Газ легче воздуха или тяжелее? Ответы на вопросы

Газы играют важную роль в нашей повседневной жизни. Мы используем их для отопления, приготовления пищи, в промышленных процессах. Но насколько хорошо мы знаем свойства этих газов? В этой статье мы разберемся, какие газы легче воздуха, а какие тяжелее, и почему это важно знать.

Природный газ и его свойства

Природный газ широко используется в быту и промышленности. Он состоит преимущественно из метана (CH4), но также содержит этан, пропан, бутан и другие газообразные углеводороды. Плотность природного газа составляет около 0,7 кг/м3, что значительно меньше плотности воздуха (около 1,2 кг/м3). Поэтому природный газ легче воздуха.

Из-за меньшей плотности природный газ при утечках и скоплениях стремится подниматься вверх. Это создает опасность взрыва, так как газ может скапливаться под потолком и смешиваться с воздухом, образуя взрывоопасную смесь. Также природный газ при высоких концентрациях может вытеснять кислород и вызывать удушье.

Природный газ в 2 раза легче воздуха, поэтому при утечке стремится вверх.

Меры предосторожности при использовании природного газа

• Регулярно проверять газовое оборудование на предмет утечек;
• Следить за вентиляцией помещений;
• Не закрывать вентиляционные отверстия;
• При появлении запаха газа немедленно сообщать в аварийную службу.

Бытовой газ

Бытовой газ, используемый в баллонах и газовых плитах, представляет собой смесь пропана и бутана. В отличие от природного газа, он имеет бóльшую плотность - около 2 кг/м3. Поэтому бытовой газ тяжелее воздуха и при утечках опускается вниз, скапливаясь в подвалах и низких участках помещения.

Это создает высокий риск удушья из-за вытеснения кислорода. Кроме того, скопление газа у пола при наличии источника огня может привести к взрыву. Поэтому хранение газовых баллонов в жилых помещениях запрещено.

Как видно из таблицы, бытовой газ значительно тяжелее воздуха, в отличие от природного газа.

Другие газы и их плотность

Помимо природного и бытового газа, в промышленности и науке используется множество других газов. Рассмотрим некоторые из них:

Кислород

Кислород, необходимый для дыхания и горения, имеет плотность 1,3 кг/м3. Это чуть тяжелее воздуха. При утечках кислород будет опускаться вниз.

Углекислый газ

Углекислый газ, который мы выдыхаем, также немного тяжелее воздуха. Его плотность составляет около 1,5 кг/м3. Это способствует распространению СО2 по поверхности земли, а не вверх в атмосферу.

Меры предосторожности при использовании кислорода

Хотя кислород необходим для дыхания, его избыток также опасен. Вот несколько мер предосторожности при работе с кислородом:

• Использовать только исправное кислородное оборудование без утечек;
• Избегать контакта кислорода с огнем или искрами;
• Хранить и транспортировать баллоны с кислородом в вертикальном положении;
• Не допускать попадания масел и жиров на кислородное оборудование.

Угарный газ и его опасности

Еще один распространенный газ - угарный газ или окись углерода (CO). Он образуется при неполном сгорании углеводородов, например, из-за недостатка кислорода. Угарный газ практически такой же плотности, что и воздух.

Опасность угарного газа в том, что он связывает кислород в крови и не дает ему попасть к органам и тканям. Вдыхание всего 1% CO в течение 3 минут может привести к летальному исходу.

Как избежать отравления угарным газом

1. Следить за исправностью печного, газового и другого отопительного оборудования в доме.
2. Регулярно проветривать помещения и не закрывать вентиляционные отверстия.
3. Ставить датчики угарного газа в жилых комнатах.
4. Ни в коем случае не оставлять машину с работающим двигателем в закрытых помещениях.

Сероводород - тяжелый и токсичный газ

Еще один пример тяжелого газа - сероводород (H2S). Он имеет резкий неприятный запах тухлых яиц и встречается вблизи некоторых вулканов, нефтяных месторождений, термальных источников. Плотность H2S - 1,5 кг/м3.

Помимо неприятного запаха, сероводород очень токсичен - он поражает центральную нервную систему и даже в небольших концентрациях может привести к летальному исходу. При утечках сероводород скапливается возле земли в ямах, канализации и подвалах.

Защита от сероводорода

Чтобы избежать отравления сероводородом, необходимо соблюдать следующие меры защиты:

• При обнаружении запаха тухлых яиц покинуть опасную зону и вызвать аварийную службу;
• Работать со специальными газоанализаторами сероводорода;
• Использовать изолирующие противогазы при возможном присутствии H2S;
• Тщательно проветривать закрытые емкости, колодцы, туннели перед входом в них.

Ацетилен - газ для сварки металлов

Ацетилен широко используется при сварке, резке и пайке металлов. Этот газ гораздо легче воздуха, его плотность всего 1,1 кг/м3. Из-за малой плотности ацетилен поднимается вверх.

Однако ацетилен крайне взрывоопасен - он может взорваться даже без доступа воздуха от малейшей искры или удара. Поэтому обращаться с ним нужно максимально осторожно.

Правила хранения ацетиленовых баллонов

1. Баллоны должны быть вертикально закреплены для предотвращения падения.
2. Нельзя хранить и транспортировать газовые баллоны вместе с баллонами с кислородом.
3. Помещения для ацетилена должны быть сухими и прохладными, без источников огня.

Гелий - самый легкий газ

Наконец, самым легким стабильным газом является инертный гелий. Его плотность всего 0,16 кг/м3 - почти в 7 раз меньше, чем у воздуха! Именно благодаря малому весу гелий используется для наполнения аэростатов, дирижаблей и воздушных шаров.

Кроме того, жидкий гелий находит применение как рабочее тело в криогенной технике для получения сверхнизких температур. Например, в мощных сверхпроводящих магнитах или при исследовании свойств материалов.