Горение газа: Горение газа | Интернет-магазин «Ангор»

Полное и неполное сгорание газа – Энциклопедия домовладельца

Горение газа — реакция соединения горючих компонентов газа с кислородом воздуха, сопровождающаяся выделением тепла. Процесс горения зависит от химического состава топлива. Основной компонент природного газа метан, горючими также являются этан, пропан и бутан, которые содержатся в небольших количествах.

Природный газ, добываемый из западносибирских месторождений, практически полностью (до 99 %) состоит из метана СН4. Воздух состоит из кислорода (21%) и азота и незначительного количества других негорючих газов (79%). Упрощенно реакция полного сгорания метана выглядит следующим образом:

СН4 + 2О2 + 7,52 N2 = СО2 + 2Н20 + 7,52 N2

В результате реакции горения при полном сгорании образуется углекислый газ CO2, и пары воды h3O вещества, не оказывающие вредного влияния на окружающую среду и человека. Азот N, в реакции не участвует. Для полного сгорания 1 м³ метана теоретически необходимо 9,52 м³ воздуха. Для практических целей считается, что для полного сгорания 1 м³ природного газа необходимо не менее 10 м³ воздуха. Однако если подавать только теоретически необходимое количество воздуха, то добиться полного сгорания топлива невозможно: трудно так перемешать газ с воздухом, чтобы к каждой его молекуле было подведено необходимое количество молекул кислорода. На практике на горение подается воздуха больше, чем теоретически необходимо. Величина избытка воздуха определяется коэффициентом избытка воздуха а, который показывает отношение количества воздуха, фактически израсходованного на горение, к теоретически необходимому количеству:

α = V факт./V теор.

где V количество воздуха, фактически израсходованного на горение, м³;
V — теоретически необходимое количество воздуха, м³.

Коэффициент избытка воздуха является важнейшим показателем, характеризующим качество сжигания газа горелкой. Чем меньше а, тем меньше теплоты унесут уходящие газы, тем выше коэффициент полезного действия газоиспользующего оборудования.

Но сжигание газа с недостаточным избытком воздуха приводит к нехватке воздуха, что может стать причиной неполного сгорания. Для современных горелок с полным предварительным смешением газа с воздухом коэффициент избытка воздуха лежит в пределах 1,05 — 1,1» то есть на горение расходуется воздуха на 5 — 10% больше от теоретически необходимого.

При неполном сгорании в продуктах горения содержится значительное количество окиси углерода СО, а также несгоревший углерод в виде сажи. Если горелка работает совсем плохо, то в продуктах сгорания может содержаться водород и несгоревший метан. Оксид углерода СО (угарный газ) загрязняет воздух в помещении (при использовании оборудования без отвода продуктов сгорания в атмосферу — газовых плит, колонок небольшой тепловой мощности) и оказывает отравляющее действие. Сажа загрязняет поверхности теплообмена, резко уменьшает теплопередачу и снижает коэффициент полезного действия бытового газоиспользующего оборудования. Кроме того, при использовании газовых плит происходит загрязнение посуды сажей, для удаления которой необходимо приложить значительные усилия.

У водонагревателей сажа загрязняет теплообменник, в «запущенных» случаях практически до полного прекращения передачи тепла от продуктов сгорания: колонка горит, а вода нагревается на несколько градусов.

Неполное сгорание происходит:

• при недостаточном количестве воздуха, поступающего на горение;
• при плохом перемешивании газа и воздуха;
• при чрезмерном охлаждении пламени до завершения реакции горения.

Качество сжигания газа можно контролировать по цвету пламени. Некачественное сжигание газа характеризуется желтым коптящим пламенем. При полном сжигании газа пламя представляет собой короткий факел голубовато-фиолетового цвета с высокой температурой. Для контроля работы промышленных горелок применяют специальные приборы, анализирующие состав дымовых газов и температуру продуктов сжигания. В настоящее время при наладке отдельных типов бытового газоиспользующего оборудования также возможно регулирование процесса горения по температуре и анализу уходящих газов.

