ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Счастлив тот человек, кто откроет это из "Мост в энергетическое Эльдорадо " Эти слова принадлежат известному нидерландскому химику XVIII в. Г. Бургаве, который, скептически относясь к господствовавшей в то время теории флогистона, стремился постичь великую тайну пищи огня . Наблюдения за горящей свечой, птицей под стеклянным колпаком привели его к мысли о скрытой силе, находящейся в воздухе и играющей важную роль в процессах горения и дыхания. [c.53] Кислород относится к самым распространенным элементам земной коры. Химически он является самым активным неметаллом. В. И. Вернадский писал, что свободный кислород является самым могущественным деятелем из всех известных нам химических тел земной коры . Он входит практически во все жизненно важные молекулы. Исключительно велика его роль в процессах фотосинтеза выделяясь, кислород поступает в атмосферу. Примерно за 2000 лет весь атмосферный кислород проходит через живое вещество. [c.55] Вместе с тем кислород — вредный компонент в топливе. Не являясь по существу горючей частью топлива, он представляет внутренний балласт (в отличие от внешнего балласта — золы и влаги). Содержание кислорода в топливе колеблется в широком диапазоне — от 0,05 (бензин) до 42 % (дрова). [c.55] Перебрав в памяти имена друзей и знакомых, многие из нас могут легко убедиться, что все они, за редким исключением, идут своим владельцам. Это же можно отнести и к химическим элементам, хотя и здесь возможны неудачи. Пример тому — азот. В переводе с греческого азот означает безжизненный . Нелепость такой характеристики вопиюща, ибо трудно представить себе жизнь на Земле без азота азот и жизнь — понятия неотделимые. Акад. Д. Н. Прянишников писал, что без азота нет белков, без белков нет протоплазмы, без протоплазмы нет жизни. Пассаж с азотом особенно удивляет, когда произносится имя его крестного отца А. Лавуазье. [c.55] Но если происхождение термина азот установлено доподлинно, то возникновение самого газа ассоциируется с загадкой о первичности типа притчи о курице и яйце . Жизнь во многом обязана азоту, но и азот своим происхождением и существованием в биосфере обязан жизненным процессам. [c.56] Круговорот азота в природе поучителен. Он образуется при бактериальном брожении белковых веществ, а также в результате разложения азотсодержащих соединений, входящих в состав горных пород. Часть его усваивается в почве особыми бактериями, после гибели которых азот либо возвращается в атмосферу, либо переходит в состав минеральных азотных соединений. Как хорошо растворимые вещества последние вместе с подземными водами мигрируют в толще горных пород. При вулканических процессах они разлагаются, а свободный азот или его оксидные соединения вновь возвращаются в атмосферу. [c.56] Вредный характер оксидов азота проявляется в том, что от них необыкновенно трудно избавиться. Правда, до 60-х гг. нашего века их старались не замечать. Но с ростом энергетических ресурсов планеты простое игнорирование присутствия в дымовых газах оксидов азота, выбросы которых лишь топками электростанций мощностью 1000 МВт, работающих на природном газе, мазуте и угле, составляют около 55 млн кг в год, сродни умозаключению лисы из басни Эзопа Лиса и виноград (коль недоступен, значит, зеленый). Оксиды азота содержатся в продуктах сгорания всех видов топлива. Хотя механизм их образования до конца пока не ясен, различают тепловые и топливные оксиды. Источником первых является атмосферный воздух — необходимый атрибут процесса горения. Молекулярный азот воздуха инертен, но при температурах выше 1300 °С и он окисляется. Правда, казалось бы, такая его особенность дает оружие против него не допускать высоких температур. К этому по возможности и стремятся. Но оксиды азота топливного происхождения образуются и при сравнительно низких температурах. Для борьбы с ними необходима новая технология самого процесса сжигания. [c.57] Желтый дьявол — давно известный персонаж. Правда, ранее к такому перевоплощению прибегал Золотой телец. Однако и в облике серы и ее оксидов он приобретает достаточно серьезную разрушительную силу. [c.58] Своими похождениями сера (в самородном состоянии и в виде