БНБ "БРОКГАУЗ И ЕФРОН" (121188) - Photogallery - Естественные науки - Математика - Технология
|
Болотный газ или метанОпределение "Болотный газ или метан" в словаре Брокгауза и ЕфронаБолотный газ или метан (также водородистый метил, формен) — предельный углеводород состава СН 4, первый член ряда С n Н 2n+n, одно из простейших соединений углерода, вокруг которого группируются все остальные и от которого могут быть произведены через замещение атомов водорода различными остатками. В природе болотный газ встречается в свободном состоянии в смеси с азотом, углекислотой, а иногда также и другими углеводородами; он представляет продукт разложения органических веществ, главным образом растений, в присутствии воды без доступа воздуха, а такие условия для его образования, по крайней мере в небольших количествах, встречаются на каждом шагу. Значительные массы болотного газа содержатся в каменноугольных копях, где разложение органических остатков продолжается еще и поныне; здесь он скопляется в пустотах среди пород и с силой вырывается из случайно сделанного отверстия. Большие количества болотного газа, смешанного с азотом, углекислотой и парами нефти, выделяются из трещин в земле по соседству с нефтяными месторождениями, напр. по берегам р. Аллегани, в Северо-Американских Соед. Штатах, у нас, в России, по прибрежью Каспийского моря, в особенности в окрестностях Баку, где находится знаменитый древний храм огнепоклонников (см. Бакинские огни). В Пенсильвании выделяющийся газ утилизируют на металлургических заводах. Образование болотного газа идет непрерывно и в настоящее время в стоячих водах; присутствие его можно доказать в любом пруде или болоте: достаточно потрогать болотный ил палкой, как тотчас же на поверхность воды всплывают пузырьки газа, который можно собрать в опрокинутую горлом вниз склянку с воронкой, наполненную водой. Газ этот оказывается смесью метана с азотом и угольной кислотой; он образуется здесь вследствие брожения растительной клетчатки (под влиянием бактерий). Грязные вулканы Керченского и Апшеронского полуостровов и других местностей выделяют также много иногда совершенно чистого болотного газа; кроме того, он найден в некоторых источниках, соляных залежах (Величка), в тосканских фумаролах и т. д. Присутствие болотного газа доказано также в кишечном канале человека и в продуктах выдыхания некоторых домашних животных. В смеси с воздухом при зажигании болотный газ дает страшные взрывы, жертвой которых, несмотря на все предосторожности (напр., предохранительная лампа Дэви, см. Лампы), становится масса рабочих в каменноугольных копях. Благодаря таким свойствам он был известен уже очень давно. Плиний, напр., упоминает о горючих газообразных выделениях, встречающихся в некоторых местностях, а в XVII и XVIII столетиях есть немало указаний относительно взрывов в каменноугольных копях, причем, однако, ничего не говорится о природе воспламеняющегося газа; его отождествляли тогда, по всей вероятности, с водородом. Горючесть газообразных выделений стоячих вод впервые наблюдалась Вольтой в 1776 г.; он же показал, что газ этот отличен от водорода, так как требует для своего сожигания двойной объем кислорода (а не половинный) и сверх того дает при горении угольную кислоту. Бертолле в 1785 г. исследовал болотный газ подробнее, а Генри в 1805 г. первый отличил его от маслородного газа, или этилена, в смеси продуктов сухой перегонки органических веществ; в отличие от этого последнего, тяжелого углеводородного газа, метан называли легким углеводородным газом. Дальтон, Дов и Берцелиус завершили исследования Генри; название водородистый метил дала теория типов.
Болотный газ образуется в значительных количествах при некоторых химических реакциях: на первом месте здесь следует поставить сухую перегонку органических веществ: дерева, торфа, каменного угля, нефти и т. п.; он является, таким образом, существенной составной частью светильного газа, где его содержание тем значительнее, чем выше была температура фабрикации. Продукты замещения водородов болотного газа галоидами дают при восстановлении (амальгамой натрия, водородом при высокой температуре) обратно болотный газ. Бертело, много работавший с этим веществом, синтезировал его, пропуская смесь сероводорода и паров сернистого углерода над слоем меди:
Броди наблюдал образование его при действии электрических искр на смесь окиси углерода и водорода. Для получения болотного газа сильно нагревают тесную смесь уксусно-натровой соли с 4 ч. натристой извести; подмесь этилена удаляют, пропуская газ через пемзу, смоченную серной кислотой, но он содержит еще водород: Химически чистый болотный газ образуется при разложении цинкметила Zn(СН 3)2 водой, при чем выделяется окись цинка. Гладстон и Трайб получают его, разлагая йодистый метил при посредстве медно-цинковой пары.
Чистый болотный газ бесцветен, не имеет запаха и вкуса; уд. вес его 0,559; критическая температура, по Ольшевскому, — 81,8° Ц. (при давлении в 54,9 атмосф.); температура кипения — 164°; темпер. затвердевания — 185°,8; легко воспламеняется и горит бледным, едва светящим пламенем; наиболее сильно взрывает при зажигании в смеси с 2 об. кислорода или 7—8 объемами воздуха; при 16 объемах воздуха взрыва уже не происходит; в воде мало растворим, значительно легче в алкоголе; не ядовит. По химическим свойствам болотный газ представляет весьма прочное вещество, не дающее продуктов присоединения, реагирующее только с галоидами (кроме йода); при пропускании его через раскаленную трубку лишь незначительная часть переходит в нафталин; при действии искр сильного индукционного аппарата часть болотного газа разлагается на углерод и водород, причем образуется также ацетилен. Хлор не действует в темноте; при рассеянном свете образуются продукты субституции, а на прямом солнечном свету смесь обоих газов дает сильный взрыв; болотный газ не изменяется при обработке смесью дымящейся серной и азотной кислот.
