Dujos yra viena iš agreguotų materijos būsenų. Jis plačiai paplitęs tiek Žemėje, tiek už jos ribų. Dujos gali laisvai rastis gamtoje arba išsiskirti vykstant cheminėms reakcijoms. Jie dalyvauja daugumos gyvų būtybių planetoje kvėpavime, o žmogus išmoko juos naudoti kasdieniame gyvenime, pramonėje, medicinoje ir kitose veiklos srityse.
Dujos – kas tai?
Dujos savo būsenoje labai panašios į garą. Tai beformė efemeriška substancija, užpildanti bet kokią erdvę. Priešingai nei garai, padidinus slėgį, jie nevirsta skysčiu.
Jo pavadinimas reiškia „chaosas“, jį sugalvojo olandų mokslininkas Janas van Helmontas. Dujų molekulės yra labai silpnai surištos, juda kaip nori, kartais susidurdamos ir keisdamos trajektoriją. Tokia padėtis Helmontui priminė pirmykštį chaosą.
Dujos yra pagrindinė materijos būsena visatoje. Jis sudaro ūkus, žvaigždes ir planetų atmosferas. Žemės oro apvalkalas taip pat susideda iš dujų, tiksliau – mišinioįvairios dujos, dulkės, vanduo ir aerozoliai.
Pagrindinės funkcijos
Dauguma dujų neturi ryškių fizinių savybių. Jie yra bespalviai ir bekvapiai. Apibūdinti dujų savybes yra sunkiau nei bet kurio mineralo, kurį galime aiškiai pamatyti ir paliesti. Jiems apibūdinti naudojami šie parametrai: temperatūra, tūris, slėgis ir dalelių skaičius.
Dujos neturi konkrečių kontūrų ir įgauna objekto, kuriame jos yra, formą. Šiuo atveju medžiagos nesudaro jokio paviršiaus. Jie visada maišosi. Toks pat dujų kiekis užpildys ir mažą stiklainį, ir didelę patalpą. Tačiau antruoju atveju atstumas tarp molekulių labai padidės, o jo koncentracija ore sumažės.
Medžiagos slėgis yra vienodas bet kuriame taške, kai jos neveikia gravitacinės jėgos. Jų įtaka didėjant aukščiui mažėja dujų slėgis ir tankis. Puikiai jaučiasi kalnuose, kur dideliame aukštyje oras tampa retesnis.
Kylant temperatūrai, dujos plečiasi, o molekulių greitis didėja. Priešingai, jie mažėja didėjant slėgiui ir tankiui. Jie prastai praleidžia šilumą ir elektrą.
Degimas
Pagal gebėjimą pradėti degimo reakciją dujos gali būti skirstomos į oksidatorius, neutralias ir degias. Mažiausiai aktyvios medžiagos yra neutralios arba inertinės dujos: argonas, ksenonas, azotas, helis ir kt. Jos prasčiausiai sąveikauja su junginiais ir medžiagomis, taip pat galisustabdyti ir apriboti degimą.
Oksidatoriai yra deguonis, oras, azoto oksidas ir dioksidas, chloras, fluoras. Dėl savo prigimties jie nėra degūs, tačiau puikiai palaiko šią reakciją. Tam tikromis sąlygomis jie gali savaime užsidegti ir net sprogti, pavyzdžiui, susimaišę su riebalais ar riebalais.
Degiosios dujos yra amoniakas, metanas, anglies monoksidas, propanas, propilenas, etanas, etilenas, vandenilis ir kt. Gamtoje jie gali būti ramios būsenos. Tačiau sumaišius reikiamą kiekį su deguonimi ar oru, jie užsidega. Tai neįvyksta, jei oksidatoriaus yra per mažai arba per daug. Taigi, norint visiškai sudeginti metano dujas (1 kg), reikia apie 17 kg oro.
Įdomūs faktai
- Daugelis dujų yra labai lengvos. Tarp jų rekordininkas yra vandenilis, kuris yra 14 kartų lengvesnis už orą. Vienas sunkiausių kambario temperatūroje yra radonas. Iš neorganinių junginių sunkiausias yra volframo heksafluoridas.
- Inertiškiausios ir neaktyviausios dujos yra helis. Jis yra antras pagal lengvumą po vandenilio, bet nėra sprogus, todėl buvo naudojamas dirižabliams.
- Kosmose vandenilis yra labiausiai paplitusios dujos.
- Žemės plutoje daugiausiai deguonies, mažiausiai radono.
- Įprastomis sąlygomis ne visos dujos yra bespalvės. Ozonas yra mėlynas, chloras yra geltonai žalios spalvos, o azotas yra raudonai rudos spalvos.
