Gibt es dichtes, nicht brennbares Gas, mit dem ich die Erde bedecken kann?

Diese Frage bezieht sich auf Tödlich, schwerer als Luftgas und ist eine Welt mit zwei verschiedenen Luftarten möglich? hat aber verschiedene Kriterien. Ich habe auch auf https://chemistry.stackexchange.com geschaut und nichts gefunden

Ich baue eine alternative Erde, auf der die Welt irgendwann im 18. oder 19. Jahrhundert bis zu einer Tiefe von ~ 100 m von einem bestimmten Gas bedeckt war.

Ich benötige ein Gas mit folgenden Eigenschaften:

  • Dichter als Luft ( notwendig )
  • Wird von der Luft darüber getrennt bleiben ( notwendig , mit ein paar Metern Schnittstelle)
  • Gasförmig bis mindestens 0°, vorzugsweise -50° oder weniger ( halb erforderlich , müsste zumindest tagsüber gasförmig sein)
  • Nicht brennbar (den Planeten mit einem brennbaren Gas zu bedecken, klingt so, als würde es dem Ausdruck Great Balls of Fire eine ganz neue Bedeutung verleihen ( optional , würde sich nur schwer mit brennbar zufrieden geben - ich möchte nicht zusehen, wie die Welt brennt)
  • Relativ sicher (würde Sie nur durch Ersticken töten, im Gegensatz zu beispielsweise Chlor) ( optional )
  • Enthält Wasserstoff- oder Heliumatome, die mit c19th-Technologie extrahiert werden können (alternativ etwas anderes, das extrahiert und als Brennstoff verbrannt werden kann) ( optional )
  • Undurchsichtig oder sichtbar ( optional )

Leider ist es schon eine Weile her, seit ich das letzte Mal Chemie gemacht habe, und mir fallen keine Gase ein, die ganz in die Rechnung passen. Die Edelgase sind raus, weil sie mit dem Brennelement nicht helfen, während Gase wie Benzol den „nicht brennbar“-Test nicht bestehen.

Gibt es ein echtes Gas mit den oben genannten Eigenschaften oder muss ich auf Handwavium zurückgreifen ?

