Содержание
В ключевое отличие между силаном и силоксаном заключается в том, что силан – это химическое соединение, а силоксан – это функциональная группа кремнийорганического соединения.
Силан и силоксан – кремнийсодержащие соединения. Оба эти материала важны как герметики. Здесь силановый герметик имеет тенденцию проникать глубоко для защиты под поверхностью, в то время как силоксановый герметик работает на поверхности, обеспечивая водоотталкивающие свойства.
1. Обзор и основные отличия 2. Что такое силан 3. Что такое силоксан 4. Сравнение бок о бок – силан и силоксан в табличной форме 5. Резюме
Особенности пропан-бутана (СНГ)
Пропан – углеродный газ, побочный продукт при добыче нефти. Не имеет запаха, прозрачен и безвреден для человека. В него также добавляются одоранты, чтобы при утечках его могли почувствовать. Химическая формула – C 3 H 8 .
На заправках мы видим надпись «пропан–бутан». Бутан – это также углеродный газ, который выделяется при схожих условиях. Его смешивают с пропаном для того, чтобы добиться нужного октанового числа. Причем в различные время года составы меняются: зимой больше пропана, а летом бутана.
Хранится он в баллонах в автомобиле в сжиженном виде. То есть он жидкий, а не газообразный – «плюхается» в баллоне. Также большим преимуществом является рабочее давление, которое составляет всего 14 атмосфер. Для него нужны емкости из более легкого металла и стенки баллона намного тоньше. Сейчас наибольшее распостранение получили тороидальные баллоны в виде бублика, которые помещяются на место запаски. При этом баллон не занимает места в багажнике, но приходится жертвовать запасным колесом.
На среднестатистическом оборудовании при полной заправке можно проехать 650…850 километров, что в четыре раза больше, чем у оппонента.
Расход на пропане 11…13 литров на 100 км на среднестатистическом автомобиле с двигателем 1.6 литра на 4 поколении ГБО.
Оборудование стоит в два раза дешевле. По нашему опыту девять из десяти компаний по установке газового оборудования специализируются на пропане.
Много заправок. Также большим плюсом является то, что заправок на пропане в десятки раз больше.
Потеря мощности двигателя ниже, около 5…10%.
Плюсы пропана:
- Дешевое оборудование.
- Очень много компаний, которые обслуживают и устанавливают.
- Низкое давление.
- Хранится в сжиженном виде.
- Легкое и компактное оборудование, можно установить в гнездо для запаски.
- Больший пробег.
- Меньшая потеря мощности около 5…10%.
Минусы пропана:
- Пропан дороже метана на примерно 3 рубля за литр. Пропап стоит 17 рублей против 14 за литр метана.
- Более взрывоопасен, чем метан. При повреждении баллона не так быстро испаряется в атмосферу.
Пропан хоть и стоит чуть дороже, но обладает большим количеством плюсов и распостраненностью заправок.
Метан: устойчивость на воздухе
Одним из главных свойств метана является его устойчивость на воздухе. Это означает, что метан не реагирует с кислородом в атмосфере под нормальными условиями, такими как комнатная температура и давление. Метан не окисляется и не образует продукты сгорания без наличия искры или иного источника возгорания.
Устойчивость метана на воздухе связана с его химической структурой. Молекула метана состоит из одного атома углерода и четырех атомов водорода, связанных с помощью ковалентных связей. Ковалентные связи очень прочные и нескладны, что делает метан стабильным и инертным в отношении окисления.
Благодаря своей устойчивости, метан используется в различных областях, включая энергетику, топливные ячейки, химическую промышленность и производство пищевых продуктов. Кроме того, метан является одним из главных компонентов природного газа, который является важным источником энергии для многих стран.
Номенклатура различных структур
Существуют определенные правила наименования силанов. Например, в зависимости от количества атомов кремния в каждой молекуле перед словом «силан» стоит числовой префикс, такой как ди, три, тетра и т. Д. Таким образом, Si2ЧАС6 дисилан, а Si3ЧАС8 это трисилан. SiH4 обычно просто называют силаном без префикса, но иногда его называют моносиланом (чтобы избежать путаницы с более крупными силанами).
В альтернативной системе номенклатуры силаны могут быть названы аналогично другим неорганическим соединениям. Например, силан называют тетрагидридом кремния. Однако с более длинными силанами эта система становится громоздкой.