Наш канал в Телеграм

Взаимодействие метана с кислородом. Реакция горения

Самый простой представитель алканов

Твитнуть

Отправить

[Deposit Photos]

Метан — это газообразное химическое соединение, химическая формула вещества — CH₄. Метан не имеет запаха, не имеет вкуса и является нетоксичным веществом. Предел воспламеняемости газа — его концентрация в воздухе от 5 до 15%.

Основные характеристики метана

Метан — самый простой представитель алканов. Эту группу органических соединений называют предельными, насыщенными или парафиновыми углеводородами. Они имеют простую связь между атомами углерода в молекуле, остальные валентности каждого углеродного атома насыщены атомами водорода. Самая важная реакция алканов — горение. Горят алканы с образованием паров воды и газообразной двуокиси углерода. В результате этой реакции в огромных количествах выделяется химическая энергия, которую можно преобразовать в электрическую или тепловую.

Молекула метана [Wikimedia]

Горение метана используется для получения горячих дымовых газов, энергия которых обеспечивает работу газовой турбины. Во многих населенных пунктах метан подается по трубам в дома и используется для внутреннего отопления и приготовления пищи. Если сравнивать с другими видами углеводородного топлива, сжигание природного газа (метана) характеризуется меньшим выделением углекислого газа и большим количеством выделяемого тепла. Здесь вы найдете интересные эксперименты для изучения различных газов.

Система отопления [Deposit Photos]

Метан с кислородом: реакция горения

Процесс горения метана — это взаимодействие метана с кислородом. В результате реакции образуется вода, двуокись углерода и много энергии. Уравнение реакции горения метана:

CH₄[газ] + 2O₂[газ] → CO₂[газ] + 2H₂O[пар] + 891кДж

Описание реакции

1 молекула метана при взаимодействии с 2 молекулами кислорода образует 1 молекулу двуокиси углерода и 2 молекулы воды. В процессе реакции выделяется тепловая энергия, равная 891 кДж.

Природный газ — самое чистое для сжигания ископаемое, имеющее простой состав и не выделяющее в воздух вредных химических веществ. Так как природный газ на 95% состоит из метана, то при его сжигании побочные продукты почти не образуются, или их образуется намного меньше, чем при использовании других видов ископаемого топлива.

Природный газ горит практически без копоти [Flickr]

Если внести в пламя метана фарфоровую крышку от тигля, она не закоптится, так как входящий в состав метана углерод сгорает полностью. Некоптящее пламя — это качественная реакция на предельные углеводороды.

Твитнуть

Отправить

Больше статей о химии:

• Эксперимент «Химический светофор» Как провести красивый опыт с индигокармином
• Эксперимент «Клеточка Траубе» Как вырастить искусственную клетку в ходе химической реакции

Делайте эксперименты дома!

Волшебная жидкость

Узнать больше

Вот почему некоторые газы горят и воняют

В прошлые выходные я готовился к полумарафону с группой подружек. Мы все чувствовали себя хорошо и были готовы к гонке, кроме одного из нас. Назовем ее Юля.

За 24 часа до начала гонки у Джулии начались проблемы с желудочно-кишечным трактом. «Мне нужно купить фаст-фуд по пути туда», — написала она мне утром перед получением нагрудника. «Обычно это помогает». Джулия не какала уже три дня, но почему-то это беспокоило ее меньше всего. «Самое худшее сейчас — это газ», — написала она мне в СМС, после чего последовала серия смайликов.

Я, может быть, и рассмеялся — в конце концов, мы ехали на гонку в разных машинах, — но проблема Джулии была вполне реальной. Вонючие газы не доставляют удовольствия ни одной из сторон. Но прежде чем вы прибегнете к помощи McDonald’s, вот почему ваш газ может быть особенно резким и как вы можете предотвратить это — хотя бы ради ваших коллег и попутчиков.