Ich bin mir ziemlich sicher , dass Sie keine Schicht aus Wasserstoff oder Helium unter einer Schicht aus einem Stickstoff / Sauerstoff-Gemisch haben können. In reiner Form sind sowohl H als auch He viel leichter als jede Art von N oder O. Möglicherweise müssen Sie diese Anforderung lockern, es sei denn, Sie verwenden nur gasförmiges Handwavium.
Helium ist offensichtlich nicht möglich, da es das edelste aller Elemente ist. Bitte beachten Sie, dass Brennbarkeit keine Eigenschaft bestimmter Gase ist, sondern einer bestimmten Mischung, zB mit Sauerstoff
Kann nicht getrennt bleiben, kann Helium nicht "enthalten", und mir fällt nichts ein, was nicht giftig wäre und sich nicht in kurzer Zeit auflösen würde.
Mann, diese letzte Anforderung könnte ein Dealbreaker für Sie sein. Ich denke, es könnte einige Gase geben, die schwerer als Luft sind und Wasserstoff enthalten, aber sie wären alle mit Sauerstoff brennbar. Es gibt keine, die Helium enthalten, glaube ich nicht. Das Gas, das ich wählen würde, wäre Schwefelhexafluorid, das alle Ihre Anforderungen mit Ausnahme der letzten erfüllt.
Entschuldigung, mit enthält Wasserstoff meinte ich enthält Wasserstoffatome , keine Mischung, zB Kohlenwasserstoffe.
Grundsätzlich ist alles, was Wasserstoff enthält, wahrscheinlich brennbar, da Hitze wahrscheinlich die Bindungen bricht und dann der Wasserstoff brennt, und Helium nicht wirklich mit irgendetwas reagiert, sodass Sie nichts erhalten, das Heliumgas enthält, das bei etwas anderem als extremem Druck stabil ist.
4 und 6 erscheinen widersprüchliche Anforderungen: Wenn es einfach ist, Kraftstoff daraus zu extrahieren, ist es sehr wahrscheinlich, dass es brennbar ist und umgekehrt
Wäre es besser, die Frage in „So viele der folgenden Eigenschaften wie möglich“ statt in alle zu ändern?
@walross Sagen Sie, welche Eigenschaften ein Muss und welche ein Bonus sind (optional).
Hat dieses Gas den größten Teil der Weltbevölkerung erstickt?
Funktioniert dies aus Sicht des Weltenbaus als Ozeane und Seen?
@JohnDallman: Ja.
@JustSnilloc Irgendwie stelle ich mir vor, es würde fließen und die Erde auf die gleiche Weise bedecken wie zusätzliche 100 m Wasser.
@ACAC - Grundsätzlich ist alles, was Wasserstoff enthält, wahrscheinlich brennbar, da Hitze wahrscheinlich die Bindungen bricht und dann der Wasserstoff brennt - Wasser enthält Wasserstoff und ist wahrscheinlich nicht brennbar (die Bindungen werden nur bei etwa 1.000 Grad Celsius brechen und bei dieser Temperatur brennbar ist nicht das eigentliche Anliegen).
All diese Eigenschaften werden Sie niemals mit einem bekannten chemischen Element erreichen. Es gibt sicherlich kein Gas, das nicht brennbar, ungiftig und sichtbar ist, denn jedes Edelgas ist farblos. Es gibt auch nur sehr wenige Elemente mit einem Siedepunkt unter 270 Grad Kelvin, und die meisten von ihnen sind entweder bereits in unterschiedlichen Mengen in unserer Atmosphäre vorhanden oder giftig.
Hm, was ist mit Schaum? Es ist nicht gerade gasförmig, aber Schaum auf Wasserbasis enthält Wasserstoff (die Elektrolyse von Wasser geht auf das Jahr 1800 zurück), sodass er im Grunde alle Ihre Punkte erfüllt.
@LuísHenrique Wasser ist das Endergebnis der Wasserstoffverbrennung. Die Tatsache, dass es nicht brennt, bedeutet, dass andere Moleküle auf Wasserstoffbasis verbrennen und damit als Endprodukt enden.

Antworten (5)

Ich habe darüber nachgedacht und ich glaube, ich habe einen Kandidaten. Nebel.

• /Dichte als Luft/ – Wasser ist als Gas nicht dichter als Luft, kann aber bei Erdtemperaturen im Gleichgewicht mit seiner flüssigen Phase existieren. Das Vorhandensein mikroskopisch kleiner Flüssigkeitströpfchen, die aus dem Gas kondensieren und wieder in das Gas verdampfen, macht den Nebel dichter als Luft. Zusätzlich (wie unten) wird flüssiges / gasförmiges Wasser mit kühlerer, dichterer Luft ausgeschichtet.

• / Wird von der darüber liegenden Luft getrennt bleiben / Gase sind alle mischbar, aber Luft wird immer noch durch Temperatur geschichtet. Kalte Luft ist dichter als warme. Für das oben beschriebene Gleichgewicht von Flüssig- und Gasphase sind kühle Bedingungen notwendig. Wenn die Luft nach Temperatur geschichtet ist, bleibt der Wasserdampf in der unteren kühleren Schicht. Das ist ein Bodennebel. Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

• /Gasförmig bis mindestens 0°/ Klar. Gasförmiges Wasser kann auch im Gleichgewicht mit der festen Form existieren: Eis. Beim Lesen lernte ich den Unterschied zwischen Eisnebel und Eisnebel kennen . Eisnebel sind schwebende Eiskristalle in der Luft, die einfach dort hängen. Gefrierender Nebel ist unterkühltes Wasser, das zu Eis wird, wenn es irgendetwas berührt, beispielsweise die Straße.
Geben Sie hier die Bildbeschreibung einFahren Sie nicht im eiskalten Nebel los, Weltenbauer.

• /Nicht brennbar/ - Wasser zeichnet sich dadurch aus, dass es nicht brennbar ist.

• /Enthält Wasserstoff- oder Heliumatome/ – viel H in H2O und mit primitiver Elektrizitätstechnologie extrahierbar.

• /Undurchsichtig oder sichtbar:/ Beides!

