Origen y composición del gas natural.
El gas natural se formó a partir de la descomposición de restos orgánicos que quedaron sepultados bajo montañas de capas de sedimentos por espacio de miles y millones de años, en condiciones de temperatura y presión similares a las que dieron origen a la formación del petróleo. De hecho, la mayoría de yacimientos petrolíferos suelen contener hidrocarburos líquidos y también gaseosos. Normalmente, los gases, al ser menos densos que el líquido, tienden a ocupar la parte superior de la roca porosa, sujetos por la roca impermeable que actúa como sello. Por debajo está el petróleo y por debajo de este, grandes depósitos de agua salada.
El gas natural es una mezcla de distintos hidrocarburos, generalmente gaseosos, que se produce en el subsuelo de manera natural. Suele aparecer junto al petróleo, en la parte superior de los mismos yacimientos, y su composición, como la del crudo, varía dependiendo del lugar de donde provenga.
El componente principal del gas natural es el metano (entre un 70 y un 90 %), y además lleva en su composición otros hidrocarburos más ligeros, como el etano, el propano y el butano, en cantidades significativas. Otros de sus componentes son el sulfuro de hidrógeno, dióxido de carbono, nitrógeno, etc., que se eliminan en el propio lugar de extracción, ya que no tienen utilidad alguna como combustible.
El metano es un combustible de gran poder energético. No es un gas tóxico, pero mezclado con el aire sí es muy inflamable, pudiendo llegar a ser incluso explosivo, por lo que se debe manipular con precaución. Este gas es el que se emplea mayoritariamente para usos domésticos, sobre todo para calefacciones y cocinas.
Se le denomina también gas natural, a pesar de que sólo es una de sus fracciones. El propano y el butano son otros dos combustibles que se separan del gas natural y que se utilizan por separado, aunque ambos tienen menor poder energético que el metano.
La combustión es una reacción entre un comburente y un combustible, con desprendimiento de luz y calor. Se denomina comburente al medio de reacción que permite que ocurra una combustión. En nuestro planeta, el comburente natural es el oxígeno (O2). Sin oxígeno no es posible una combustión.
Se define combustible a toda sustancia capaz de arder. Los combustibles se clasifican de distintas maneras, ya sea por su origen natural, artificial o por el estado físico en que se hallan a temperatura ambiente sólidos, líquidos o gaseosos. Según la cantidad de oxígeno disponible, la combustión también se clasifica en completa e incompleta.
Combustión completa:
Toda combustión completa libera, como producto de la reacción, dióxido de carbono (CO2) y agua en estado de vapor (H2O); no importa cuál sea el combustible a quemar. Estas sustancias no son tóxicas, pero el dióxido de carbono es el mayor responsable del recalentamiento global.
Combustible + O2 --------------- CO2 + H2O + energía (luz y calor)
El calor de la reacción se libera, por eso se dice que es una reacción exotérmica. Esa energía calórica hace evaporar el agua, o sea los productos de una combustión completa están en estado gaseoso.
La combustión completa presenta llama azul pálido, y es la que libera la mayor cantidad de calor comparada con la combustión incompleta del mismo combustible. Entonces, para hacer rendir mejor el combustible, hay que airear el lugar donde ocurre una combustión.
Una ecuación que representa la combustión completa del metano (principal componente del gas natural) es:
CH4 + 2 O2 --------------- CO2 + 2 H2O
Combustión incompleta:
La combustión es incompleta cuando la cantidad de O2 no es suficiente para quemar de modo completo al combustible. Los productos de la combustión incompleta varían según la cantidad de oxígeno disponible. Generalmente se forma monóxido de carbono (CO), gas sumamente tóxico. Esta sustancia produce la muerte por asfixia, ya que se combina con la hemoglobina de la sangre a una velocidad mayor que la del oxígeno. Esto significa que, aun habiendo oxígeno en el aire, la hemoglobina absorbe al monóxido de carbono antes, formando una molécula compleja muy estable. Los primeros síntomas de intoxicación son: somnolencia, dolor de cabeza, mareos, vómitos.
Otro producto de una combustión incompleta es el carbón, sólido, que por acción del calor se pone incandescente y da ese color amarillo-anaranjado a la llama, que por eso se le dice llama luminosa o fuliginosa. Este carbón, finamente dividido, se eleva por el calor que desprende la combustión, y se va enfriando a medida que se aleja de la fuente de calor, formando humo negro, que se deposita en los objetos cercanos formando lo que se conoce como hollín. También se produce agua, en estado de vapor, como otro producto más de una combustión incompleta.
DATOS.
| Composición típica del gas natural. | ||||||||||||||||||||||||
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¿Dónde se encuentra el gas natural?
El gas natural se encuentra en depósitos subterráneos profundos. En algunas zonas de Colombia, los depósitos de gas natural están bajo la superficie del suelo como en el Huila, el Casanare o el Magdalena Medio. En otros sitios, como La Guajira, se hallan en el fondo del mar.
El gas natural se extrae perforando la tierra hasta llegar a los yacimientos; el hallazgo de los yacimientos de gas natural se realiza mediante exploraciones geológicas muy complejas, que pueden tomar varios años. El gas natural se encuentra en yacimientos en el subsuelo al igual que el petróleo.
Características:
· Es un combustible que se distribuye por medio de tuberías localizadas bajo tierra, que llegan hasta su casa.
· El gas natural se utiliza para el consumo doméstico, como combustible industrial y de automotores.
· Su llama es azul nítida, porque tiene poco contenido de CO2 (bióxido de carbono).
· El gas natural no tiene olor, sin embargo, se le adiciona una sustancia característica, que resulta de la combinación (50% y 50%) de THT y TBM, con el fin de que usted pueda reconocerlo y tomar las medidas preventivas en caso de sentir olor a gas en la vivienda.
· Al ser su peso menor que el del aire, el gas natural tiende a localizarse en las partes altas, facilitando su salida hacia la atmósfera por las rejillas y ventanas.
· La utilización de este gas en los hogares, no representa riesgos ni requiere de destrezas especiales para su manipulación, siempre y cuando se tengan en cuenta los cuidados básicos.
ECUACIÓN QUÍMICA DEL GAS NATURAL.
El gas natural es un conjunto de gases de metano etano propano y butano tiene como ecuación química.
Metano: CH4 + O2 → CO₂+ H₂O Balanceada= CH4+3O₂ → CO₂+ 2H₂O.
Masa molar: CH4 + O2= 16 g/mol + 32g/ mol. Producto: CO2 + 2H2O= 44 g/ mol + 18 g/ mol.
Etano: C₂H₆+ O₂ →CO₂ + H₂O Balanceada= C₂H₆ + 3O₂ → 2CO₂ + 3 H₂O.
Masa molar: C₂H₆+ O₂ = 30 g/ mol + 32 g/ mol. Producto: CO₂ + H₂O= 44 g/ mol + 18 g/mol.
Propano: C3H8 + O2→ CO2 +H2 Balanceada= C3H8+ 3 O2 → 3CO₂ +4H₂O.
Masa molar: C3H8 + O2= 49 g/mol + 32 g/ mol. Producto: CO₂ + H₂= 44 g/ mol + 2 g/ mol.
Butano: C4H10+ 13/2O₂ → 4CO₂+ 5H₂O Balanceada= C4H10 + 13/2O₂ → 4CO₂ + 5H₂O.
Masa molar: C4H10+ O2= 58 g/ mol + 32 g/ mol. Producto: CO₂+ H₂O= 44 g/ mol + 18 g/ mol.
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