Характеристика взрывоопасных и вредных газов, наиболее часто встречающихся в резервуарах и подземных сооружениях. Характеристика взрывоопасных и вредных газов Природный газ — лучший тип топлива



1. Бесцветный газ, без запаха. 2. Тяжелее воздуха, 3.Ядовитый, 4. Хорошо растворим в воде, 5. Плохо растворим в воде, 6. Немного легче воздуха, 7. Проявляет кислотные свойства. 8. Несолеобразующий оксид. 9. Соединяется с гемоглобином крови, 10. Получается при разложении карбонатов. 11. При высоком давлении сжижается, образуется «сухой лед», 12. Применяют для получения соды, 13. Используют как газовое топливо, 14. Используют в производстве фруктовых вод, 15. Используют в органическом синтезе. 1. Бесцветный газ, без запаха. 2. Тяжелее воздуха, 3.Ядовитый, 4. Хорошо растворим в воде, 5. Плохо растворим в воде, 6. Немного легче воздуха, 7. Проявляет кислотные свойства. 8. Несолеобразующий оксид. 9. Соединяется с гемоглобином крови, 10. Получается при разложении карбонатов. 11. При высоком давлении сжижается, образуется «сухой лед», 12. Применяют для получения соды, 13. Используют как газовое топливо, 14. Используют в производстве фруктовых вод, 15. Используют в органическом синтезе.


Угольная кислота Н 2 СО 3 Мr(Н 2 СО 3) = =62 Угольная кислота Н 2 СО 3 Мr(Н 2 СО 3) = =62




Так как угольная кислота двухосновная то она образует два вида солей: карбонаты и гидрокарбонаты (Na 2 CO 3, NaHCO 3) Карбонаты щелочных металлов и аммония хорошо растворимы в воде, карбонаты щелочноземельных металлов и некоторых других в воде практически нерастворимы. Карбонаты алюминия, железа, хрома не могут существовать в водных растворах, так как подвергаются полному гидролизу. Почти все гидрокарбонаты растворимы в воде Так как угольная кислота двухосновная то она образует два вида солей: карбонаты и гидрокарбонаты (Na 2 CO 3, NaHCO 3) Карбонаты щелочных металлов и аммония хорошо растворимы в воде, карбонаты щелочноземельных металлов и некоторых других в воде практически нерастворимы. Карбонаты алюминия, железа, хрома не могут существовать в водных растворах, так как подвергаются полному гидролизу. Почти все гидрокарбонаты растворимы в воде



Na 2 CO 3 – Кальцинированная сода – применяется для получения щелочей, в производстве стекла, в быту в качестве моющего средства. NaHCO 3 – пищевая или питьевая сода – используется в пищевой промышленности, для зарядки огнетушителей, в медицине при изжоге. (CuOH) 2 CO 3 – малахит – в пиротехнике, для изготовления минеральных красок, в природе в виде минерала малахита (поделочный камень) CaCO 3 – мел, известняк, мрамор – для изготовления извести, мрамор как отделочный камень, в сельском хозяйстве для известкования почв. K 2 CO 3 – поташ – для изготовления мыла, тугоплавкого стекла, в фотографии. Na 2 CO 3 *10H 2 O - карбонат натрия кристаллический – потребляется мыловаренной, стекольной, текстильной, бумажной, нефтяной промышленностью. Na 2 CO 3 – Кальцинированная сода – применяется для получения щелочей, в производстве стекла, в быту в качестве моющего средства. NaHCO 3 – пищевая или питьевая сода – используется в пищевой промышленности, для зарядки огнетушителей, в медицине при изжоге. (CuOH) 2 CO 3 – малахит – в пиротехнике, для изготовления минеральных красок, в природе в виде минерала малахита (поделочный камень) CaCO 3 – мел, известняк, мрамор – для изготовления извести, мрамор как отделочный камень, в сельском хозяйстве для известкования почв. K 2 CO 3 – поташ – для изготовления мыла, тугоплавкого стекла, в фотографии. Na 2 CO 3 *10H 2 O - карбонат натрия кристаллический – потребляется мыловаренной, стекольной, текстильной, бумажной, нефтяной промышленностью.

Этилен (этен) – бесцветный газ с очень слабым сладковатым запахом, немного легче воздуха, малорастворим в воде.

С 2 – С 4 (газы)

С 5 – С 17 (жидкости)

С 18 – (твёрдые)

Алкены не растворяются в воде, растворимы в органических растворителях (бензин, бензол и др.)