Циклосилан – это силан с кольцевой структурой, так же как циклоалкан представляет собой алкан с кольцевой структурой.
Некоторые силаны имеют разветвленную структуру. Радикал • SiH3 называется силилом, • Si2ЧАС5 это дисиланил и так далее. Трисилан с силильной группой, присоединенной к среднему кремнию, называется силилтрисиланом. Номенклатура аналогична номенклатуре алкильных радикалов.
Силаны могут также нести определенные функциональные группы, как и алканы. Например, если к силану присоединена гидроксильная группа (ОН), она называется силанолом. Существует (по крайней мере, в принципе) кремниевый аналог для всех углеродных алканов.
Свойства и реакции
Так как водород является более электроотрицательным , чем кремний (2,2 против 1,9 на шкале Полинга ), то поляризация из Si – Н связи является противоположностью , что из C – H связи (электроотрицательность углерода . Составляет 2,55 по шкале Полинга) . Это имеет несколько последствий, в частности, склонность силана к образованию комплексов с переходными металлами или тот факт, что он самовоспламеняется на воздухе без необходимости воспламенения (он пирофорен ). Данные продукты сгорания силан, однако , часто противоречат друг другу , потому что сам силан достаточно стабилен , а его воспламеняемость будет обусловлено главным образом наличием примесей , таких как образование высших силанов в процессе ее производства, в присутствии следов влаги. И по каталитических эффектов из поверхность емкостей, в которых он находится.
В отсутствие кислорода и влаги силан при температуре выше 400 ° C разлагается на кремний и водород, которые можно использовать для нанесения тонких слоев кремния путем химического осаждения из паровой фазы ( CVD ).
- SiH 4⟶ Si + 2 H 2выше 400 ° C .
Уменьшение силана с помощью щелочного металла , растворенного в растворителе , дает производную силильное соответствующую щелочь. В зависимости от растворителя могут иметь место две конкурирующие реакции, например, только первая реакция в гексаметилфосфорамиде [(CH 3 ) 2 N] 3 PO.(HMPA) и оба одновременно в диметоксиэтане CH 3 OCH 2 CH 2 OCH 3, например, здесь с калием дает силанид калия KSiH 3 :
- 2 SiH 4+ 2 K ⟶ 2 KSiH 3+ H 2 ;
- SiH 4+ 2 К ⟶ KSiH 3+ KH .
Энергия Si – Н связи составляет около 384 кДж / моль , что составляет около 20% меньше , чем у Н – Н – связи в водородной молекулы Н 2.. Отсюда следует, что соединения, содержащие такие связи Si – H, более реакционноспособны, чем H 2.. Энергия Si – Н – связи мало влияет наличие заместителей на атоме кремния: это , таким образом , составит 419 кДж / моль для trifluorosilane SIHF 3, 382 кДж / моль для трихлорсилана SiHCl 3и 398 кДж / моль для триметилсилана SiH (CH 3 ) 3.
Силан – сильный восстановитель, который горит в кислороде , взрывается в хлоре и быстро гидролизуется в щелочной воде ( pH > 7 ) в соответствии с реакциями:
- SiH 4+ 2 O 2⟶ SiO 2+ 2 Н 2 О ;
- SiH 4+ 2 Cl 2⟶ SiCl 4+ 2 ч 2 ;
- SiH 4+ 4 Н 2 О⟶ Si (OH) 4+ 4 Ч 2.
С другой стороны, реакция с чистой водой протекает очень медленно: ей способствует присутствие основных следов или сильной кислоты .
Основные отличия
Метан и пропан – два абсолютно разных типа газового топлива. Главное отличие состоит в разных агрегатных состояниях. Для пропана характерна сжиженная фаза, в то время как метан подвергается сжатию в газообразном виде. Его называют компримированным (сжатым) природным газом (КПГ).
Соответственно, пропан – сжиженный нефтяной газ (СНГ). Нефтяной, потому что является побочным продуктом от переработки нефти. Пропан-бутан также могут получать, отделяя его от природного газа.
Итак, главное отличие метана от пропана – разная фаза, обусловленная природными свойствами, а также технологией добычи. Помимо этого, газы отличаются по техническим характеристикам, экологичности и безопасности.
Технические характеристики
Первое отличие – разная способность сопротивляться взрыву, то есть самовозгоранию при сжатии. Детонационную стойкость, как известно, показывает октановое число. Чем оно больше, тем сильнее необходимо сжать газ, чтобы он взорвался.
