كم لتر من غاز البروبان المطلوب للاحتراق أحد أشهر الأمثلة على عمليات احتراق الغاز هو احتراق غاز البروبان مع غاز الأكسجين وهذه العملية هي التفاعل الذي يحدث لإنتاج الوقود المهم جدًا للاحتراق إلى الطاقة الرافعات والسيارات وحتى تدفئة المنازل.
وكذلك تسخين المياه، وفي هذا المقال سنتحدث عن البروبان وكمية الاحتراق اللازمة له وكذلك استخدامه في الحياة اليومية.
جدول المحتويات
حول البروبان
- قبل أن نحدد عدد لترات هذا الغاز اللازمة لحرق كمية معينة من غاز الأكسجين، من الضروري إعطاء نظرة عامة موجزة عنه، لأنه عنصر كيميائي وهيدروكربوني بالصيغة الكيميائية “C3H8” وهو أيضًا أليفاتية.
- يتم الحصول عليها عن طريق تقطير البترول أو يتم الحصول عليها من عمليات استخراج الغاز الطبيعي، ولها كتلة مولية تبلغ 44.1 جم / مول، وهي عديمة اللون ودرجة غليانها -42.09 درجة مئوية.
- تم التعرف على البروبان لأول مرة في عام 1910 كعنصر تبخير لوقود السيارات “الجازولين” وتم بيع البروبان بسعر رخيص وأطلق عليه اسم “الجازولين الأمريكي” في عام 1912 واكتشفه العالم والتر سنيلينج حيث أثبت أنه يمكن تخزين أي غاز في صورة سائلة. كان البروبان وفيرًا لدرجة أنهم قاموا بتخزينه ثم بيعه.
- البروبان هو خليط من 90٪ بروبان يتم تناوله ومعه كميات صغيرة من الغازات الأخرى المحتوية على البروبيلين لا تزيد عن 5٪ بالإضافة إلى البيوتيلين والبيوتان وغازات أخرى لا تزيد عن 5٪. يتم تخزين البروبان في شكل سائل في خزانات تحت ضغط يصل إلى 10.34214 بار.
- البروبان هو العنصر الثالث في سلسلة البارافينات، حيث يأتي الميثان أولاً، يليه الإيثان، ويتم الحصول على البروبان عن طريق فصل النفط الخام المركز قليلاً أو ما يسمى بالغاز الطبيعي.
- يستخدم غاز البروبان على نطاق واسع تجاريًا لأنه مادة مهمة تستخدم في صناعة البتروكيماويات من الإيثيلين والبروبيلين المستخدم في إنتاج الأسيتون، كما يستخدم كوقود لمحركات الاحتراق الداخلي وللأغراض المنزلية.
انظر أيضًا: النفط والغاز الطبيعي كأحد ناقلات الطاقة
كم لترًا من غاز البروبان يستغرق الاحتراق؟
نحتاج 6.8 لتر من البروبان للاحتراق بوجود 34 لترًا من غاز الأكسجين ونحصل عليها وفقًا للمعادلة الكيميائية التالية:
- C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O
- VC3H8 = حجم VO2 X 1 C3H8 / 5 مجلدات O2
- æVC3H8 = 34 LX 1 حجم C3H8 / 5 مجلدات O2
- VC3H8 = 6.8 لتر C3H8
خصائص واستخدامات غاز البروبان
- الغاز عديم اللون ورائحته نفاذة، ويمكن تحويله إلى حالة سائلة بالتبريد والضغط، كما ذكرنا سابقًا أن درجة غليانه هي -42.09 درجة.
- كما أنه البديل الرئيسي لغاز المدن، فهو المكون الرئيسي لأسطوانات الغاز المستخدمة في المنازل، كما يجب التأكيد على أنه يستخدم كوقود للحافلات والسيارات.
- يتم استخدامه في تشغيل الشوايات وآلات الطبخ، وفي صناعة التبريد وفي بعض الثلاجات القديمة وفي التكسير بالبخار.
- من خلال البحث عن كمية البروبان اللازمة للاحتراق، نستنتج أن هذا الغاز قد تم استخدامه كوقود بديل لأشياء أخرى منذ عام 1992 بسبب انخفاض تكلفته وكثافته ووفرة.
- بالإضافة إلى احتراقه النظيف مقارنة بالغازات الأخرى، فإنه يشكل أيضًا خطرًا على حياة الإنسان، حيث يتم استخدامه كمصدر للطاقة في العديد من الفنادق والمنازل.
- قد يتسبب تسربه في اختناق الأشخاص في المكان أو اندلاع حرائق أو انفجار المباني، لذلك من الضروري تهوية المطبخ وكذلك الغرف التي توجد بها اسطوانات الغاز، وإغلاق الصمام بإحكام بعد كل استخدام.
