Некоторые общие свойства газов и паров
Все газы и пары полностью смешиваются между собой с помощью диффузии или при перемешивании. Смешавшись, они больше не разделяются. Однако некоторые газы и пары при смешении могут вступать между собой в химическую реакцию.
Если содержание какого-то газа или пара увеличивается в одном месте, то это объясняется тем, что данное вещество продолжает откуда-то поступать, а не является следствием того, что другое вещество осаждается.
Как только произошло смешение газов и паров, они остаются не разделенными, если только один из компонентов смеси не удаляется химическим путем или не поглощается, например, угольным фильтром. В случае с парами жидкостей удаление пара из смеси может произойти также при его конденсации вследствие повышения давления и (или) снижения температуры.
Плотность чистых газов и паров пропорциональна их молекулярной массе. При смешении газов и паров не происходит изменения их объема. Следовательно, плотность смесей газов и паров может быть просто выведена из объемных долей и молекулярных масс их компонентов. Если имеются данные об относительной плотности компонентов, то относительная плотность смеси может быть рассчитана на основании объемных долей и относительных плотностей компонентов.
Воздух имеет относительную молекулярную массу, приблизительно равную 29, соответствующую относительной плотности, равной 1. Например, газы с молекулярными массами меньше 29 будут иметь относительную плотность меньше 1 и будут легче воздуха.
|
|
|
В качестве примера можно привести следующий случай. Метан с молекулярной массой равной 16 будет легче воздуха, а углекислый газ с молекулярной массой равной 44 - тяжелее воздуха. Смесь этих двух газов образующаяся, например, на месте свалки отходов или газ, содержащийся в шахтной породе и состоящий из примерно 53 объемной доли % метана и 47 объемной доли % углекислого газа будет иметь такую же плотность, как и плотность воздуха.
Смеси чистого воздуха с чистыми газами или газовыми смесями, которые легче воздуха, будут также легче воздуха, но разница в относительной плотности будет меньше, чем для чистых газов и паров. Смеси будут стремиться подняться вверх до тех пор, пока не станут настолько разбавлены чистым воздухом, что разница в относительной плотности окажется незначительной.
Смеси чистого воздуха с чистыми газами или парами, которые тяжелее воздуха, будут также тяжелее воздуха, но разница в относительной плотности будет меньше, чем для чистых газов и паров. Они будут стремиться переместиться в места, расположенные ниже уровня земли (например, колодцы, ямы, впадины), до тех пор, пока не станут настолько разбавлены чистым воздухом, что разница в относительной плотности окажется незначительной.
|
|
|
Если источник утечки и воздух вокруг него значительно теплее окружающего воздуха, выделяемая смесь может сначала подниматься, даже если ее относительная плотность выше 1. Экспериментальным путем установлено, что повышение температуры на 30 К уменьшает относительную плотность на 10%. Верна и обратная зависимость, когда температура источника утечки меньше, чем температура окружающего воздуха.
Вследствие разницы температур в зоне утечки и влияния естественной турбулентности газы и газовые смеси с относительной плотностью в диапазоне от 0,8 до 1,2 ведут себя как газы, равные по плотности воздуху, и, следовательно, способны распространяться во всех направлениях.
Все горючие газы и пары обладают такими характеристиками, как НКПР и ВКПР. Эти пределы устанавливаются опытным путем, данные об этих пределах для многих веществ можно найти в IEC 60079-20. Эти данные не могут быть предсказаны с определенной точностью.
Все пары, за исключением паров воды, в той или иной степени являются токсичными. Все горючие пары токсичны при содержании их в воздухе ниже 25% НКПР, многие токсичны при содержании менее 1% НКПР. В любом случае газы (кроме воздуха или кислорода) являются удушающими (т.е. их воздействие на технический персонал вызвано только тем, что они уменьшают содержание кислорода в воздухе). Токсичность других газов может варьироваться от средней до высокой.
При определении конкретных газов или паров необходимо иметь представление о токсичности других газов или паров, которые могут присутствовать, но не могут быть определены.
Дата добавления: 2018-09-23; просмотров: 425; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!