ما هي خصائص الغازات وأهم استخداماتها في الحياة اليومية ذلك ما سنتناوله في سطورنا التالية من موقع مخزن ، فتابعونا.
يتم تعريف الغازات على أنها أحد الحالات الأساسية للمادة والتي تتكون بشكل رئيسي من بعض الجسيمات التي ليس لديها شكل أو حجم محدد، ويتم وصف حالة الغاز في الظروف البيئية الطبيعية على أنها حالة أكثر حرية في التنقل من المواد السائلة.
وقد تتكون الغازات من ذرات عنصر واحد فقط مثل غاز الهيدروجين H2 كما أنها قد تتكون من أكثر من عنصر مثل غاز ثاني أكسيد الكربون CO2، كما أنها يُمكنها ان تكون مخاليط غازية مثل الغاز الطبيعي، وعادةً ما يتم الاعتماد على عاملي درجة الحرارة والضغط ليتم تصنيف المادة على أنها مادة غازية أم لا، ومن أبرز الأمثلة على الغازات في درجة الحرارة والضغط القياسي غاز الأكسجين، غاز الأوزون، غاز الهيدروجين.
ودوماً ما كانت الغازاتتُمثل لغزاً محيراً للعلماء الدارسين لطبيعة المادة وخصائصها وتطبيقاتها في هذه الحياة وذلك بسبب الحركة المطلقة غير المقيدة للغازات وانعدام وزنها مقارنةً بحالات المادة الصلبة والسائلة، حتى أنها لم تكن تُصنف على أنها أحد حالات المادة حتى بدايات القرن السابع عشر الميلادي ، إلا أنه بعد دراستها جيداً قد تبين للعلماء أهم الخصائص المميزة للغازات والتي تمثل أهمها في أن جميع الغازات لديها جزيئات ذات مساحة أكبر من الجزيئات الموجودة في المواد السائلة والصلبة ممات يجعلها تتحرك بشكل اكبر حرية منها، ومن أبرز خصائص الغازات:
ذات كثافة قليلة
تمثل كثافة الغازات الكثافة الأقل ما بين المواد السائبة والمواد الصلبة ويرجع هذا الأمر إلى أن جزيئات المادة الغازية تكون منتشرة بشكل كبير عبر حجم الجسم الذي توجد بداخله وتعطي هذه الكثافة القليلة للمواد الغازية خاصية السيولة مما يجعل حركة جزيئاتها عشوائية وسريعة بشكل كبير فوق بعضها البعض كما يُمكنها هذا الأمر من الاتساع والانقباض دون النظر لحجم الموقع أو المكان الذي تتواجد به هذا بالإضافة إلى أن المسافة الممتدة بين جزيئات المادة الغازية الكبيرة لا تسمح بحدوث تداخل للتفاعلات بين جزيئات المواد الغازية مع حركتها.
ليس لها شكل أو حجم محدد
ليس للغازات حجم أو شكل محدد فالحركة العشوائية للمواد الغازية تسمح لها بالتمدد والانكماش بحرية داخل الجسم الذي توجد بداخله مما يجعلها تتخذ شكل هذا الجيم، مما يجعل حجم الغاز يتمثل في مساحة الجسم الذي يوجد بداخله وتؤدي خاصية عدم اتخاذ حجم أو شكل محدد للغازات إلى نتيجة أنه في حالة كان الغاز سائلاً أو صلباً فإنه بالتأكيد سيتخذ مساحة أكبر من المساحة التي يتواجد فيها في الوضع الحالي، بالإضافة غلى أن جزيئات المواد الغازية تتسع وتنقبض بمعدل يُمكن التنبؤ به اعتماداً على التغيرات الحادثة في درجة الحرارة ومعدل الضغط.
سهولة الانتشار
تتميز الغازات جميعها بخاصية سهولة الانتشار مما يسمح بحدوث اختلاط ما بين غازين أو أكثر بسرعة وسهولة لينتج عنهما خليط غازي متجانس وهو الأمر الذي يعود إلى المساحة الممتدة من الفراغ الموجودة بين جزيئات الغاز، وتتسبب جزيئات الغاز بسبب حركتها المستمرة في إحداث الضغط على السطح الداخلي للجسم الذي توجد بداخله، ليختلف مقدار هذا الضغط وفقاً لاختلاف كمية الغاز الموجود داخل هذا الجسم واختلاف درجة الحرارة ومعدل الضغط.
