لماذا يتم تخزين البروبان في خزانات منزلية ولكن الغاز الطبيعي لا يتم تخزينه؟

الحصول على الوقود الغازي:

من أجل الحصول على كمية مفيدة من الوقود الغازي في خزان بحجم معقول، يجب عليك تسييله.

بعض أنواع الوقود أسهل في التسييل من غيرها.

البروبان والميثان:

البروبان لديه نقطة غليان من -44 درجة فهرنهايت (-42 درجة مئوية) عند الضغط الجوي، لكن الميثان (الغاز الطبيعي)، لديه نقطة غليان -260 درجة فهرنهايت (-162 درجة مئوية) عند الضغط الجوي.

هذا يعني أنه يجب تبريد الميثان إلى درجة حرارة أقل بكثير من البروبان من أجل تحويله إلى سائل يمكن تخزينه في خزان.

جزيئات البروبان:

تتكون جزيئات البروبان من ثلاث ذرات كربون مرتبطة في سلسلة بها ثماني ذرات هيدروجين مرتبطة بذرات الكربون هذه.

في المقابل، جزيء الميثان هو مجرد ذرة كربون واحدة مرتبطة بأربع ذرات هيدروجين.

تتمتع جزيئات الميثان بدرجة عالية من التناظر.

نتيجة لذلك، ليس لديهم ثنائي أقطاب كهربائي دائم.

يعتبر الترابط بين ثنائيات الأقطاب الدائمة آلية الترابط السائدة بين الجزيئات لأنها تسييل للعديد من المواد مثل الماء.

تناظر الميثان:

تناظر الميثان، وبالتالي عدم وجود ثنائي القطب الكهربائي الدائم، يعني أن جزيئاته لا يمكن أن تترابط إلا من خلال تأثير أضعف بكثير يُعرف باسم قوة تشتت لندن أو قوة فان دير فالس.

في هذا التأثير، تحفز الجزيئات ثنائيات أقطاب مؤقتة في بعضها البعض، ثم تترابط هذه الثنائيات.

نظرًا لضعف آلية الترابط هذه، يجب تبريد جزيئات الميثان إلى درجة حرارة منخفضة حتى تصبح كافية للارتباط وتشكيل سائل.

تسييل البروبان:

في المقابل، لا يتطلب البروبان درجة حرارة منخفضة للتسييل.

لكن البروبان المنزلي لا يتم حفظه عادة في حالة سائلة بسبب درجة حرارة منخفضة.

بدلا من ذلك، يتم استخدام الضغط العالي.

من أجل الاحتفاظ بسائل البروبان في درجة حرارة الغرفة (70 درجة فهرنهايت أو 21 درجة مئوية)، يجب حفظه في خزان عند ضغط يبلغ حوالي 850 كيلو باسكال.

يمكن تحقيق ذلك بخزان معدني قوي.

تسييل وتخزين  الميثان - الغاز الطبيعي:

في المقابل، يتطلب الاحتفاظ بالميثان سائلًا في درجة حرارة الغرفة خزانًا يمكنه الحفاظ على ضغط يبلغ حوالي 32000 كيلو باسكال.

لا تتحمل الخزانات المعدنية المنزلية هذا الضغط.

باختصار، لا يتم تخزين الميثان في خزانات منزلية لأن تناسق جزيئه يجعل من الصعب تسييله.

يمكنك مبدئيًا تخزين الميثان في خزان في حالة الغاز، لكن الميثان منخفض الكثافة في حالة الغاز بحيث لا يمكنك تخزين كمية قابلة للاستخدام.

معالجة الغاز الطبيعي:

بدلاً من ذلك، تتم معالجة الغاز الطبيعي وتخزينه في مصانع التكرير ثم ضخه إلى المنازل في حالة الغاز عبر الأنابيب.

يتم تلخيص خصائص أنواع الوقود الأساسية المختلفة أدناه، مما يوضح بشكل جيد الاتجاه في ضغوط السوائل في درجة حرارة الغرفة.

لاحظ أن الضغوط تقريبية.