Газ

Газ (аз ҳол., бармегардад ба) — ҳолати модда, ки дар он зарраҳо бо ҳамдигар алоқа надоранд ё зери таъсири якдигар робитаи андак ҳосил карда, дар ҳаракат мебошанд. Истилоҳи газро кимиёшиноси ҳолландӣ Н. Б. Ҳелмонт ба илм ворид кардааст. Дар табиат Моддаҳои газмонанд дар табиат бисёранд. Атмосфераи Замин аз газ иборат аст. Газ ба миқдори зиёд дар ҷинсҳои сахт мавҷуд буда, дар оби баҳру уқёнус ва дарёҳо ҳал шудааст. Офтобу ситораҳо ва муҳити байни онҳо низ аз газ (плазма) иборатанд. Газҳои табиӣ омехтаи газҳои ҷудогона мебошанд. Молекулаҳои газ зичии кам дошта, фишурдашаванда ва серҳаракатанд, бо ҳамдигар омехта мешаванд, бидуни таъсири фишори берунӣ ҳаҷми зарфро комилан ишғол мекунанд. Ҳаҷми газ ба фишор ва ҳарорат вобаста аст. Хосиятҳои физикӣ Доираи ҳолати газмонанд хеле фарох мебошад, бинобар ин, хосияти газҳо ҳангоми тағйир ёфтани ҳарорат ва фишор дигаргун мешавад. Мас., дар муҳити созгор зичии газ тақр. 1000 баробар аз зичии моеъҳо камтар аст. Дар ҳарорати хона зичии он тақр. 10-20 гсм 3 мебошад. Дар шароити кайҳон зичии газ мумкин аст даҳҳо маротиба кам (10-30 гсм 3) гардад. Ҳангоми баланд будани фишор зичии газ меафзояд (мас., дар маркази баъзе ситораҳо 109 гсм 3). Вобаста ба шароит дигар хосиятҳои газ, мас., гармигузаронӣ, часпакӣ ва ғ. низ тағйир меёбанд. Бино ба назарияи молекулавию кинетикӣ газ маҷмӯи зарра (молекула ё атом)-ҳои таъсири мутақобилашон суст мебошад, ки ҳаракати бенизом доранд. Дар асоси чунин тасаввурот метавон хосияти физикии газ (хусусан гази тунук)-ро шарҳ дод. Дар гази тунук масофаи байни молекулаҳо нисбат ба радиуси таъсири неруи байни онҳо зиёд аст. Мас., дар шароити муътадил 1 см 3 газ дорои 1019 молекула буда, масофаи байни онҳо 10 6 см ё 100 аст, ҳол он ки таъсири якдигарии молекулаҳо дар масофаи зиёда аз 5–10 номумкин мебошад. Пас, дар чунин шароит молекулаҳо фақат баъди то ба масофаи зарурӣ наздик шуданашон ба ҳамдигар таъсир расонда метавонанд. Чунин наздикиро "бархӯрди молекулаҳо" меноманд. Радиуси ин навъ таъсирот аз масофаи байни молекулаҳо 10–20 баробар кам буда, ҳаҷми умумие, ки неруҳо метавонанд таъсир расонанд, 10 3 –10 4 ҳиссаи ҳаҷми пурраи газ аст. Яъне, ҳаҷми газ дар шароити муътадил хурд буда, молекулаҳои он бо якдигар таъсир намерасонанд. Чунин газҳоро газҳои идеалӣ меноманд. Молекулаи ин гуна газҳо дорои неруи кинетикист, бинобар ин, неруи дохилии онҳо ба ҳаҷме, ки ишғол кардааст, вобастагӣ надорад. Мувофиқи назарияи молекулавию кинетикӣ фишори газ ба девораҳои зарф таъсири зарбаи молекулаҳо ба сатҳи он аст. Ҳолати газ ба фишор Р, ҳаҷм ва ҳарорат Т вобастагӣ дорад. Барои газҳои идеалӣ инро аз рӯйи муодилаи Клайпейрон – Менделеев муқаррар мекунанд:; Дар ин ҷо: – собитаи универсалии газӣ; – ҳаҷми 1 мол газ; Т – ҳарорати мутлақ; – фишор. Муодилаи мазкур маҷмӯи қонунҳои Бойл-Мариотт, Гей-Люссак ва Шарл оид ба газҳои идеалӣ мебошад. Аз муодила бармеояд, ки ҳангоми мавҷудияти ҳарорату фишори яксон газҳои идеалии миқдорашон 1 мол ҳаҷми баробар доранд ва дар воҳиди ҳаҷми ҳар кадоми онҳо адади молекулаҳо низ яксон аст. Дар шароити мувозанати ҳарорат фишори газ дар тамоми ҳаҷми он яксон аст, молекулаҳо бетартибона дар ҳаракатанд. Ҳангоми тағйир ёфтани ҳарорат ё фишор мувозанат халалдор шуда, энергия, масса ва дигар бузургиҳои физикӣ тағйир меёбанд. Дар сурати афзудани зичӣ хосияти газҳо дигаргун мешавад ва онҳо газҳои идеалӣ намебошанд. Бинобар ин, муодилаи ҳолати гази идеалӣ қобили истифода намегардад, зеро