Есть разница в изготовлении баллонов: давление внутри емкости должно быть в одном случае небольшое, а в другом – огромное. Под небольшим подразумевают величину 15 атмосфер, которая привычна для хранения пропана. А вот давление метана в баллоне авто составляет целых 200–250 атмосфер. Для сравнения: внутри накаченной шины данный показатель – чуть более 2 атм.
Пропановый баллон имеет толщину около 5 мм, а вот чтобы удержать внутри емкости газообразный метан, потребуется очень толстая стенка. Как следствие – заметная прибавка в массе. Емкость для жидкого газа весит 20–30 кг, для метана – от 60 до 120 кг.
Из-за толстых стенок также уменьшается внутренний объем баллона, и в полную метановую емкость вмещается меньше газа. Как следствие, разница между метаном и пропаном ощутима – на одном и том же автомобиле пропановый баллон позволяет проехать путь втрое больше. Запасов среднего комплекта пропан-бутана хватает на 600–1000 км, метан закончится через 250–350 км.
Еще один фактор, в чем отличается метан от пропана на авто, – расход. Если взять автомобиль, который расходует 10 литров бензина на 100 км, то ему же потребуется 11–11,5 л пропан-бутановой смеси и порядка 8–8,5 кубометров метана (1м3 = 1,2 л бензина).
Пропановая установка не приводит к значительной потере мощности двигателя (около 3–5 %), в то время как метановое ГБО может ослабить агрегат до 20 %. В установках новых поколений этот показатель постепенно удается уменьшать.
Что касается влияния низких температур, то метан практически не изменяет свои свойства на морозе, а показатели жидкого газа при сильном холоде резко ухудшаются.
Экологичность
Разница между пропаном и метаном в том, что природный газ экологически чистый. Заправка метана в баллон происходит на газонаполнительной компрессорной станции (АГНКС). Природный газ доставляется до заправки по газопроводу, цистерны использовать не нужно.
Выхлопы от метана соответствуют экологическому стандарту EURO-5. Тот факт, что природный газ (ПГ) поступает из недр прямо на заправку, исключает какие-либо примеси, поэтому качество не ухудшается.
Пропан заправляют в авто на газозаправочной станции (АГЗС). Доставка с места переработки – в цистернах. В состав нефтяного газа входят примеси, из-за которых его экологичность гораздо ниже, чем у метана. Но даже этот газ обеспечивает более чистый выхлоп, чем бензин.
Структурные отличия их молекул
Метан — простейший углеводород, содержащий одну атомную структуру углерода и четыре атома водорода. Углерод в молекуле метана образует так называемую тетраэдрическую структуру, в которой четыре атома водорода равномерно расположены вокруг центрального атома углерода. Такая структура делает метан крайне устойчивым на воздухе.
Силан, с другой стороны, является германийаналогом метана и состоит из одного атома кремния и четырех атомов водорода. Подобно метану, силан образует структуру, в которой все атомы водорода равномерно располагаются вокруг центрального атома кремния. Однако силан обладает более слабой связью между атомами, что делает его более реакционноспособным.
Структурные отличия в молекулах метана и силана определяют их химические свойства и влияют на их поведение в контакте с кислородом воздуха. Метан, благодаря своей устойчивой структуре, не реагирует с кислородом и не горит на воздухе. Силан же, из-за более слабых связей в его молекуле, с легкостью вступает в реакцию с кислородом и может воспламеняться при контакте с воздухом.
Таким образом, структурные отличия между метаном и силаном объясняют разницу в их химических свойствах и объясняют, почему одно вещество устойчиво на воздухе, а другое воспламеняется при контакте с ним.
Совместимость СНГ и СПГ с последними поколениями ГБО
И напоследок об еще одном минусе метана – несовместимости с пятым и шестым поколениями ГБО. Пропан может с этими поколениями работать, а метан нет и скорее всего не сможет.
В 5 и 6 поколениях газ подается жидким в систему впрыска топлива и схож с бензином. Пропан хранится в баллонах в жидкой форме, а метан в газообразном виде. Поэтому установка метана возможна только до 4 поколения оборудования. Последние поколения дают расход примерно равный расходу бензина. Мощность при этом практически не теряется. Двигатель можно запускать сразу на газе даже при минусовых температурах.