Легче воды

С увеличением Mr температуры плавления и кипения увеличиваются

Простейшим алкеном является этилен - C 2 H 4

Структурная и электронная формулы этилена имеют вид:

В молекуле этилена подвергаются гибридизации одна s - и две p -орбитали атомов C (sp 2 -гибридизация).

Таким образом, каждый атом C имеет по три гибридных орбитали и по одной негибридной p -орбитали. Две из гибридных орбиталей атомов C взаимно перекрываются и образуют между атомами C

σ - связь. Остальные четыре гибридных орбитали атомов C перекрываются в той же плоскости с четырьмя s -орбиталями атомов H и также образуют четыре σ - связь. Две негибридные p -орбитали атомов C взаимно перекрываются в плоскости, которая расположена перпендикулярно плоскости σ - связь, т.е. образуется одна П - связь.

По своей природе П - связь резко отличается от σ - связь; П - связь менее прочная вследствие перекрывания электронных облаков вне плоскости молекулы. Под действием реагентов П - связь легко разрывается.

Молекула этилена симметрична; ядра всех атомов расположены в одной плоскости и валентные углы близки к 120°; расстояние между центрами атомов C равно 0,134 нм.

SP 2 –гибридизация:

1) Плоское тригональное строение

2) Угол – HCH - 120°

3) Длина (-С=С-) связи – 0,134 нм

4) Связи - σ, П

5) Невозможно вращение относительно (-С=С-) связи

Если атомы соединены двойной связью, то их вращение невозможно без того, чтобы электронные облака П - связь не разомкнулись.

ПРИЛОЖЕНИЕ 7. Характеристика взрывоопасных и вредных газов, наиболее часто встречающихся в резервуарах и подземных сооружениях.

В подземных сооружениях наиболее часто обнаруживаются такие взрывоопасные и вредные газы: метан, пропан, бутан, пропилен, бутилен, окись (оксид) углерода, углекислый газ, сероводород и аммиак.

Метан CH 4 (болотный газ) — бесцветный горючий газ без запаха, легче воздуха. Проникает в подземные сооружения из почвы. Образуется при медленном разложении без доступа воздуха растительных веществ: при гниении клетчатки под водой (в болотах, стоячих водах, прудах) или разложении растительных остатков в залежах каменного угля. Метан является составной частью промышленного газа и при неисправном газопроводе может проникать в подземные сооружения. Не ядовит, но его присутствие уменьшает количество кислорода в воздушной среде подземных сооружений, что приводит к нарушению нормального дыхания при работах в этих сооружениях. При содержании метана в воздухе 5-15% по объему образуется взрывоопасная смесь.

Пропан C 3 H 8 , бутан C 4 H 10 , пропилен C 3 H 6 и бутилен C 4 H 8 — бесцветные горючие газы, тяжелее воздуха, без запаха, трудно смешиваются с воздухом. Вдыхание пропана и бутана в небольших количествах не вызывает отравления; пропилен и бутилен оказывают наркотическое воздействие.

Сжиженные газы с воздухом могут образовывать взрывоопасные смеси при следующем их содержании, % по объему:

Пропан………………… 2,3 — 9,5

Бутан…………………. 1,6 — 8,5

Пропилен………………. 2,2 — 9,7

Бутилен……………….. 1,7 — 9,0

Средство защиты — шланговые противогазы ПШ-1, ПШ-2.

Окись углерода СО — бесцветный газ, без запаха, горючий и взрывоопасный, немного легче воздуха. Окись углерода чрезвычайно ядовита. Физиологическое воздействие окиси углерода на человека зависит от ее концентрации в воздухе и длительности вдыхания.

Вдыхание воздуха, содержащего окись углерода выше предельно допустимой концентрации, может привести к отравлению и даже к смерти. При содержании в воздухе 12,5-75% по объему окиси углерода образуется взрывоопасная смесь.

Средство защиты — фильтрующий противогаз марки СО.

Углекислый газ CO 2 [двуокись (диоксид) углерода] — бесцветный газ, без запаха, с кисловатым вкусом, тяжелее воздуха. Проникает в подземные сооружения из почвы. Образуется в результате разложения органических веществ. Образуется также в резервуарах (баках, бункерах и др.) при наличии в них сульфоугля или угля вследствие его медленного окисления.