«Выделение газов — это совершенно нормальная функция организма», — говорит Лиза Ганджу, гастроэнтеролог и клинический адъюнкт-профессор Медицинского центра Лангоне при Нью-Йоркском университете в Нью-Йорке. «Думайте об этом как о вентиляционной или выхлопной системе вашего тела». Газ, объясняет Ганджу, является побочным продуктом переваривания всей пищи, которую мы потребляем. Поэтому, когда вы едите, ваше тело переваривает столько, сколько может. Но бактерии, оставшиеся в желудочно-кишечном тракте, в основном углеводы, вызывают газообразование. «Вы выделяете клетчатку, но газ метан или сера — это побочный продукт, который должен выходить из организма другим путем», — говорит Ганджу. «Когда газ проходит через тело, он выходит из прямой кишки в виде газов или пердежа». (Нажмите кнопку сброса — и сжигайте жир как сумасшедший с помощью диеты «Часы тела»)

Проще говоря, вы пукаете то, что едите. «Запах вашего газа зависит от того, что вы едите», — говорит Ганджу. «Ешьте очень ароматные овощи семейства крестоцветных, такие как брокколи, — они содержат серу, поэтому ваш газ автоматически будет иметь очень сильный запах». Если у вас когда-либо был газ с запахом тухлых яиц, вероятно, это потому, что вы ели что-то с высоким содержанием серы, например, спаржу или белокочанную капусту, бок-чой или белокочанную капусту. Эти продукты сильно пахнут перед тем, как попадают в организм, поэтому неудивительно, что они пахнут и на выходе. «Если вы разлили по бутылкам газ, который вы пропускаете, и доставили его в лабораторию, вы бы увидели всевозможные ароматные газы, включая серу и метан», — говорит Ганджу. Кроме того, добавляет она, если у вас есть пищевая чувствительность или непереносимость, ваше тело может отреагировать на это более сильным запахом газа или вздутием живота.

Что же касается моей дорогой, но страдающей запорами подруги Джулии? «Если у вас запор, ваш газ будет пахнуть сильнее», — говорит Ганджу. «Запор означает, что в толстой кишке скопился старый стул. Таким образом, когда вы пропускаете газ, появляется больше запахов. Думайте об этом как о забитом выхлопном газе». (Бедная Джулия.)

Во-первых, старайтесь избегать запоров. «Регулярные испражнения помогут обеспечить чистоту и ясность вашего организма», — говорит Ганджу. «И не задерживай газы и стул! Если вы это сделаете, он будет бродить и станет хуже. Просто давай газу и уходи». Ганджу предлагает принимать пробиотики и следить за тем, чтобы в вашем рационе было много клетчатки, чтобы поддерживать регулярный стул. Один вариант? Nutrition Essentials Probiotic (19,99 долл. США, amazon.com)

Узнайте, что вы ДОЛЖНЫ сделать в следующий раз, когда пойдете к врачу:

​

​

Если вы выбрали пиво или шампанское, виноваты . «Любой газированный напиток, особенно при добавлении к любой другой пище, которую вы можете пить во время прогулки, может вызвать газообразование», — говорит Ганджу. Лучший способ избежать этого — избегать обезвоживания и выбирать негазированные напитки, такие как вино или коктейли без блесток. Попробуйте потягивать Barefoot Cellars California Rosé (12,99 долл. США, amazon. com)

Если у вас горят газы, это, скорее всего, связано с диареей и раздражением ануса или с тем, что вы ели острую пищу. «Избегайте употребления в пищу продуктов, которые вызывают раздражение, и подумайте о безрецептурных таблетках, таких как Beano или Gas-X, чтобы обуздать проблемы с пищеварением», — говорит Ганджу. Попробуйте таблетки Beano (7 долларов, amazon.com). «И помните, если вам больно во рту, когда вы его едите, он, вероятно, обожжет вам задницу, когда выйдет».