Попытки создать двигатель для автомобиля, работающего на газовом топливе, делались ещё в 30-х годах прошлого века. Начиная с его середины, по мере увеличения надёжности устанавливаемого оборудования, переход с бензина на газ стал завоёвывать всё большее количество сторонников.
Теперь никого не удивишь наличием ГБО на автомобиле, более того, крупные автопроизводители запускают целые линейки не только грузовиков и автобусов, но и легкового транспорта использующего газ как топливо. Существует два его вида пропан и метан.
Относящийся к классу «алканов» газ пропан не существует в самостоятельном виде в природе. Он входит в состав нефти, сопутствующих её добыче попутных газов, насыщенного природного газа. Газ получается в процессе их высокотемпературной переработки. Пропан — это углеводородное соединение, которое тяжелее воздуха, легко воспламеняется, при концентрации выше 2.1% взрывоопасно.
Газ не имеет цвета и запаха, при вдыхании способен оказать воздействие на нервную систему схожее со слабым наркотическим опьянением. Для контроля возможной утечки, в газ добавляются компоненты, дающие ему характерный запах.
Для использования в качестве топлива для автотранспорта, пропан смешивается с бутаном или этаном. Смесь содержится в жидком виде под давлением 10-15 атмосфер в баллонах
. Газы смешиваются для получения октанового числа 100. Процентное содержание газов в смеси зависит от времени года: в холода больше пропана, а в жару бутана. Баллон может быть любой формы, так как нет ограничений из-за сравнительно невысокого давления, оказываемого на его стенки.
Для двигателя объёмом 1.6 л и установленным ГБО 4-го поколения средний расход газа на 100 км составит от 11 до 13 л
. При монтаже оборудования 5-6 поколения расход может быть снижен до 8-10 л на 100 км. На одной заправке в среднем можно проехать 600-800 км. Неприятным моментом есть то, что использование пропана может приводить к проблемам с клапанами.
Совместимость СНГ и СПГ с последними поколениями ГБО
И напоследок об еще одном минусе метана – несовместимости с пятым и шестым поколениями ГБО. Пропан может с этими поколениями работать, а метан нет и скорее всего не сможет.
В 5 и 6 поколениях газ подается жидким в систему впрыска топлива и схож с бензином. Пропан хранится в баллонах в жидкой форме, а метан в газообразном виде. Поэтому установка метана возможна только до 4 поколения оборудования. Последние поколения дают расход примерно равный расходу бензина. Мощность при этом практически не теряется. Двигатель можно запускать сразу на газе даже при минусовых температурах.
Переход на ГБО набирает популярность в России. Причем газовое топливо выбирают не только владельцы дешевых автомобилей, но и водители дорогих иномарок. Какой газ лучше выбрать, чтобы максимально экономить на заправке? Рассмотрим, что лучше – пропан или метан на авто: по характеристикам, безопасности, экологии, а главное – по стоимости.
Приложения
Силаны полезны для нескольких промышленных и медицинских применений. Например, они используются в качестве связующих агентов для прикрепления стеклянных волокон к полимерной матрице, стабилизируя композитный материал. Их также можно использовать для соединения биоинертного слоя на титановом имплантате. Другие области применения включают водоотталкивающие средства, защиту кладки, контроль над граффити, нанесение слоев поликристаллического кремния на кремниевые пластины при производстве полупроводников и герметиков. Кроме того, силан и подобные соединения, содержащие связи Si-H, используются в качестве восстановителей в органической и металлоорганической химии.
Силан: воспламенение на воздухе
На поверхности силана образуется слой оксида кремния, который предотвращает дальнейшее взаимодействие со взрывоопасными компонентами. Однако, если этот слой поврежден или не сформировался должным образом, то силан может воспламениться при соприкосновении с воздухом.
К примеру, часто используется монометилсилан – это силаны, в которых атомы водорода замещены метиловыми группами. Они могут в горелом состоянии самозажигаться при взаимодействии с кислородом.