Попадая в подземное сооружение, углекислый газ вытесняет воздух, заполняя со дна пространство подземного сооружения. Углекислый газ не ядовит, но обладает наркотическим действием и способен раздражать слизистые оболочки. При высоких концентрациях вызывает удушье вследствие уменьшения содержания кислорода в воздухе.

Средство защиты — шланговые противогазы ПШ-1, ПШ-2.

Сероводород H 2 S — бесцветный горючий газ, имеет запах тухлых яиц, несколько тяжелее воздуха. Ядовит, действует на нервную систему, раздражает дыхательные пути и слизистую оболочку глаз.

При содержании в воздухе сероводорода 4,3 — 45,5% по объему образуется взрывоопасная смесь.

Средство защиты — фильтрующие противогазы марок В, КД.

Аммиак NH 3 — бесцветный горючий газ с резким характерным запахом, легче воздуха, ядовит, раздражает слизистую оболочку глаз и дыхательные пути, вызывает удушье. При содержании в воздухе аммиака 15-28% по объему образуется взрывоопасная смесь.

Средство защиты — фильтрующий противогаз марки КД.

Водород H 2 — бесцветный горючий газ без вкуса и запаха, значительно легче воздуха. Водород — физиологически инертный газ, но при высоких концентрациях вызывает удушье вследствие уменьшения содержания кислорода. При соприкосновении кислотосодержащих реагентов с металлическими стенками емкостей, не имеющих антикоррозийного покрытия, образуется водород. При содержании в воздухе водорода 4-75% по объему образуется взрывоопасная смесь.

Кислород O 2 — бесцветный газ, без запаха и вкуса, тяжелее воздуха. Токсическими свойствами не обладает, но при длительном вдыхании чистого кислорода (при атмосферном давлении) наступает смерть вследствие развития плеврального отека легких.

Кислород не горюч, но является основным газом, поддерживающим горение веществ. Высокоактивен, соединяется с большинством элементов. С горючими газами кислород образует взрывоопасные смеси.

Отравляющий газ – это токсическое химическое вещество, которое вызывает интоксикацию организма и поражение внутренних органов и систем . Попадает через дыхательную систему, кожу, желудочно-кишечный тракт.

Список отравляющих газов в зависимости от их токсикологического воздействия:

  1. Нервно-паралитические – угарный газ, зарин.
  2. Кожно-нарывные – люизит, иприт.
  3. Удушающие – фосген, дифосген, хлор.
  4. Слезоточивые – бромбензилцианид, хлорацетофенон.
  5. Общего воздействия – синильная кислота, хлорциан.
  6. Раздражающие – адамсит, CR, CS.
  7. Психотомиметические – BZ, LSD-25.

Рассмотрим наиболее опасные газы, механизм их поражения, признаки отравления у человека.

Зарин

Зарин – ядовитое жидкое вещество, которое при температуре 20 °C быстро испаряется и оказывает нервно-паралитическое действие на организм человека . В состоянии газа он бесцветен и без запаха, наиболее опасен при вдыхании.

Симптомы проявляются сразу при попадании в дыхательные пути. Первые признаки отравления – затрудненное дыхание, сужение зрачка.

Клинические проявления:

  • раздражение слизистой носа, жидкие выделения;
  • слюнотечение, рвота;
  • сдавливание в груди;
  • одышка, посинение кожи;
  • спазм бронхов и усиленное образование в них слизи;
  • отек легких;
  • сильные спазмы и боли в животе.

При попадании в организм паров зарина высокой концентрации происходит сильное поражение головного мозга через 1-2 минуты . Человек не может контролировать физиологические функции организма – непроизвольные дефекация и мочеиспускание. Появляются конвульсии, судороги. Развивается кома с последующей остановкой сердца.

Иприт

Иприт – горчичный газ. Это химическое соединение кожно-нарывного действия. В жидком виде вещество имеет запах горчицы. В организм попадает двумя путями – воздушно-капельным и при контакте жидкости с кожей. Имеет свойство накапливаться. Признаки отравления ядом проявляются через 2-8 часов .

Симптомы интоксикации газом при вдыхании:

  • поражение слизистой глаз;
  • слезотечение, светобоязнь, ощущение песка в глазах;
  • сухость и жжение в носу, затем отек носоглотки с гнойным выделением;
  • ларингит, трахеит;
  • бронхит.

Если жидкость попадет в глаза, это вызовет слепоту. При тяжелой степени отравления ипритом развивается пневмония, смерть наступает на 3-4-й день от удушья.