قد تكون مهتمًا أيضًا بـ: الأهمية الاقتصادية للغاز الطبيعي
خصائص البروبان
الآن بعد أن حددنا البروبان واستخداماته العديدة، سنتعرف على بعض الخصائص التي تجعله متميزًا، وهي:
- يعتبر البروبان من أبسط أنواع الهيدروكربونات وأخفها في السوق، مما يجعله من أفضل وأنظف أنواع الوقود الأحفوري.
- يغلي البروبان السائل عند حوالي 42 درجة مئوية.
- لا ينسكب هذا الغاز ولا يترك بقايا ولا يتجمع ولا يضر بالماء أو التربة.
- يتم إنتاج حوالي تسعين بالمائة من إمدادات البروبان الأمريكية محليًا، ويتم إنتاج نسبة 10 بالمائة المتبقية في المكسيك أو كندا.
- عندما يحترق البروبان تمامًا، فإنه ينتج بخار الماء النظيف وثاني أكسيد الكربون.
- البروبان هو ألكان ثلاثي الكربون.
- البروبان هو غاز عديم الرائحة، ولكن يتم إضافة رائحة عند اكتشاف التسريبات.
- يجفف البروبان الملابس بشكل أسرع ولطف من الأجهزة الكهربائية.
- إنه لا يوفر الوقت فحسب، بل يوفر المال أيضًا.
- لن يشتعل غاز البروبان عند مزجه مع الهواء إلا إذا وصل مصدر الاشتعال إلى تسعمائة وعشرين درجة فهرنهايت.
الفرق بين غاز البروبان والبيوتان
- يشبه البيوتان البروبان من حيث أنه غاز من البترول المسال، بالإضافة إلى أنه مشتق من النفط الخام.
- وهذا تحت الضغط، ويمكن أن يتحول الغازان إلى سائل يمكننا تخزينه بسهولة.
- أكبر فرق بين البروبان والبيوتان هو تفاعلهما مع درجات الحرارة المنخفضة.
- لذلك لا يمكننا استخدام البيوتان أثناء درجة حرارة التجمد.
- هذا لأن درجة غليانه مضبوطة على -0.5 درجة مئوية.
- من ناحية أخرى، فإن درجة غليان البروبان قريبة من -42 درجة مئوية.
- لذلك يمكنك استخدام البروبان حتى في درجات حرارة دون الصفر.
استخدام غاز البروبان في الصناعة
- يستخدم غاز البروبان في بعض الصناعات لأنه يلبي احتياجاتهم الخاصة.
- حيث يستخدم عمال المعادن خزانات صغيرة لغاز البروبان.
- لتغذية مشاعل القطع والمعدات الأخرى.
- بالإضافة إلى ذلك، يستخدم عمال البناء سخانات محمولة تحتوي على غاز البروبان للتدفئة أثناء العمل في الطقس البارد.
- تستخدم سخانات غاز البروبان أيضًا في مواقع البناء للتجصيص وتجفيف الخرسانة.
- وأيضًا تسخين الأسفلت لإجراء العديد من الإصلاحات وبناء الطرق السريعة.
- ولأن هذا الغاز هو وقود منخفض الانبعاثات، فإن الشاحنات التي تعمل عليه تستمر في العمل بأمان في معسكرات العمل والمصانع.
قد تكون مهتمًا أيضًا بـ: الفرق بين الغاز الطبيعي وغاز البوتان في مصر
استخدامات أخرى لغاز البروبان
- يشيع استخدام غاز البروبان في المنازل، وخاصة في المناطق الريفية.
- هذا بسبب عدم توفر خدمات الغاز الطبيعي.
- ومن هذه الاستخدامات: مكيفات الهواء، سخانات المياه، مجففات الملابس والأفران، بالإضافة إلى استخدامها في طهي الطعام وكذلك الشوي.
- يتم استخدامه في المزارع حيث يستخدم ما يقرب من نصف المزارع في الولايات المتحدة الأمريكية غاز البروبان لتلبية احتياجاتهم المختلفة.
- يستخدمه المزارعون لتجفيف المحاصيل المختلفة وتدفئة الصوبات الزراعية والجرارات الكهربائية.
- يستخدم البروبان في العمل الحر.
- يتم استخدامه من قبل العديد من المؤسسات التجارية مثل المغاسل وكذلك محلات البقالة والمطاعم للطهي وتسخين الطعام.
كيف تتصرف في حالة حدوث تسرب للغاز
- إذا شممت رائحة غاز، فلا تقم بتشغيل المفاتيح الكهربائية ولا تقم بتشغيل مراوح العادم أو أعواد الثقاب لتجنب حدوث انفجار.
- قم بإخلاء المنطقة بسرعة، وأغلق صمام الغاز بإحكام وتخلص من جميع مصادر الاشتعال القريبة.
- افتح النوافذ لتهوية المكان، وبعد ذلك بمساعدة المختصين، ابحث عن مصدر التسرب.
تحدثنا في هذا المقال عن غاز البروبان وكميته اللازمة للاحتراق وتحدثنا بالتفصيل عن استخداماته المختلفة وأهميته وخصائصه وعيوبه.