Чтобы предотвратить случаи воспламенения силана, необходимо соблюдать определенные меры предосторожности при работе с этим веществом. Допускается хранение и транспортировка силана в специальных закрытых контейнерах, заполненных инертным газом
безопасность
Поскольку силан пирофорен , утечки этого газа воспламеняются самопроизвольно, поэтому на заводах происходит много несчастных случаев со смертельным исходом в результате пожаров и взрывов. Сгорания силана при низкой концентрации будет происходить в два этапа, с окислением из водорода , происходящих после образования диоксида кремния , тем конденсации , которые бы ускорить образование воды под действием тепловой обратной связи . Силан, разбавленный инертными газами, такими как азот или аргон, с большей вероятностью воспламеняется на воздухе, чем чистый силан: даже смесь 1% силана в чистом азоте легко воспламеняется. Разбавление силана в водороде позволяет снизить промышленные риски при производстве солнечных элементов из аморфного кремния, а также имеет преимущество в стабилизации фотоэлектрических солнечных модулей, полученных таким образом, путем ограничения эффекта Штеблера-Вронски ( WSE ).
В отличие от метана , силан довольно токсичен: средняя смертельная доза для лабораторных крыс составляет 0,96% (9600 частей на миллион ) в течение четырех часов. Кроме того, при попадании в глаза могут образовываться кремниевые кислоты, вызывающие раздражение глаз. США Национальный институт профессиональной безопасности и здоровье рекомендует не превышать профессиональный контакт с силаном 5 частей на миллиона , или 7 мг / м 3 , на восемь часов средневзвешенных.
Безопасность
Если рассматривать минусы и плюсы авто на метане, стоит отметить, что, несмотря на высокое давление в баллоне, ПГ безопаснее, чем пропан. Весит он меньше воздуха, и даже если произойдет утечка на открытом пространстве, потоки ветра подхватят частицы метана и газ улетучится. Но если утечка произошла в замкнутом помещении и концентрация метана в воздухе превысила 4,4 %, газ становится взрывоопасным.
Метановые баллоны безопасны и при ударе. Несмотря на давление в сотни атмосфер, толщины их стенок хватает, чтобы обезопасить баллон в случае столкновения. При производстве емкость проходит ряд испытаний: экстремальные температуры, падение с высоты, стрельба из оружия. Многочисленные краш-тесты также доказывают стойкость ГБО на метане.
В США на протяжении 10 лет проводился эксперимент, в ходе которого велись наблюдения за статистикой ДТП с участием автомобилей на метане. По результатам эксперимента ни один из 1360 ударов, которые случились в ДТП, не привел к взрыву баллона с газом.
К тому же машина на метане оснащена мультиклапаном, который при угрозе чрезвычайной ситуации мгновенно перекрывает подачу газа в мотор.
Пропан менее безопасный газ. Поскольку в его составе больше атомов углерода, газ значительно тяжелее воздуха и имеет свойство накапливаться.
Предельно допустимая доля пропана в воздухе – 2,1 %. Все, что выше, может привести к взрыву. Взрывоопасность пропана также обусловлена технологией его переработки, которой преусмотрены различные примеси и масла.
При большой концентрации автомобильное топливо пропан-бутан оказывает на человека наркотическое воздействие.
Чтобы пропан-бутановая смесь выполняла функцию топлива, в зимнее и летнее время соотношение пропана и бутана должно отличаться. Летом должно быть пропана и бутана по 50 %, зимой – пропана 90%, бутана 10 %.
Теперь перейдем к тому, что лучше для автомобиля – ГБО на метане или пропан-бутане: по стоимости оборудования, цене за литр, удобству и влиянию на двигатель.
Основные отличия
Метан и пропан – два абсолютно разных типа газового топлива. Главное отличие состоит в разных агрегатных состояниях. Для пропана характерна сжиженная фаза, в то время как метан подвергается сжатию в газообразном виде. Его называют компримированным (сжатым) природным газом (КПГ).
Соответственно, пропан – сжиженный нефтяной газ (СНГ). Нефтяной, потому что является побочным продуктом от переработки нефти. Пропан-бутан также могут получать, отделяя его от природного газа.
Итак, главное отличие метана от пропана – разная фаза, обусловленная природными свойствами, а также технологией добычи. Помимо этого, газы отличаются по техническим характеристикам, экологичности и безопасности.
Технические характеристики
Первое отличие – разная способность сопротивляться взрыву, то есть самовозгоранию при сжатии. Детонационную стойкость, как известно, показывает октановое число. Чем оно больше, тем сильнее необходимо сжать газ, чтобы он взорвался.
Есть разница в изготовлении баллонов: давление внутри емкости должно быть в одном случае небольшое, а в другом – огромное. Под небольшим подразумевают величину 15 атмосфер, которая привычна для хранения пропана. А вот давление метана в баллоне авто составляет целых 200–250 атмосфер. Для сравнения: внутри накаченной шины данный показатель – чуть более 2 атм.