таъсири неруи байнимолекулавӣ зиёд аст. Чунин газро гази реалӣ меноманд. Барои тавсифи математикии он аз муодилаи ҳолати гази реалӣ (муодилаи Ван-дер-Ваалс) истифода мекунанд: Дар ин ҷо: – фишори газ; – ҳарорати он; – ҳаҷми 1 мол модда; – собитаи универсалии газӣ; а ва – константаи ҳолати гази реалӣ, ки аз хосияти гази идеалӣ дур шудани онро нишон медиҳад; 2 – бузургие, ки ҷозибаи бинобар неруи Ван-дер-Ваалс бавуҷудомадаи байни молекулаҳои газро ифода мекунад. Муодилаи Ван-дер-Ваалс ҳам мавҷудияти неруи ҷозибаи байнимолекулавӣ ва ҳам неруи дурсозро, ки ба фишурдашавии газ роҳ намедиҳад, ба назар мегирад. Хосияти электрии газ ба ионнокшавии молекулаву атомҳо, яъне, дар газ пайдо шудани зарраҳои зарядноки электрӣ (ионҳо ва электронҳо) вобаста аст. Ҳангоми вуҷуд надоштани зарраҳои заряднок газ диэлектрики хуб мебошад. Бо афзоиши ҷамъшавии зарраҳои заряднок қобилияти электргузаронии газ меафзояд. Қобилияти электргузаронии газҳо ба омилҳои гуногуни физикӣ вобаста аст. Дар ҳарорати баланд (ҳазорҳо дараҷа) ҳар кадом газ қисман ионнок шуда, ба плазма табдил меёбад. Дар сурати дар плазма камтар ҷамъ шудани зарядҳо хосияти он аз хосияти гази муқаррарӣ кам тафовут дорад. Аз рӯи хосияти магнитӣ газҳо диамагнитӣ (газҳои инертӣ, 2, 2, 2, 2) ва парамагнитӣ мешаванд. Молекулаи газҳои диамагнитӣ лаҳза (момент)-и магнитии доимӣ надорад (ба он фақат зери таъсири майдони магнитии берунӣ соҳиб мешавад). Газҳои молекулаашон иборат аз моменти магнитии доимӣ дар майдони магнитии беруна хосияти парамагнитӣ зоҳир менамоянд. Дар илми физика на фақат яке аз ҳолатҳои агрегатии модда, балки маҷмӯи электронҳои озоди филиззҳо (гази электронӣ), фононҳои гелии моеъ (гази фононӣ) ва ғ. низ газ номида мешавад. Конҳои гази Тоҷикистон Конҳои гази Тоҷикистон дар қисми шимол (водии Фарғона – дар мавзеъҳои Работ, Айритон, Маданият) ва ҷануби ҷумҳурӣ (вилояти Хатлон – навоҳии Вахш, Балҷувон, Кӯлоб ва водии Ҳисор) мавҷуданд. Дар ин минтақаҳо газ асосан дар шакли моеъ (конденсат) дар конҳои нафт дучор меояд. Конҳои гази Тоҷикистон дар қабатҳои рег ва оҳаки давраҳои палеоген ва табошир дар умқи 1500–7000 м ҷойгир мебошанд. Ғафсии қабати газ 28–35 м аст. Тақр. 93 дарсади газҳои ҷумҳурӣ аз метан иборат буда, миқдори гидрогенсулфид хеле кам аст. Газҳое, ки феълан мавриди истифода қарор доранд аз умқи 650–3000 м истихроҷ мешаванд. Дар Тоҷикистон аввалин кони газ соли 1964 ба истифода дода шудааст (кони Қизилтумшуқ дар ноҳияи Ҷалолиддини Румӣ). Таркиби он аз 85,6% метан ва 0,28% гидрогенсулфид иборат аст. Солҳои баъдӣ истихроҷи газ дар 36 чоҳи нав ҷорӣ шуд. Таҳқиқҳои геологӣ собит намуданд, ки дар Тоҷикистон захираи бузурги газ ва нафт мавҷуд аст. Бино ба маълумоти ширкати (Канада) захираи гази Тоҷикистон 27,5 млрд баррел буда, 69 дарсади он газ ва 31 дарсад омехтаи нафту гази моеъ мебошад. Ширкати "Газпром"-и Федератсияи Русия дар мавзеи Сариқамиш (50 км ғарбтари шаҳри Душанбе) чоҳи умқаш 6300 м-ро кофта истодааст, ки захираи гази он 60 млрд м 3 -ро ташкил медиҳад. Ҳамчунин истихроҷи гази кони Шамбарӣ низ дар назар аст. Корбурди санъатӣ Газҳоро дар саноат фаровон кор мефармоянд. Газҳои табиӣ ва газҳои кокс ашёи хом ва сӯзишворианд. Оксигени атмосфера дар филизкорӣ ба кор меравад. Метан, этан ва ғайра дар саноати нафту кимиё истифода мешаванд. Атсетиленро дар синтези кимиёӣ ва кафшери филиззот, аммиакро дар саноати нуриҳои минералӣ, нитрогенро барои ҳосил кардани аммиак кор мефармоянд.