сернистых соединений) известна с древнейших времен. Это один из старейших химических элементов. Сера входила в состав священных курений при религиозных обрядах считалось, что запах горящей серы отгоняет злых духов. Не последняя роль отводилась ей и на театре военных действий. Еще в V в. н. э. изобретенный в Византии греческий огонь наводил ужас на воинственных соседей. Начиненные серой снаряды, подобно огненным кометам с лисьими хвостами ядовитого газа — диоксида серы SO2, устрашали противника. А с X в. сера прочно вошла как необходимый компонент в зажигательные смеси. Интересно, что немецкое название серы суль-фур в переводе означает убивать , предрекая тем самым проявившееся в наиболее полной мере в наши дни ее опустошительное амплуа. [c.58] Правда, справедливости ради следует оговориться, что доброе имя серы порочит в основном лишь сернистый газ SO2. Причиняемый им вред огромен буквально все вокруг тепловых электростанций, потребляющих высокосернистые топлива, существует как бы в объятиях Желтого дьявола — гибнут хвойные деревья, выгорает трава, корродирует и разрушается металл, увеличиваются заболеваемость и смертность населения. В США подсчитали, что ущерб, причиняемый выбросами SO2 с дымовыми газами электростанций, составляет 0,6 цента на 1 кВт ч выработанной электроэнергии. Современная теплоэлектростанция (ТЭС) мощностью 1000 МВт выбрасывает в атмосферу при работе на природном газе 0,012, мазуте 52,66 и угле 189 ООО кг SO2 в год. [c.58] Содержание серы в топливе колеблется в широких пределах. [c.59] Но сера — это не только зло. Она входит в состав белков и других соединений. Сера является важным компонентом многих биологически активных веществ (например, витаминов), гормона инсулина и катализатора глю-татиона. В живых организмах она обнаружена в нервных тканях, хрящах и костях, в желчи. [c.59] Сера относится к числу самых коммуникабельных химических элементов. Она легко вступает в реакцию практически со всеми элементами, за исключением азота, иода, золота, платины и инертных газов. [c.59] Список благих дел серы достаточно велик. Еще в VIII в. в Китае использовали ее в пиротехнических целях. И сегодня трудно представить наш быт без примитивных и как будто незаметных, но очень удобных и незаменимых спичек. Даже сероводород — очень ядовитый газ со зловонным запахом — сегодня незаменим в производстве синтетических волокон. [c.59] Особенно долгая жизнь серы в медицине. Издавна она и ее соединения применялись для лечения кожных заболеваний. А возможна ли аптечка современного человека без сульфамидных препаратов сульфидина, сульфазола, норсульфазола, сульгина, сульфадимезина, стрептоцида, сульфадиметоксина, активно подавляющих враждебно относящихся к нам многочисленных микробов У серы еще одно актуальное назначение она входит в состав многих антибиотиков. [c.59] Закон перехода количества в качество существует объективно и ни в подтверждении, ни тем более в опро-верл ении не нуждается. [c.59] От выхода летучих существенно зависит способ сжигания топлива в топках. Для топлива с большим выходом летучих требуются топки большого объема (камерное сжигание) при малом выходе летучих сжигание в основном производится на решетке топки (слоевое сжигание). [c.60] Шя послёднего почти в два раза выше, чем дров, т. е. чтобы, например, вскипятить чайник, антрацита понадобилось бы в два раза меньше. [c.61] Важной характеристикой топлива является наличие в нем негорючих примесей — балласта, состоящего из золы и влаги. Внимательный, но малонскушенный читатель не преминет возразить нужно использовать сухое топливо. Но дело в том, что, кроме внешней влаги, легко удаляемой высушиванием и не входящей в данный показатель (U p — влажность рабочего топлива), существуют еще влага гигроскопическая (в основном адсорбированная органической частью топлива) и гидратная (кристаллизационная вода молекул некоторых соединений в золе). Так вот, именно в твердых топливах W p содержится от 4 (кокс) до 55 % (молодые бурые угли, торф некоторых месторождений). Использование топлив высокой влажности ставит под сомнение рентабельность их добычи. И уж совсем невыгодно транспортировать их на расстояния. [c.61] Вернуться к основной статье