Ich mag das auch, weil Nebel für die Erde ok ist. Fogworld wäre gruselig und surreal. Ich könnte meinen Unglauben für eine Welt aufheben, in der Nebel einzieht, um zu bleiben.

Das nennt man „Outside-the-Box-Denken“. Aber jetzt möchte ich wissen, wie man 100 m Nebel macht, der die Erde zu jeder Zeit bedeckt. Dies ist nicht Teil der Frage, aber es klingt nach einer viel interessanteren Frage
Genau genommen ist Nebel kein Gas, sondern sehr kleine Flüssigkeitströpfchen, die in der Luft schweben. Wasserdampf ist unsichtbar.
Das ist eine sehr coole Idee. In diesem Fall scheint es mehrere Fragen zu geben, die die Frage von @ Raditz_35 beantworten (siehe worldbuilding.stackexchange.com/questions/73652/… ), aber wenn das nicht der Fall wäre, wäre es gutes Material für eine Folgefrage?
@L.Dutch: Stimmt, Nebel ist ein Aerosol, aber das macht die Schichtung praktikabel. Wie andere Antworten erklären, wird ein Gas das einfach nicht tun. Jedenfalls über einen langen Zeitraum: Es gibt temporäre Beispiele wie Gasangriffe im Ersten Weltkrieg oder die CO2-Freisetzung aus dem Lake Nyos: en.wikipedia.org/wiki/Lake_Nyos_disaster

Nein Entschuldigung. Gase sind per Definition mischbar. Es gibt keine Gase, die sich (in Abwesenheit eines gravitativen (oder möglicherweise elektrischen) Gradienten trennen. Auf der Erde reicht die Schwerkraft nicht aus, um CO 2 überhaupt dazu zu bringen , sich unterhalb von O 2 und N 2 zu konzentrieren (Molekulargewichte 44, 32 bzw. 28). ).
Auch Ihr Wunsch nach einem Gas, das eine Energiequelle ist, aber „sicher" ist, ist ein weiterer Widerspruch. Wenn es leicht in einen anderen Zustand umgewandelt werden kann und Energie liefert, ist es ziemlich unwahrscheinlich, dass es „sicher" ist. Sind Sie dazu in der Lage? um ein Gegenbeispiel zu geben? (Denken Sie daran, dass Holz als Sägemehl ziemlich explosiv ist.) Zwei Gase fallen mir ein, die dicht und ziemlich inert sind, SF 6 und NF 3. Beide sind große Treibhausgase, aber nicht zu giftig, iirc. Sie könnten vielleicht etwas Energie aus ihnen gewinnen, ich bin mir nicht sicher, wie die Reaktionen aussehen würden, möglicherweise durch Reaktion mit Wasser ... nur eine Spekulation.

Genauer gesagt, in Gasgemischen gibt es eine seltsame Sache in der Physik. Sie können die Konzentrationsabhängigkeit nach der barometrischen Höhenformel berechnen , aber für beide Gase einzeln, als ob die andere Komponente nicht da wäre! So kann ein bisschen Trennung erreicht werden, aber ohne High-Tech-Engineering ist es für nichts nützlich.

Schwefelhexafluorid SF6

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

  • Dichter als Luft (wird als unsichtbarer Wassertrick verwendet, um kleine Objekte zum Schweben zu bringen)Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein
  • ungiftig
  • nicht brennbar
  • unsichtbar

Lustiger Nebeneffekt:

Wie bei allen Gasen beeinflusst die Dichte von SF6 die Resonanzfrequenzen des Stimmtrakts und verleiht der Stimme eine „dämonische“ Qualität, wenn SF6 eingeatmet wird

Mir wurde klar, dass Sie dies bereits gepostet hatten, kurz nachdem ich meine eigene SF6-Antwort gepostet hatte. Ich werde es hier in einen Kommentar verschieben.
Schwefelhexafluorid ist extrem dicht, reagiert praktisch mit nichts, ist farb- und geruchlos und siedet bei –64 °C. Es ist so dicht, dass man ein Aluminiumfolienboot darauf schwimmen lassen könnte. Es enthält weder Wasserstoff noch Helium, ist aber relativ einfach herzustellen - setzen Sie einfach Schwefel Fluor aus, von dem letzteres erstmals im 18. Jahrhundert entdeckt wurde (glaube ich) und ersteres nur in Felsen herumsitzt. Das Isolieren von Fluor ist notorisch schwierig, aber ich glaube nicht, dass Sie es unbedingt alleine herumstehen lassen müssen, damit es mit dem Schwefel reagiert.