Симптомы отравления газом при попадании на кожу – покраснение с последующим образованием пузырьков, содержащих серозную жидкость, кожные поражения, язвы, некрозы. Газ разрушает клеточные оболочки, нарушает углеводный обмен, частично разрушает ДНК и РНК .

Люизит

Люизит – сильнейшее ядовитое вещество, пары которого способны проникать через костюм химической защиты и противогаз. Представляет собой жидкость коричневого цвета, имеет резкий запах. Газ относится к кожно-нарывным отравляющим средствам. Действует на организм мгновенно и не имеет латентного периода .

Симптомы отравления газом при поражении кожных покровов развиваются в течение 5 минут:

  • боль и жжение в месте контакта;
  • воспалительные изменения;
  • болезненное покраснение;
  • образование пузырей, они быстро вскрываются;
  • появление эрозий, заживают несколько недель;
  • в тяжелых случаях при попадании больших концентраций люизита образуются глубокие язвы.

Симптомы при вдыхании газа:

  • поражение слизистой носоглотка, трахеи, бронхов;
  • жидкость из носа;
  • чихание, кашель;
  • головная боль;
  • тошнота, рвота;
  • потеря голоса;
  • чувство давления в груди, одышка.

Сильно чувствительна к ядовитому газу слизистая глаз . Она становится красной, отекают веки, усиливается слезотечение. Человек испытывает чувство жжения в глазах. При попадании жидкого люизита в ЖКТ у пострадавшего начинается обильное слюнотечение и рвота. Присоединяются резкие боли в брюшной полости. Поражаются внутренние органы, резко падает артериальное давление.

Сероводород

Сероводород – это бесцветный газ с резким запахом тухлых яиц. В больших концентрациях вещество очень токсично. Попадая в организм при вдыхании, развиваются симптомы общей интоксикации – головная боль, головокружение, слабость . Сероводород быстро всасывается в кровь и воздействует на центральную нервную систему.

Признаки отравления газом:

  • во рту металлический вкус;
  • паралич нерва, отвечающего за обоняние, поэтому пострадавший сразу же перестает ощущать любые запахи;
  • поражение дыхательных путей, отек легких;
  • сильные судороги;
  • кома.

Угарный газ

Угарный газ – бесцветное отравляющее вещество, легче воздуха. Попадая в организм через дыхательные пути, быстро всасывается в кровь и связывается с гемоглобином. Так блокируется транспортировка кислорода во все клетки, наступает кислородное голодание, останавливается клеточное дыхание .

Симптомы отравления угарным газом:

  • головокружение и головная боль;
  • учащенное дыхание и сердцебиение, одышка;
  • шум в ушах;
  • нарушение остроты зрения, мерцание в глазах;
  • покраснение кожи;
  • тошнота, рвота.

При тяжелом отравлении наблюдаются судороги. Нарастают симптомы, предшествующие коме – падение АД, резкая слабость, потеря сознания. При отсутствии медицинской помощи смерть наступает через 1 час .

Фосген

Фосген – бесцветный газ, отличается запахом прелого сена. Вещество опасно при вдыхании, первые признаки интоксикации проявляются через 4-8 часов . При высоких концентрациях смерть наступает через 3 секунды. Газ, попадая в легкие, разрушает их, вызывая моментальный отек.

Симптомы на разных стадиях отравления:

  1. Отек легких начинает развиваться в латентном периоде, когда пострадавший не подозревает об отравлении. Первые сигналы со стороны организма – сладкий, приторный привкус во рту, тошнота. Иногда бывает рвота. Человек чувствует першение в горле, зуд и жжение в носоглотке. Возникает кашлевой рефлекс, нарушаются дыхание и пульс.
  2. После скрытого периода состояние пострадавшего резко ухудшается. Появляется сильный кашель, человек начинает задыхаться. Синеют кожные покровы и губы.
  3. Стадия прогрессирующего ухудшения – сильное давление в грудной клетке, приводящее к удушью, частота дыхания увеличивается 70 в минуту (норма 18). В легких образуется много жидкости и слизи из-за разложения альвеол. Человек отхаркивает мокроту с кровью. Дыхание становится невозможным. 50% ОЦК (объем циркулирующей крови) переходит в легкие, и увеличивает их. Масса одного легкого может составлять 2,5 кг (норма 500-600 г).