«Иногда наш газ пахнет по-разному, но в большинстве случаев это не признак того, что что-то не так», — говорит Ганджу. «Обычно нет более опасного или опасного типа газа, чем другой. Когда дело доходит до вашего стула, есть много предупредительных сигналов — кровь, слизь, различные цвета — но если ваш газ пахнет яйцами или клубникой, это не означает, что что-то плохое. Это просто побочный продукт того, что вы едите».

О, и моя подруга Джулия в конце концов покакала — как раз к гонке! Ее газ кончился еще до того, как она вышла на стартовую линию, а спустя 13,1 мили ее желание поразить Микки Ди стало далеким воспоминанием.

Почему одни теплее других или даже горят?

В среднем человек пукает или извергает газы из прямой кишки от 14 до 23 раз в день. Многие газы проходят бесшумно, пока вы спите. Другие могут приходить в течение дня, и эти волны газа могут варьироваться от тихих, но вонючих до громких и без запаха.

Время от времени вы можете испытывать ощущение «горячих газов» или чувство, что воздух, проходящий во время газов, теплее, чем обычно. Правда в том, что температура ваших зубов обычно одинакова, но несколько факторов могут заставить их чувствовать себя теплее, чем обычно.

Читайте дальше, чтобы узнать, что может вызывать это ощущение и что вы можете сделать, чтобы приручить газообразование.

В среднем температура газа, выходящего из прямой кишки, одинакова каждый раз, когда вы выходите из себя. В некоторых случаях ваши газы могут казаться теплее. Виноваты могут быть следующие причины:

Низкий уровень газа

Неплохо иметь меньше пука, чем обычно. Уровень газообразования каждого человека уникален и часто зависит от продуктов, которые вы едите, и вашего образа жизни.

Однако из-за меньшего количества проходящего газа зубы могут казаться более горячими. Это потому, что когда газ выбрасывается с небольшой силой, то есть вам нужно больше пройти, он быстро очищает вашу прямую кишку. Обычно вы не чувствуете, как воздух нагревается вокруг вашего ануса.

Однако, если у вас меньше газа, газ может двигаться медленнее с меньшей силой. В этом случае воздух может задерживаться прямо вокруг ягодиц, слегка нагревая кожу.

Диарея

Температура газов не повышается при диарее, но кожа, выстилающая задний проход и прямую кишку, может стать чувствительной в результате усиленной дефекации. Это может сделать все более раздраженным и болезненным, включая ваши газы.

Острая пища

То, что горячее входит в ваше тело, скорее всего будет горячим и на выходе. Острая пища часто содержит натуральные вещества, такие как капсаицин, которые придают языку огненное пламя — и то же самое они делают с вашим анусом во время дефекации.

Сама по себе еда не сделает выделяемый вами газ горячее, но может усилить раздражение чувствительной кожи, выстилающей анус. Из-за этого газы могут казаться теплее, чем обычно.

Узкие брюки

Если вы носите обтягивающее нижнее белье или узкие брюки, газ, который вы выпускаете из прямой кишки, скорее всего, будет немного дольше витать вокруг вашей задницы, прежде чем он рассеется через ткань.

Запор и горячие газы могут идти рука об руку. Когда ваша желудочно-кишечная система (ЖКТ) заблокирована, и вы не можете испражняться в течение нескольких часов или дней, в вашем кишечнике остается меньше места для газов. Это означает, что вы не будете прилагать столько усилий, когда пукаете, из-за чего пердёж может казаться более горячим, чем обычно.

Запор может быть вызван несколькими факторами, включая:

• диету с низким содержанием клетчатки
• употребление слишком малого количества воды
• недостаточную физическую активность вы можете чувствовать больше жара, чем обычно, в зависимости от того, что происходит с вашей желудочно-кишечной системой в данный момент. Эти процедуры могут помочь предотвратить горячие газы и облегчить любые проблемы с желудком, которые вы испытываете.

