Минералогия - Бетехтин А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
На Урале в Нижне-Тагильском дунитовом массиве при бурении было установлено внезапное сильное выделение газа (с глубины 600 м), состоящего из 80% водорода, около 10% азота и около 10% метана. Наполненная газом пустота заключалась среди совершенно свежего, т. е. не затронутого какими-либо изменениями, ду-нита. С значительно меньшим содержанием водорода газ был встречен также при разработке платиноносного хромитового месторождения Госшахта на глубине 183 м. Рудная масса обладала сильной пористостью.
На Южном Урале в Ириклинском ущелье (к северу от г. Орска) газ с содержанием H2 до 80.4°м N2+ редкие газы до 19%, при незначительном содержании CO2 и Ог, был встречен скважинами на глубинах в несколько десятков метров среди грубопсаммитового туфа основных порфиритов, сильно хлоритизированного 'и альбити-зированного (девонского возраста).
В Соликамском месторождении газ с водородом (от 5.3 до 18.5%) неоднократно был установлен буровыми скважинами преимущественно в карналлитовой зоне. -Газ содержит много азота и метана. В Стассфуртском соляном месторождении (Германия) анализы газа показывали содержание H2 от 82 до 93%.
Кроме того, водород содержится в месторождениях каменных углей в виде примеси к метану; в нефтяных природных газах — в смеси не только с метаном, но •и с высшими газообразными углеводородами.
АЗОТ — N2. Бесцветный, трудно сгущаемый газ, мало растворимый в воде и других жидкостях. Плотность его по отношению к водороду равна 13.9. Сжижается при температуре около — 196°С или 77° абс. Удельный вес при этой температуре около 0.89. Около 63° абс, испаряясь, затвердевает в бесцветную, снегообразную массу. Не горит, не поддерживает горения и при обыкновенной температуре не соединяется ни с одним реагентом. Под влиянием электрического разряда с кислородом воздуха образует красно-бурые пары N2Os, дающие с НгО азотную кислоту. С водородом при тех же условиях дает аммиак — NH3.
Содержание азота в воздухе около 75%. В природных газах, встречаемых в земной коре, азот содержится в количествах от единиц процентов до 60% и больше. В некоторых природных газах, связанных с термальными источниками, содержание азота достигает 97—99%, т. е. наблюдаются почти чисто азотные струи, содержащие только аргон. В смеси с ним, чаще всего в значительных количествах, присутствует метан, часто присутствуют водород, редкие и другие газы.
Происхождение богатых азотом газовых струй может быть различным. Считается вероятным, что в большинстве случаев источником азота является воздух, растворяющийся в просачивающихся или пропитывающих горные породы поверхностных водах, которые в условиях поверхностных частей литосферы постепенно теряют кислород на реакции окисления. Вследствие этого и происходит обогащение остаточных газов азотом и его инертными спутниками (главным образом аргоном). С течением времени в более глубинных условиях могут происходить концентрации этих газов в тех или иных участках, главным образом среди пористых пород. Азот может также образовываться под влиянием высоких температур при разложении азотистых соединений, в очень небольших количествах содержащихся во всех горных породах. Наконец, как известно, азот освобождается в результате денитрифицирующей деятельности бактерий и при биохимическом разложении белковых веществ. Этот процесс, очевидно, совершается в самых верхних частях литосферы.
Практическое значение азота, добываемого главным образом из воздуха, заключается в получении весьма важных в промышленности соединений этого элемента — аммиака, азотной кислоты и кальций-цианамида. Главное применение они имеют в изготовлении азотистых удобрений, а также многочисленных органических
соединений, употребляемых в качестве красителей, пластмасс, взрывчатых веществ, в лечебном деле и др.
КИСЛОРОД — Оз. Бесцветный, не сжижающийся при обыкновенной температуре газ. Критическая температура его около 154° абс. (или —119°С). Критическое давление около 50 ат. При обыкновенном атмосферном давлении и температуре —182° плотность его равна 1.13. Сжиженный кислород представляет весьма подвижную прозрачную жидкость с синеватым оттенком, кипящую при —182°С или 91°К. В твердом состоянии дает модификации: а (ниже 23° абс), Ji (23—43° абс.) и (43—54° абс).
В химическом отношении он, в противоположность ранее рассмотренным газам, сильно активен, очень легко и энергично реагирует со многими элементами и соединениями низших окислов.
Главная масса свободного кислорода заключается в нижних слоях атмосферы— в воздухе, где содержание его достигает 23.1% весовых, или 21% по объему. В литосфере содержание его выражается совершенно ничтожными величинами; в глубинных частях он практически отсутствует. Поэтому вполне естественны те сравнительно резко проявляющиеся окислительные процессы, которые мы наблюдаем на самой поверхности Земли в коре выветривания, особенно в зонах окисления сульфидных рудных месторождений.
В связи с усовершенствованием техники получения жидкого кислорода из воздуха, применение его сильно возрастает во всех отраслях промышленности, где имеют место процессы окисления или сгорания. Большую роль он играет при интенсификации производства азотной и серной кислот, для автогенной сварки при помощи газифицированного топлива, при резке металлов в таких отраслях промышленности, как авиационная, танковая, судостроительная и др. Жидкий кислород или жидкий воздух применяются, наконец, для производства сильных взрывчатых веществ.