В тяжелых случаях смерть через 10-15 минут . При отравлении газом средней тяжести летальный исход наступает через 2-3 суток. Выздоровление может произойти через 2-3 недели после отравления, но такое бывает редко из-за присоединения инфекции.

Синильная кислота

Синильная кислота бесцветная, легкая и подвижная жидкость с выраженным запахом. Она блокирует цепь продвижения кислорода по тканям, вызывая тканевую гипоксию. Газ влияет на нервную систему, нарушая иннервацию органов .

Симптомы отравления со стороны дыхания:

  • одышка;
  • в начале развития клинической картины частое дыхание;
  • при сильной интоксикации – угнетение дыхания и его остановка.

Признаки со стороны сердца:

  • замедление ударов сердца;
  • повышение АД;
  • спазм сосудов;
  • по мере нарастания симптомов – падение давления, учащение пульса, острая сердечно-сосудистая недостаточность, остановка сердца.

Отравляющие газы – это сильные быстродействующие вещества. Чтобы спасти человека, необходимы экстренные реанимационные мероприятия . При благоприятном исходе пострадавший нуждается в длительном реабилитационном лечении.

Природный газ — это полезное ископаемое, которое залегает в недрах Земли в газообразном состоянии. Он может представлять либо отдельные скопления (газовые залежи), либо газовую шапку нефтегазовых месторождений. Природный газ и его компоненты широко используются в народном хозяйстве.

Состав природного газа

Природный газ на 98% состоит из метана СН4, свойства которого почти полностью определяют свойства и характеристики природного газа. Также в его составе присутствуют гомологи метана – пропан С3Н8, этан C2H6 и бутан С4Н10. Иногда природный газ может содержать сероводород, гелий и углекислый газ.

Метан (CH4) – газ без цвета и запаха, легче воздуха. Метан горюч, но достаточно легко хранится. Чаще всего используется как горючее в промышленности и быту.

Этан (C2H6) – газ, не обладающий цветом и запахом, слегка тяжелее воздуха. Горюч не менее, чем метан, но как топливо не применяется. Используется в основном для получения этилена, который является самым востребованным органическим веществом во всём мире. Это сырьё для производства полиэтилена.

Пропан (C3H8) – тоже газ, не имеющий запаха и цвета, ядовит. Обладает полезным свойством: при небольшом давлении пропан сжижается, что значительно облегчает процесс отделения от примесей и его транспортировку. Сжиженным пропаном заправляются зажигалки.

Бутан (C4H10) – очень схож по своим свойствам с пропаном, но обладает более высокой плотностью. Тяжелее воздуха в два раза. Пропан и бутан сегодня широко используются в качестве альтернативного топлива для автомобилей.

Углекислый газ (CO2) – малотоксичный бесцветный газ, не имеющий запаха, но обладающий кислым привкусом. В отличие от других компонентов состава природного газа (кроме гелия), углекислый газ не горюч.

Гелий (He) – инертный бесцветный газ, второй по лёгкости (после водорода), не имеет запаха. При нормальных условиях не вступает в реакцию ни с одним из веществ. Не горюч и не токсичен, но может вызывать наркоз при повышенном давлении. Лёгкость и не токсичность (в отличие от водорода) гелия нашли своё применение. Гелием заполняют дирижабли, аэростаты и воздушные шары.

Сероводород (H2S) – иногда может входить в состав природного газа. Это тяжелый бесцветный газ с резким запахом тухлых яиц. Крайне ядовит, даже небольшая концентрации может вызывать паралич обонятельного нерва. Несмотря на свою токсичность, сероводород используется в малых дозах для сероводородных ванн, так как обладает хорошими антисептическими свойствами.

Природный газ — лучший тип топлива

Природный газ – это важный источник энергии, позволяющий уменьшить загрязнения и способствующий поддержанию нормальной экологической обстановки. По сравнению с остальными источниками энергии, обладает рядом преимуществ:

  • сгорая, выделяет только углекислый газ и водный пар, это смесь, которой мы обычно дышим на улице;
  • при сгорании не выделяет копоти и дыма;
  • быстро разжигается и процесс его горения легко контролировать;
  • почти не содержит твёрдых примесей и других вредных компонентов;
  • относительная дешевизна, благодаря более лёгкому способу добычи и транспортировки.

По своим энергетическим свойствам природный газ уступает лишь нефти, которая выделяет при сгорании больше энергии. Но в отличии от нефти, которую сначала нужно переработать, природный газ практически не требует предварительной обработки.