  Ешьте больше клетчатки

  Клетчатка — секретный ингредиент для улучшения здоровья желудочно-кишечного тракта. Когда вы едите много клетчатки из фруктов, овощей, бобов и цельного зерна, вы снижаете риск запоров и увеличиваете шансы на регулярную дефекацию.

  Другими словами, клетчатка заставляет фекалии и газы двигаться прямо через прямую кишку.

  Однако важно отметить, что некоторые продукты, богатые клетчаткой, такие как брокколи, спаржа, белокочанная и брюссельская капуста, могут увеличить количество выбрасываемого вами газа. Они не повысят температуру ваших пуканий, но вы можете предвидеть, что у вас будет немного больше дыхания, если вы добавите эти продукты в свою тарелку.

  Принимайте пробиотики

  Когда бактерии в некоторых пробиотиках перекусывают определенными питательными веществами в вашем желудке и кишечнике, такими как клетчатка, они выделяют микроскопические количества газообразного водорода.

  Некоторые другие пробиотики, тем не менее, могут расщеплять этот газ, что уменьшит количество метеоризма, которое вы должны выпустить. Ферментированные продукты, такие как йогурт, соленые огурцы и чайный гриб, являются богатыми источниками этих полезных бактерий.

  Добавьте травы в свой рацион

  Травы, такие как имбирь, мята перечная и корица, содержат натуральные ферменты и химические вещества, которые помогают желудочно-кишечному тракту быстрее продвигать пищу. Некоторые из этих растений, например мята перечная, также оказывают успокаивающее действие на кишечник. Это может помочь облегчить симптомы диареи и уменьшить раздражение чувствительной кожи.

  Сокращенные углеводы

  Ваш желудок может переварить большую часть пищи, которую вы едите, но есть некоторые продукты, например содержащие нерастворимую клетчатку, которые слишком трудно расщепить. Когда пища находится в желудке, а бактерии пытаются ее съесть, в желудочно-кишечном тракте накапливаются газы. Это может увеличить количество газа, который у вас есть.

  Вы не хотите урезать все углеводы — многие полезные продукты, такие как фрукты и овощи, богаты углеводами. Вы должны быть избирательны в балансе между некоторыми легко перерабатываемыми углеводами и теми, которые содержат больше нерастворимой клетчатки. Фасоль, белокочанная капуста, цветная капуста и лук — все они являются серьезными производителями вкусовых ощущений.

  Пейте больше воды

  Пузырьки воздуха в газированных напитках вызывают повышенное газообразование в желудочно-кишечном тракте. Вы можете чаще рыгать или рыгать, а также несколько раз пукать. Негазированные напитки, такие как вода, чай и вино, лучше подходят для уменьшения газов в желудке. Кроме того, обезвоживание помогает предотвратить запоры.

  Избегайте острой пищи

  Сократите потребление острой пищи, если вы испытываете жгучие выделения и испражнения. Некоторые химические вещества в этих горячих продуктах могут вызвать раздражение чувствительной кожи прямой кишки.

  Горячие газы не опасны. На самом деле, они редко являются признаком того, о чем вам следует беспокоиться. Если вы испытываете высокотемпературные газы в сочетании с другими симптомами, такими как запор или диарея, примите меры, чтобы придерживаться сбалансированной диеты.

  Диеты, богатые нежирными белками, полезными углеводами, фруктами и овощами, имеют хороший баланс всех питательных веществ, необходимых вашей желудочно-кишечной системе для бесперебойной работы и уменьшения количества нагретых зубов. Кроме того, неправильное питание может привести к таким проблемам, как дефицит витаминов, нездоровый микробиом и многое другое.

  Горячие газы редко являются признаком чего-то серьезного.