Пропановый баллон имеет толщину около 5 мм, а вот чтобы удержать внутри емкости газообразный метан, потребуется очень толстая стенка. Как следствие – заметная прибавка в массе. Емкость для жидкого газа весит 20–30 кг, для метана – от 60 до 120 кг.
Из-за толстых стенок также уменьшается внутренний объем баллона, и в полную метановую емкость вмещается меньше газа. Как следствие, разница между метаном и пропаном ощутима – на одном и том же автомобиле пропановый баллон позволяет проехать путь втрое больше. Запасов среднего комплекта пропан-бутана хватает на 600–1000 км, метан закончится через 250–350 км.
Еще один фактор, в чем отличается метан от пропана на авто, – расход. Если взять автомобиль, который расходует 10 литров бензина на 100 км, то ему же потребуется 11–11,5 л пропан-бутановой смеси и порядка 8–8,5 кубометров метана (1м3 = 1,2 л бензина).
Пропановая установка не приводит к значительной потере мощности двигателя (около 3–5 %), в то время как метановое ГБО может ослабить агрегат до 20 %. В установках новых поколений этот показатель постепенно удается уменьшать.
Что касается влияния низких температур, то метан практически не изменяет свои свойства на морозе, а показатели жидкого газа при сильном холоде резко ухудшаются.
Экологичность
Разница между пропаном и метаном в том, что природный газ экологически чистый. Заправка метана в баллон происходит на газонаполнительной компрессорной станции (АГНКС). Природный газ доставляется до заправки по газопроводу, цистерны использовать не нужно.
Выхлопы от метана соответствуют экологическому стандарту EURO-5. Тот факт, что природный газ (ПГ) поступает из недр прямо на заправку, исключает какие-либо примеси, поэтому качество не ухудшается.
Пропан заправляют в авто на газозаправочной станции (АГЗС). Доставка с места переработки – в цистернах. В состав нефтяного газа входят примеси, из-за которых его экологичность гораздо ниже, чем у метана. Но даже этот газ обеспечивает более чистый выхлоп, чем бензин.
Причины различия
Одна из причин горения метана на воздухе заключается в высокой степени насыщения углерода в этом углеводороде. Углерод – очень реакционный элемент, который готов соединяться с кислородом из воздуха. При этом происходит окисление углерода, и в результате высвобождается большое количество энергии в виде тепла и света.
В отличие от углерода, кремний значительно менее реакционен. Хотя силан и обладает воспламеняемостью, он намного менее горюч, чем метан. Взаимодействие силана с кислородом в воздухе происходит гораздо медленнее, и реакцию горения сильно затрудняют низкая степень насыщения кремнием и отсутствие пищевой цепи.
Таким образом, различие в горючести и взрывоопасности между метаном и силаном обусловлено их различной химической структурой и деградацией силана на воздухе. Это объясняет, почему метан используется в качестве энергетического и топливного источника, а силан применяется в полупроводниковой промышленности и в качестве реактивного газа.
Важно отметить, что хотя силан сам по себе не горит на воздухе, при некоторых условиях, например, при повышенной температуре или в присутствии катализаторов, силан может стать воспламеняемым и обладать определенной степенью горючести
Поэтому при работе с силаном необходимо соблюдать все меры предосторожности и технику безопасности
Метан
Относящийся к простейшим углеводородам газ метан существует в природе в чистом виде с небольшими примесями. Его добыча ведётся из подземных месторождений, с последующей процедурой очистки от примесей.
Метан легче воздуха, мало растворим в воде, легко воспламеним, при концентрации свыше 4.4% взрывоопасен. Из-за своей летучести может концентрироваться исключительно в замкнутых объёмах. Газ не имеет цвета и запаха, поэтому в него добавляют специальные ароматические компоненты для контроля возможной утечки.
Чтобы использовать, как топливо для автотранспорта метан сжимается до 200-250 атмосфер и помещается в довольно тяжелые баллоны повышенной прочности. В них он находится в газообразном состоянии. Из-за внушительного давления баллон должен быть определенной формы и толщины стенок. Октановое число у метана 110.
Для двигателя объёмом 1.6 л средний расход газа на 100 км составит от 11 до 12 л
. На одной заправке среднего по размеру баллона автомобиль сможет проехать 250-350 км. Положительным моментом есть минимальный износ деталей двигателя при работе на метане.
