Какие газы легче воздуха?
Количество газов, которые легче воздуха, невелико.
Способ определения того, какие газы легче или тяжелее воздуха, заключается в сравнении их молекулярного веса (который вы можете найти в списке обнаруживаемых газов). Вы даже можете вычислить молекулярный вес M вещества, если вам известна химическая формула, установив H = 1, C = 12, N = 14, и O = 16 г/моль.
Пример:
Этанол, химическая формула C2H5OH, содержит 2 C, 6 H, и 1 O,
отсюда M = 2∗12 + 6∗1 + 1∗16 =46 г/моль.
Метан, химическая формула CH4, содержит 1 C и 4 H,
отсюда M = 1∗12 + 4∗1 = 16 г/моль.
Молекулярный вес воздуха, состоящего из 20,9 объемн. % O2 (M = 2∗16 = 32 г/моль) и 79,1 объемн. % N2 (M = 2∗14 = 28 г/моль), составляет 0,209∗32 + 0,791∗28 = 28,836 г/моль.
Вывод: любое вещество с молекулярным весом менее 28,836 г/моль легче воздуха.
Удивительно, что существует лишь 12 газов легче воздуха:
| ГАЗ | ФОРМУЛА | МОЛ.ВЕС | ОТН.ВЕС (Воздух=1) | ТОЧКА КИПЕНИЯ | ГОРЮЧЕСТЬ |
| Водород | Н2 | 2 | 0,069 | - 252.8 °C | Да |
| Гелий | He | 4 | 0,139 | - 268.9 °C | Нет |
| Метан | СН4 | 16 | 0,560 | - 161.5 °C | Да |
| Аммиак | NH3 | 17 | 0,589 | - 33.4 °C | Да |
| Фтористый водород | HF | 20 | 0,694 | 19.5 °C | Нет |
| Неон | Ne | 20 | 0,694 | - 246.1 °C | Нет |
| Ацетилен | С2Н2 | 26 | 0,902 | - 84.0 °C | Да |
| Диборан | В2Н6 | 27 | 0,936 | - 92.5 °C | Да |
| Синильная кислота | HCN | 27 | 0,936 | 25.7 °C *) | Да |
| Угарный газ | СО | 28 | 0,971 | - 191.6 °C | Да |
| Азот | N2 | 28 | 0,971 | - 195.8 °C | Нет |
| Этилен(Этен) | С2Н4 | 28 | 0,971 | - 103.8 °C | Да |
*) На самом деле синильная кислота в большей степени жидкость, нежели газ, давление ее паров составляет 817 мбар при 20 °C (по определению, газы имеют точку кипения ниже 20°C).
Кстати: пары еще одного, крайне важного негорючего вещества легче воздуха: H2O, молярный вес - 18 г/моль. Вывод: сухой воздух тяжелее влажного, который поднимается и конденсируется наверху в облаках.
Что касается размещения сенсоров на горючие газы, то это необходимо учитывать лишь для метана, водорода и аммиака. Эти газы поднимаются вверх до потолка, где и следует устанавливать сенсоры.
Помните, что любые горючие пары тяжелее воздуха!
