瓦斯(干气)、液化气和碳正离子

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1、瓦斯瓦斯，其实是气体的英文的音译词，英文是Gas。瓦斯的定义相当广泛，不是单一的某一种东西。包括生活中的天然气和煤矿瓦斯。瓦斯-成份主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体，如氦和氩等。在标准状况下，甲烷至丁烷以气体状态存在，戊烷以上为液体。如遇明火，即可燃烧，发生“瓦斯”爆炸，直接威胁着矿工的生命安全。因此，矿井工作对“瓦斯”十分重视，除去采取一些必要的安全措施外，有的矿工会提着一个装有金丝雀的鸟笼下到矿井，把

2、鸟笼挂在工作区内。原来，金丝雀对“瓦斯”或其他毒气特别敏感，只要有非常淡薄的“瓦斯”产生，对人体还远不能有致命作用时，金丝雀就已经失去知觉而昏倒。矿工们察觉到达种情景后，可立即撤出矿井，避免伤亡事故的发生。点燃瓦斯爆炸即为CH4燃烧，化学方程式为CH4+2O2=CO2+2H2O。瓦斯-分类瓦斯是一般民众对气体燃料的通称，可分为液化石油气与天然气、煤气三大类。煤气一般把煤气又称瓦斯（gas），从字面意思上讲，是与煤有关的气体，但是在不同的使用环境下，煤气具有不同的解释：在石油化工中，指干馏煤炭所得

3、到的作为燃料的气体，其主要成分是氢、甲烷、乙烯、一氧化碳、石脑油，另外还有少量的氮和二氧化碳等不可燃烧的杂质。现在多称为“煤制气”。俗语中一般所说的“煤气”，指的是煤炭不完全燃烧所产生的气体，主要成分是一氧化碳，如煤气中毒，也有的时候指的是含硫量过高的煤燃烧后产生的含有二氧化硫等硫化物的混合气体，如口语中的“煤气味”，而实际上一氧化碳是没有气味的。有时也指液化石油气，如煤气罐即是装液化石油气的钢瓶。液化石油气液化石油气（LiquidPetroleumGas）是由原油炼制或天然气处理过程中所析出的

4、丙烷与丁烷混合而成，在常温常压下为气体，经加压或冷却即可液化，通常是加压装入钢瓶中供用户使用，故又称之为液化瓦斯或桶装瓦斯。[1]液化石油气无色、无味、无毒、易燃、易爆，基于安全上的考量，供应家庭使用之液化石油气皆添加臭味剂，一有漏气即可察觉。液化石油气经加压灌装入钢瓶内是液体，但流出容器就会变成气体，气化后之体积较液体体积扩增二百七十倍；热值每公斤约10720千卡。液化石油气气化后之重量约为空气的1.5倍，因此漏气时，易滞留在低处或角落。空气混入1.8至9.5%的液化石油气，遇到火源便会产生燃

5、烧或爆炸。天然气天然气（NaturalGas）俗称天然瓦斯，由瓦斯公司敷设管线供应用户使用，故又称之为导管瓦斯或自来瓦斯。天然瓦斯是古生物遗骸长期沉积地下，经慢慢转化及变质裂解而产生之气态碳氢化合物，其主要成份为甲烷，并含有少量之乙烷、丙烷、丁烷等碳氢化合物及少量之不燃性气体。台湾地区瓦斯公司所供应之天然气热值约为每立方公尺8900千卡至9900千卡之间。天然气与液化石油气一样，皆具无色、无味、无毒、易燃、易爆之特性，同样基于安全考量，瓦斯公司供应之天然气皆遵照政府之法令规定，添加臭味剂，以防止

6、天然气意外洩漏而造成危险。天然气比重较空气轻，漏气时，易往上飘散。空气中之天然气含量达五至十五%之间，遇到火源即会引起燃烧或爆炸。液化石油气与天然气是极为乾淨、方便之能源，完全燃烧时，均是产生无毒之二氧化碳，不完全燃烧时，则会产生有毒之一氧化碳。正碳离子Carbonium ion    带有正电荷的含碳离子。一类重要的活性中间体。可用R3C+表示（R为烷基）。正碳离子可以认为是通过共价C-C单键（见共价键）中一对电子的异裂反应而产生：   R3C：X→R3C+＋X-式中X为卤素。所形成的正碳离子

7、R3C+  ，带有一个正电荷，配位数为3，一般是平面结构（sp2杂化），另一空的p轨道垂直于该平面。取代基R的电子效应和立体效应，以及烷基的超共轭效应都能对正碳离子起稳定作用。正碳离子通常表现十分活泼，可发生以下多种反应。         ①单分子亲核取代反应（SN1）。叔溴化物在极性溶剂（醇-水）中容易与水发生取代反应而生成叔醇  。这类反应分两步进行，第一步是叔溴化物的C-Br键在极性溶剂中发生异裂，生成正碳离子中间体（CH3）3C+：第二步是正碳离子与H2O结合，然后失去H+而生成叔丁醇，

8、总的取代反应速率只与溴代叔丁烷浓度的一次方成正比，故称为单分子取代反应。   ②单分子消除反应（E1）。正碳离子在一定条件下，例如在碱的存在下可经历β位上氢的消除（见消除反应）而生成烯烃。例如，氯代叔丁烷在碱（NaOH）的醇溶液中经单分子消除反应生成异丁烯。第一步是C-Cl键断裂，形成（CH3）3C+，第二步是由于碱的存在，正碳离子的β位质子与碱反应而被脱掉。消除反应也是单分子反应。正碳离子可与OH结合导致取代反应；或者β-H与OH结合而导致消除反应。取代和消除产物的比例主要取决于亲核试剂（如碱