botqoq gazi zoʻrgʻa porlayotgan xira olov bilan yonadi. U bilan eng kuchli portlash 7-8 hajm havo va 2 hajm kislorodni o'z ichiga olgan aralashmada yoqilganda sodir bo'ladi. Gaz suvda ozgina eriydi (alkogoldan farqli o'laroq). U faqat halogenlar bilan reaksiyaga kirishadi.
Xlor bilan oʻzaro taʼsirlashganda botqoq gazi metilxlorid CH3Cl hosil qiladi. Ushbu modda laboratoriyada olinadi. Buning uchun xlorid gazi metil spirti va eritilgan rux xloridning qaynayotgan eritmasiga o'tkaziladi. Natijada shirin ta'mga ega yoqimli efir hidi bilan ajralib turadigan rangsiz gaz hosil bo'ladi. Kuchli bosim yoki sovutish ostida u suyuqlikka aylanadi.
Gologenlardan foydalanish va reaksiyalar
Formulasi va yoqilg'i sifatida ishlatilishi maktab o'quv dasturida o'rganiladigan metan (botqoq gazi) halogenlar bilan faol ta'sir o'tkazadi. Bu moddalar bilan almashtirish reaksiyalari natijasida quyidagi birikmalar hosil bo'ladi: bromid, xlorid, ftorid va metilen ftorid. Ulardan oxirgisini birinchi marta rus kimyogari Aleksandr Butlerov qo'lga kiritgan. Metilen yodid yuqori sinishi sarg'ish suyuqlikdir. Uning qaynash nuqtasi 180 °C.
Toʻliq galogenlar bilan almashtirilgan botqoq gazi qanday nomlanadi? Bu uglerod tetraklorid. U 1839 yilda frantsuz kimyogari Anri Regna tomonidan kashf etilgan. Bu o'ziga xos baharatlı hidga ega suyuqlikdir. Anestetik ta'sirga ega. Boshqa shunga o'xshash moddauglerod tetrabromid. U dengiz oʻsimliklarining kulidan olinadi.
Sog'liq uchun xavf
Botqoq metanining o'zi fiziologik jihatdan zararsizdir. U toksik bo'lmagan parafinli uglevodorodlarga tegishli. Ushbu moddalar guruhi kimyoviy inertlik va qon plazmasida yomon eruvchanligi bilan tavsiflanadi. Botqoq gazining yuqori konsentratsiyasi bo'lgan havo odamni kislorod yetishmasagina o'ldirishi mumkin.
Boʻgʻilishning dastlabki belgilari (asfiksiya) metan miqdori 30% dan oshganda paydo boʻladi. Bunday holda nafas olish hajmi oshadi, puls tezlashadi, mushaklar harakatlarini muvofiqlashtirish buziladi. Ammo bunday holatlarning ehtimoli juda kichik. Gap shundaki, metan havodan yengilroq bo‘lib, uning ortiqcha miqdorda to‘planishiga yo‘l qo‘ymaydi.
Shu bilan birga, tadqiqotchilar botqoq gazining inson psixikasiga ta'sirini dietil efir ta'siriga tenglashtiradi. Shunga o'xshash ta'sirni giyohvand moddalarga tenglashtirish mumkin. Metan konsentratsiyasi yuqori bo‘lgan shaxtalarda uzoq vaqt ishlagan odamlarda vegetativ nerv tizimidagi o‘zgarishlar (gipotenziya, musbat okulokardial refleks va boshqalar) kuzatilishi mumkin.