Метан
Метан относится к категории простейших углеводородов, он существенно легче воздуха и почти не растворяется в воде. Метан находится в обширных подземных месторождениях, где добывается фактически в чистом виде, а затем проходит процедуру фильтрации, дополнения одорантами для запаха. Для использования в качестве топлива метан сжимается до 200-250 атмосфер, содержится в баллоне повышенной прочности и обычно достаточно высокого веса. Взрывоопасность метана наступает при концентрации выше 4,4 процентов в воздухе, при этом он легко уносится воздушными потоками и может накапливаться только в замкнутых помещениях.
Основное удобство метана – его невысокая цена. Кроме того метан является самым чистым газом из всех, доступных для использования в топливных целях, он почти не содержит примесей и нуждается лишь в самой примитивной очистке. При этом для метана, с учетом специфики его использования, требуется достаточно дорогая установка. Данный газ, как и пропан, обладает наркотическим влиянием на человеческий организм, но незначительным, ввиду разреженного нахождения в воздухе. Увидеть метан в быту можно при использовании любой бытовой газовой плиты.
Общие преимущества газов в топливе:
Оба газа имеют общие преимущества относительно бензина, что позволяет год от года расширять их применение в двигательных установках.
- Более низкая цена относительно бензина;
- Экологическая безопасность, меньшее влияние на здоровье человека;
- Увеличение срока езды без заправки за счет большего объема топлива, которое можно запасти;
- В комплексе замедление износа деталей автомобиля, особенно при использовании изначально приспособленного двигателя.
Общие недостатки газов в топливе:
Существует также несколько оснований, по которым бензин все еще сохраняет лидирующее положение как автомобильное топливо.
- Меньшая доступность газов для потребителя (количество заправок, а также центров обслуживания автомобилей с газовыми установками);
- Падение мощности автомобиля при использовании газового топлива;
- Повышенный износ некоторых особо чувствительных участков двигателя (например, клапанов) с учетом специфики «сухого горения» газового топлива.
Характеристики
Как отмечалось выше, силан (SiH4) представляет собой газ при комнатной температуре. Кроме того, он пирофорный, то есть самовозгорается на воздухе без необходимости внешнего воспламенения. (Однако одна школа мысли считает, что силан сам по себе стабилен и что естественное образование более крупных силанов во время производства вызывает его пирофорность.) Выше 420 ° C силан разлагается на кремний и водород. Поэтому его можно использовать при химическом осаждении кремния из паровой фазы.
Семейство силанов имеет тенденцию быть менее стабильным, чем их углеродные аналоги, потому что связь Si-Si имеет прочность немного ниже, чем связь C-C. Кислород легко разлагает силаны, потому что кремний-кислородная связь довольно устойчива.
Особенности пропан-бутана (СНГ)
Пропан – углеродный газ, побочный продукт при добыче нефти. Не имеет запаха, прозрачен и безвреден для человека. В него также добавляются одоранты, чтобы при утечках его могли почувствовать. Химическая формула – C 3 H 8 .
На заправках мы видим надпись «пропан–бутан». Бутан – это также углеродный газ, который выделяется при схожих условиях. Его смешивают с пропаном для того, чтобы добиться нужного октанового числа. Причем в различные время года составы меняются: зимой больше пропана, а летом бутана.
Хранится он в баллонах в автомобиле в сжиженном виде. То есть он жидкий, а не газообразный – «плюхается» в баллоне. Также большим преимуществом является рабочее давление, которое составляет всего 14 атмосфер. Для него нужны емкости из более легкого металла и стенки баллона намного тоньше. Сейчас наибольшее распостранение получили тороидальные баллоны в виде бублика, которые помещяются на место запаски. При этом баллон не занимает места в багажнике, но приходится жертвовать запасным колесом.
На среднестатистическом оборудовании при полной заправке можно проехать 650…850 километров, что в четыре раза больше, чем у оппонента.
Расход на пропане 11…13 литров на 100 км на среднестатистическом автомобиле с двигателем 1.6 литра на 4 поколении ГБО.
Оборудование стоит в два раза дешевле. По нашему опыту девять из десяти компаний по установке газового оборудования специализируются на пропане.
Много заправок. Также большим плюсом является то, что заправок на пропане в десятки раз больше.