Бром на болотный газ действует весьма трудно; йод совсем не действует. Бромистый и йодистый метил получаются при действии брома или йода и желтого фосфора на метильный алкоголь. Из них йодистый метил (CH 3 J) имеет большое применение к лабораторной и фабричной практике для получения различного рода веществ и красок, содержащих метильные группы. Он представляет бесцветную, сильно преломляющую свет тяжелую жидкость уд. веса 2,1992 (при 0°), обладающую эфирным, несколько резким запахом, кипящую при 44°, трудно загорающуюся; почти нерастворимую в воде и легко — в спирте и эфире. Йодистый метил легко вступает в обменное разложение со многими веществами: алкоголятами, солями кислот, амидокислотами и т. п.; восстановители легко переводят его в Б. газ; при нагревании с водой в запаянных трубках дает йодистый водород и метильный алкоголь (Нидерист). 2) Из продуктов вторичного замещения галоидами водорода болотного газа известны: хлористый метилен, бромистый метилен, йодистый метилен и фтористый метилен. Первые два образуются, по А. М. Бутлерову, при действии хлора или брома на йодистый метилен, полученный впервые Бутлеровым же при нагревании йодоформа (СJ 3) с алкоголятом натрия. Йодистый метилен представляет желтоватую, сильно преломляющую свет жидкость, кипящую с некоторым разложением при 180°; при 0° она застывает в листоватые кристаллы, плавящиеся при +2°, уд. вес 3,342 (при +5°). При нагревании йодистого метилена с водой и медью до 100° образуются этилен и его гомологи (Бутлеров); с уксусно-серебряной солью получается эфир метиленгликоля СН 2 (СО 3 СН 3)2, а со щавелево-серебряной — оксиметилен (см. Муравьиная кислота и Альдегид). Благодаря значительному удельному весу йодистый метилен употребляется для определения плотности растворяемых в воде солей (Ретжерс). 3) Продукты третичного замещения галоидами водородов бол. газа: хлороформ (СНСl 3), см. это сл.; бромоформ (CHBr3), см. это сл.; йодоформ (CHJ3), см. это сл.; фтороформ (CHF3), см. это сл.
4) Продукты полного замещения галоидами: четыреххлористый углерод, перхлорметан, CCl4 открыт Реньо в 1839 г. при действии хлора на хлороформ; его получают, пропуская сухой хлор в кипящую смесь сернистого углерода CS 2 с пятихлористой сурьмой. Вещество представляет жидкость с пряным запахом, кипящую при 76,7°, уд. веса 1,6084 (при 9,5°); критическая температура его 285,3° (Павлевский); нерастворим в воде, но легко — в алкоголе и эфире; действует анестезирующим образом. Восстановители переводят четыреххлористый углерод в хлороформ и хлористый метилен; при пропускании паров его через раскаленную трубку получаются: перхлорэтилен C 2Cl4 и перхлорэтан C 2Cl6; с фосфорным ангидридом при 200° образуются хлорокись углерода СОСl 2, хлорокись фосфора и угольная кислота (Густавсон); вещество хлорирует при нагревании неорганические кислоты и металлические окиси. 2) Хлорпикрин, или трихлорнитрометан, ССl 3 (NО 2), открыт Стенгоузом при перегонке раствора пикриновой кислоты (см. это сл.) с хлорной известью; состав вещества определен Жераром и Кагуром. Хлорпикрин образуется, по-видимому, весьма часто при действии хлора на соединения, содержащие в своем составе несколько нитрогрупп, или при обработке азотной кислотой веществ, богатых хлором. Кекуле получил его при действии концентрированной азотной кислоты на хлорал и при перегонке спирта с поваренной солью, азотной и серной кислотами. Готовят его обыкновенно, действуя пикриновой кислотой (4,5 ч.) на хлорную известь (45 ч.), замешанную с водой в тесто, при нагревании; по окончании реакции хлорпикрин отгоняют с водяным паром. Хлорпикрин представляет бесцветную, сильно преломляющую свет жидкость с пронзительным, вызывающим слезы запахом. Перегоняется без разложения при 112°; уд. вес при 0° 1,692; нерастворим в воде, но легко растворяется в бензоле, сероуглероде, алкоголе; в свою очередь является растворителем для йода, смол и других богатых углеродом соединений. Восстановители переводят его в метиламин; образует с алкоголятом натрия ортоугольные эфиры; с алкогольным аммиаком дает гуанидин (см. это сл.). 3) Тринитрометан, нитроформ CH(NO2)3, получен Л. Н. Шишковым при кипячении с водой тринитроацетонитрила C(NO 2)3 -CN, при чем отщепляется угольная кислота и образуется аммонийная соль нитроформа:
С(NО 2)3-CN + 2H2O = C(NO2)3-NH4 + CO2
4) тетранитрометан, нитроуглерод C(NO2)4, открытый при только что упомянутой реакции Шишковым; соединение представляет кристаллы, плавящиеся при +13°; кипит, не разлагаясь, при 126°; не взрывает и не воспламеняется; в воде не растворимо.
Статья про "Болотный газ или метан" в словаре Брокгауза и Ефрона была прочитана 2541 раз |
TOP 15
|
|||||||