2.2.8. VIII группа (подгруппа VIII а) Инертные газы

Элемент	Название	Кем открыт	Год открытия
Не	Гелий ("солнце")	Локьер, Жансен Рамзай	1893 - 1898
Ne	Неон ("новый")
Ar	Аргон ("ленивый")
Kr	Криптон ("скрытый")
Xe	Ксенон ("незнакомец")
Rn	Радон ("луч")

Первый из инертных газов – гелий – был впервые открыт на Солнце, и лишь позже – на Земле. А затем в течение нескольких лет лорд Рамзай открыл всю подгруппу инертных (благородных) газов. За это открытие ему была присуждена Нобелевская премия 1904 года.

1. Инертные газы не вступают в какие-либо химические реакции. Однако сравнительно недавно все-таки были получены соединения криптона и ксенона с фтором и кислородом.

2. Использование инертных газов началось с 1915 года, когда в Германии гелий впервые применили для наполнения дирижаблей.

В настоящее время инертные газы активно используются в технологических процессах

а) для создания защитных сред (как газы – флегматизаторы);

б) как средства для передавливания из одной емкости в другую легковоспламеняющихся жидкостей и порошков в ракетах и управляемых снарядах;

в) для хранения и перевозки элементов ядерных реакторов;

г) при получении щелочных металлов, а также вольфрама, ванадия, урана, тория, ниобия, тантала, циркония, гафния и бериллия;

д) при изготовлении ламп;

е) гелий используют как заменитель азота в аквалангах для предотвращения кессонной болезни.

2.2.9. Водород

Водород – единственный элемент периодической системы, не имеющий аналогов. Открыт был в 1766 году Генри Кавендишем.

В свободном состоянии на Земле встречается очень редко (в небольших количествах – в вулканических газах и продуктах разложения органических остатков). Водород – самый распространенный элемент Вселенной; в виде плазмы он составляет около половины массы Солнца и большинства звезд, основную часть газа межзвездной среды и газовых туманностей.

Из промышленных способов получения водорода наиболее распространенными являются:

а) конверсия метана

Н₂О

СН₄ + О₂  СО₂ + 2Н₂

б) крекинг нефти;

в) коксовый газ, образующийся при коксовании угля;

г) крекинг метана

СН₄  С + 2Н₂

д) электролиз воды;

е) железопаровой способ

Fe + H₂O  FeO + H₂.

Все процессы получения водорода представляют большую пожарную опасность.

1. При обычных условиях водород малоактивен. Бурно реагирует только с фтором.

При нагревании взаимодействует с кислородом с образованием воды. При определенных условиях реакция может носить характер взрыва.

Н₂ + 0,5О₂  Н₂О

2. При высоком давлении водород вступает в реакцию с азотом с образованием аммиака.

3Н₂ + N₂  2NН₃

3. Пожарную опасность представляют гидриды металлов I-II групп. При взаимодействии этих веществ с водой выделяется водород.

NaH + H₂O  NaOH + H₂

4. Водород используют для получения чистых металлов (железа, вольфрама и др.)

3H₂ + WO₃  W + 3H₂O

5. Водород в больших объемах используют для охлаждения турбогенераторов.

2.3. Классификация горючих веществ и материалов.

Горючие вещества и материалы классифицируют по химической природе, происхождению, агрегатному состоянию, дисперсности и т.д.

По химической природе горючие вещества и материалы подразделяются на два основных класса - органические и неорганические.

Такое подразделение весьма условно, поскольку многие органические вещества содержат как в химически связанном виде, так и в виде примесей неорганические компоненты, нелетучая часть которых остается в виде золы, шлаков и т.п.

Органические горючие вещества - это все вещества на основе углерода, представляющие собой материалы растительного или животного происхождения, или же ископаемые вещества, т.е. добываемые из недр земли. Все они применяются как в натуральном виде, т.е. сразу после их заготовки или добычи, так и после соответствующей переработки. К горючим веществам растительного и животного происхождения, применяемым в натуральном виде, относятся древесина, растительные волокна:

джут, хлопок, пенька, растительные и животные жиры и масла (конопляное, подсолнечное, рыбий жир; лакообразующие смолы и т.п.) К переработанным можно отнести древесный уголь, высыхающие масла типа олиф и т.п.

Неорганические горючие вещества и материалы представляют собой все простые и сложные вещества неорганической природы, способные к реакциям горения. По современной химической классификации это металлы и неметаллы, их различные производные.

К горючим металлам и их производным относятся все щелочные и щелочноземельные металлы, а так же металлы других групп периодической таблицы элементов Д.И.Менделеева (А1, Ti, Zn, Zr, и др.) и их производные (карбиды, сульфиды и т.д.).

ГОРЮЧИЕ ВЕЩЕСТВА И МАТЕРИАЛЫ
ОРГАНИЧЕСКИЕ		НЕОРГАНИЧЕСКИЕ
Растительного и животного происхождения	Ископаемые и их производные	Металлы и их производные	Неметаллы и их производные
Древесина, хлопок, джут, масла, жиры, смолы,и т.д.	Каменный и бурый уголь, нефть, газ, нефтепродукты, кислородсодержащие соединения, синтетические полимеры, пласт-массы и т.д.	Щелочные, щелочно-земельные и др. металлы, гидриды и др.соединения	Сера, фосфор, кремний и др., гидриды и др. соединения

К горючим неметаллам и их производным относятся бор, кремний, фосфор, мышьяк, сера, селен, теллур, их карбиды, гидриды, сульфиды и т.д.

Классификацию горючих веществ и материалов можно представить в виде схемы, приведенной на рис.6.

Практически все горючие вещества органической природы окружают человека повсеместно - и в быту, и на производстве, в то время как большинство веществ неорганической природы в силу их высокой химической активности встречаются только в условиях производства (в цехах, на складах сырья, промежуточной и конечной продукции, на транспорте и т.п.).

По агрегатному состоянию горючие вещества и материалы подразделяются на газообразные, жидкие и твердые.