تمدد الغازات بالحرارة
يتسبب ارتفاع درجة الحرارة في تناثر الغازات فعند حدوث ارتفاع في درجة الحرارة تتمدد الغازات في حين أنها تتقلص وتنقبض حال انخفاض درجة الحرارة، ولإثبات هذا الأمر علمياً يُمكنك وضع قارورة وسد الفوهة الموجودة أعلاها ببالون مع وضع القارورة في ماء ساخن لتلاحظ تمدد الغاز الموجود بالداخل القارورة ليتحرر ويندفع للأعلى مسبباً نفخ البالون، بينما عند نقل القارورة إلى الماء البارد سينكمش الغاز الموجود بداخلها مما سيتسبب في انكماش البالون مرة أخرى، من التطبيقات الحرارية الشهيرة على تمدد الغازات بالحرارة هو البالون الذي يطير للأعلى عند تسخين غاز الهيليوم الموجود في قاعدة البالون، فالهواء الساخن الناتج عن الحرارة سيتمدد مندفعاً للأعلى ليحل محل العواء البارد مما يتسبب في طيران البالون.
القابلية للانضغاط
عند القيام بتسليط مقدار من الضغط على مادة غازية فإنها تتولد لديها القدرة على تغيير حجمها بسبب تغير الضغط الواقع عليها، وذلك نتيجة لحجم المسافات البينية الكبير بين جزيئات المادة مقارنةً بالمواد السائلة أو المواد الصلبة غير القابلة للانضغاط، فدوماً ما تكون جزيئات الغاز في حركة مستمرة وعشوائية وسريعة في جميع الاتجاهات الموجودة داخل الإناء الذي يوجد به الغاز، لذا نجد أنه لا توجد قوة تجاذب وتنافر بين جزيئات الغاز.
ويتم قياس ضغط الغاز بوحدة باسكال وهو الضغط الغازي الذي يتولد نتيجة تصادم جزيئات الغاز مع جدار الوعاء الذي يوجد بداخله وكلما زاد الضغط ازداد معدل التصادم الحادث بين جزيئات الغاز.
خصائص الغازات وتطبيقاتها
تتنوع الغازات بقدر كبير وعلى قدر تنوعها فإنه هناك تعدد شديد في الاستخدامات التي تدخل فيها الغازات من أبرزها:
صناعة طفايات الحريق
يستخدم غاز ثاني أكسيد الكربون في صناعة طفايات الحريق نظراً لقدرته على إخماد النيران بالإضافة إلى دخوله في تصنيع العديد من أنواع المشروبات الغازية.
مواقد الغاز
يتم استخدام الغاز الطبيعي وغاز البروبان في مواقد الغاز المنزلية بالإضافة إلى استخدام الغاز الطبيعي كوقود للسيارات.
إطارات السيارات
يدخل غاز النيتروجين في نفخ إطارات السيارات كما يتم استخدامه في سيارات السباقات السريعة.
التطبيقات الطبية للغازات
يدخل غاز الأكسجين في صناعة بعض التطبيقات الطبية مثل اسطوانات الغاز للمساعدة على التنفس بالإضافة إلى دخوله في لحام الغاز والعديد من أشكال الاحتراق.
ولاعات السجائر
يستخدم غاز البيوتان في صناعة ولاعات السجائر كما يتم صناعة مواقد التخييم من خلال غاز البيوتان.
أنظمة التبريد وصناعة النبيذ
يشكل غاز ثاني أكسيد الكبريت أحد العناصر الداخلة في صناعة أنظمة التبريد حيثُ يشكل الغاز العنصر المبرد فيها كما يدخل غاز ثاني أكسيد الكبريت في صناعة النبيذ.
خلايا الهيدروجين الوقودية
يتم استخدام غاز الهيدروجين كوقود في السيارات التي تعمل من خلال خلايا وقود الهيدروجين.
وفي ختام مقالنا أعزائنا القراء نكون قد تعرفنا معكم على ما هي خصائص الغازات وأهم استخداماتها في الحياة اليومية، وللمزيد من الموضوعات تابعونا في موقع مخزن ، فتابعونا.