Потеря мощности двигателя ниже, около 5…10%.
Плюсы пропана:
- Дешевое оборудование.
- Очень много компаний, которые обслуживают и устанавливают.
- Низкое давление.
- Хранится в сжиженном виде.
- Легкое и компактное оборудование, можно установить в гнездо для запаски.
- Больший пробег.
- Меньшая потеря мощности около 5…10%.
Минусы пропана:
- Пропан дороже метана на примерно 3 рубля за литр. Пропап стоит 17 рублей против 14 за литр метана.
- Более взрывоопасен, чем метан. При повреждении баллона не так быстро испаряется в атмосферу.
Пропан хоть и стоит чуть дороже, но обладает большим количеством плюсов и распостраненностью заправок.
Почему выгодно заправлять авто газом
При всех достоинствах и недостатках, у разновидностей газового горючего есть общие «бонусы», привлекательные для автовладельцев:
- автогаз имеет более низкую стоимость относительно бензина;
- высокая экологическая составляющая, газ оказывает меньшее негативное воздействие на человека, токсичность газовых выхлопов незначительна;
- установка ГБО увеличивает запас гсм в автомобиле, если залить полный бак бензина и наполнить газовый баллон;
- использование газа в комплексе с бензиновым горючим замедляет износ деталей машины (эффективнее, если двигатель приспособлен к газу с завода).
Эти качества позволяют автовладельцам использовать газ вместо бензина, сеть агзс год от года расширяется.
Мнение о том, что газобаллонное оборудование способно выводить из строя верхнюю часть блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания, справедливо, когда ГБО на автомобиль установлено кустарным способом.
Газовая система будет иметь статус отличной надёжности, полную безопасность, высокий кпд, если устанавливать её у профессионалов, заправлять автомобиль качественным газом, не игнорировать регулярное прохождение технического осмотра. Правильно выполненный монтаж газового баллона поможет избежать повреждения оборудования в ДТП.
Подведем итоги
Однозначно ответить, что лучше конкретно для вашего автомобиля: метан (природный газ) или пропан-бутан (жидкий), нельзя. Все зависит от частоты эксплуатации транспортного средства, ведь необходимо, чтобы более дорогое метановое ГБО быстрее окупилось и приносило экономию денег. Пропан менее экономичный, но установить такое ГБО проще и дешевле.
Несмотря на то, что метан – более экологичный, экономный и безопасный, чем пропан, заправок с природным газом крайне мало. По мере развития сети АГНКС по стране количество авто на газе метане будет увеличиваться. К тому же запасов природного газа хватит еще на 200 лет, а нефть закончится гораздо раньше.
Вывод
Конечный выбор остается за автомобилистом – метан безопасней и дешевле, но дороже по установке и эксплуатации, пропан более распространен, дешевле по установке, баллоны меньше весят, но он взрывоопасен и более вреден. В любом случае – газовая заправка на АГЗС остается удобной и перспективной альтернативой заправки бензином, при этом она более функциональна, чем езда на электричестве или спирте.
С появлением двигателей внутреннего сгорания поиск экономных и экологичных видов топлива не прекращается. Углеводородные газы уверенно, постепенно занимают нишу в этой области.
Несколько десятилетий владельцев транспортных средств волнует вопрос: какой вид газа оптимально решает проблемы экономичности топлива, пропан-бутан или метан?
Выводы сайт
- Силан – обладатель неприятного запаха, а у метана запах отсутствует.
- Силан неустойчивое соединение, имеющее повышенную реакционную способность, метан, напротив, инертен.
- Силан – синтезируемый газ, а метан – природный.
Особенности использования в автомобильном газобаллонном оборудовании сжиженного нефтяного газа (СНГ) в виде смеси пропана с бутаном и его аппонента сжиженного природного газа (СПГ) метана.
В широком применении для автомобилей два состава газа – пропан и метан. Какой из них лучше, дешевле, технологичнее и надежнее? Давайте разберемся, чтобы после прочтения не осталось сомнений.
Оборудование для метана используют всего на 25% автомобилей, на остальные 75% автомобилей ставят пропан. При этом метан часто ставят на коммерческом транспорте, где выбор делает не водитель, а организация собственник транспортного средства. Разберем причины такого соотношения на рынке ГБО.
Автоблогер разбирает особенности пропана и метана в пятнадцатиминутном видео: что лучше для авто, основная разница