Kemičar u kući (#37): plin u kući – za korist i strah
U serijalu „Kemičar u kući“ objavljujemo kemijske zanimljivosti iz svakodnevnog života. Želimo vam pokazati kako znanje kemije može svakome, pa i ne-kemičaru, pomoći u svakodnevnom životu.
Priča meni moj susjed koji je svratio kod svoje znanice, kad ono – već je s vrata osjetio miris po plinu. Digne uzbunu, stvori paniku, a ona će njemu: „Baš si mi ti neki strašljivec!“ Kad joj poče objašnjavati da negdje mora curiti plin, da mora otvoriti prozor, pozvati plinaru itd., itd., njoj prekipi. Zar će on njoj govoriti što ima u svojoj kući raditi i kako se ponašati! (Pravo na nepovredivost doma.)
Nije prošlo dugo, a evo nove vijesti. Stan se pretvorio u zgarište, a znanica (koja si nije dala soliti pamet) završila je u bolnici s opekotinama, na svu sreću ne po život opasnima. S plinom se nije šaliti. Ni kada misliš da o njemu sve znaš. To govorim zato što sam i sâm doživio eksploziju plina u svom stanu, koja je na sreću dobro prošla. Da stvar bude još zanimljivija, eksploziju je – u plinskom kaminu – izazvao majstor koji mi je obnovio plinsku instalaciju. Kako se to dogodilo?
Bilo bi bolje pitati zašto se to dogodilo, a i zašto se dogodilo ono što se dogodilo gospođi iz prve zgode. No ovdje ne tražim psihološke uzroke pojave (ex stultitia humane) nego – razumije se – one kemijske. Prvo je pitanje: Kakav plin gori u našim štednjacima, pećima, grijalicama i bojlerima?
Odgovor je, zna se: zemni ili – kako se danas voli reći – prirodni plin. No za kemičara nije važno odakle plin dolazi nego kakav je njegov sastav. Gorivi plin što nam ga plinara isporučuje sastoji se poglavito od metana, a metan (CH4) je najjednostavniji ugljikovodik. Usto je i „najekološkije“ fosilno gorivo jer izgaranjem litre metana nastaje jedna litara CO2 i dvije litre vodene pare (H2O), za razliku recimo od butana u kojem je taj omjer 4:5, dakle gotovo 1:1. Metan naravno gori. Da ga se zapalili treba postići temperaturu od točno 537 oC.
No da je metan samo gorio ništa se ne bi dogodilo ni sa stanom spomenute gospođe ni s mojom plinskom peći. Metan nije gorio nego je eksplodirao. A da metan, ili bilo koji plin – no i kruta ili tekuća tvar – eksplodira, treba biti pomiješana sa zrakom u određenom omjeru. Za metan taj omjer (granice eksplozivnosti) iznosi 5,3 do 13,9 %. To znači da ako se u zraku nakupi toliko zemnog plina da ga u kubičnom metru ima 53 litre, taj će se kubični metar zraka pretvoriti u kubični metar aerosolnog eksploziva. No eksplozivna smjesa može dakako nastati i u manjem volumenu, s manjim volumenom metana, kao primjerice u mom plinskom kaminu.
Gornja granica eksplozivnosti znači pak da zrak s više od 13,9 % metana neće eksplodirati. Tu pojavu, pojavu plinske smjese s viškom gorivog plina, iskusio je svatko tko je htio upaliti benzinski motor koji se „presaugao“. Riječ je o tome da benzin može eksplodirati, i tako pokretati motor, samo ako ga u plinskoj smjesi (zraku) ima između 1,2 i 6 posto. Ima li ga više od 6 %, plinskoj smjesi ne nedostaje gorivog plina (benzinskih para) nego zraka. Zato je dobro zatvoriti dovod benzina i kroz motor propuštati zrak – da se očisti od nakupljenog goriva.
Tvar je to eksplozivnija što ima niže i šire granice eksplozivnosti te što joj je temperatura paljenja niža. Laboratorijski šampion u tome je eter, točnije dietileter, (C2H5)2O, vrlo često i vrlo hlapljivo otapalo. Njegove su granice eksplozivnosti 1,7 – 48 %, a pali se već kod 185,5 oC. Uvijek se sjećam tih silnih napisa u laboratoriju kad god je netko od kolega radio s eterom „Oprez – eter!“. Kao da njegov oštar i opojan miris (eter se koristio kao anestetik!) nije dovoljno upozorenje.
No vratimo se prirodnom plinu, plinu našeg štednjaka. Unatoč opasnosti od eksplozije i požara metan nije otrovan, što se ne bi moglo reći za gradski plin koji se nekoć koristio u plinskim pećima. Gradski plin, dobiven uplinjavanjem ugljena, sadržavao je ugljikov monoksid (CO), a taj je plin i te kako otrovan. No još nam ostaje jedna zagonetka, jedno pitanje u vezi s prirodnim plinom, tj. metanom.
U kemijskim knjigama piše da je metan plin bez boje i mirisa, pa opet se osjeti, i to dobro, ako negdje plin pušta. Riječ je o tome da se metanu namjerno dodaje miris, u obliku nadasve smrdljivog etilmerkaptana, CH3CH2-SH, da bi upozorio na opasnost svakoga tko ima njuh u nosu – i pamet u glavi.
Nenad Raos, je kemičar, doktor prirodnih znanosti i znanstveni savjetnik, sada u mirovini. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti pišući za časopise Prirodu (kojoj je sedam godina bio i glavni urednik), Čovjek i svemir, ABC tehnike, Smib, Modru lastu te, naravno, Bug online. Autor je više stručnih i 13 znanstveno-popularnih knjiga, među njima i knjige „Deset kemijskih pokusa koji su promijenili svijet“ koja je izišla 2000. godine kao prošireni katalog istoimene izložbe u zagrebačkom Tehničkom muzeju Nikola Tesla. Urednik je rubrike „Kemija u nastavi“ u časopisu Kemija u industriji, za koji piše i redovite komentare. Nagrađen je Državnom godišnjom nagradom za promidžbu i popularizaciju znanosti 2003. godine.