Ihre alternative Erde müsste eine radikal andere materielle Zusammensetzung haben als unsere Erde. Es gibt ein Gas, das der Rechnung entsprechen könnte. Es ist auf unserer Erde selten, aber wenn es auf Ihrer sehr reichlich vorhanden ist, könnte es funktionieren.

Das Kandidatengas ist Xenon .

Xenon hat die Ordnungszahl 54; das heißt, sein Kern enthält 54 Protonen. Bei Standardtemperatur und -druck hat reines Xenongas eine Dichte von 5,761 kg/m3, etwa das 4,5-fache der Dichte der Erdatmosphäre auf Meereshöhe, 1,217 kg/m3

Aber schauen wir uns die Dichte der Luft an.

Die Luftdichte nimmt wie der Luftdruck mit zunehmender Höhe ab. Es ändert sich auch mit Schwankungen in Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Auf Meereshöhe und bei 15 °C hat Luft nach ISA (International Standard Atmosphere) eine Dichte von ca ).

Quelle: Luftdichte

Die Luftdichte beträgt 1,225 g/L. Die Dichte von Xenon beträgt 5,881 g/L. Xenon hat etwa die fünffache Dichte von normaler Luft. Wenn also Xenon ein reichlich vorhandenes Gas in der Atmosphäre eines Planeten wäre, könnte es sich in geringeren Höhen ansammeln. Die Mischbarkeit von Gasen würde jedoch der Wahrscheinlichkeit einer dichteren Schicht von bis zu hundert Metern (100 Metern) entgegenwirken.

Weitere Informationen zu den Edelgasen .

Diese Antwort würde verbessert, wenn Sie besprechen würden, wie Xenon den Anforderungen des OP entspricht.
@MichaelKjörling Die Antwort wurde versehentlich gepostet, bevor sie vollständig war. Hoffentlich wird diese fertige Version besser.
Besser! Aber erfinden Sie bitte keine eigenen Abkürzungen für Einheiten. Das Akronym für „Gramm“ (Singular und Plural) ist „g“, nicht „gms“. Verwenden Sie entweder das Akronym oder schreiben Sie den Namen der Einheit vollständig aus.
@MichaelKjörling Ich erfinde kein Akronym. Gramm wurde normalerweise als gm oder gms abgekürzt. Offensichtlich stecke ich in einem früheren akademischen Paradigma fest. Dies ist übrigens eine Abkürzung, kein Akronym.

Es gibt ein paar Elemente in Ihren Spezifikationen, die keinen Sinn ergeben.

  • Gase vermischen sich. Die einzige Möglichkeit für Sie, nur ein bestimmtes Gas auf der Erdoberfläche zu haben (ob es nur die 100 m der Oberfläche am nächsten sind oder nicht), besteht darin, keine anderen Gase auf dem Planeten zu haben. Was auf der Erde irgendwie schwer vorstellbar ist, da die meisten der Landoberfläche ist mit Lebensformen bedeckt, die verschiedene Gase (O2, CO2, Ch3 usw.)
  • Sie sagten, Sie wollten ein nicht brennbares Gas, das auch sicher ist (nur durch Ersticken töten), mit einer wenige Meter dicken Grenzschicht zwischen beiden Schichten von der Luft getrennt ist. Wenn es eine 100 m dicke Schicht Ihres Gases ohne jedes andere Gas gibt, dann wird es nicht brennen , ob es brennbar ist oder nicht . Die Verbrennung braucht auch Sauerstoff, ohne ihn gibt es kein Feuer. Es gibt auch keine Atmung, also erstickt alles zu Tode .
  • Ich lebe den Dichteteil beiseite. Die Dichte eines Gases hängt von seinem Druck ab, der von der Gasmenge, dem Volumen, in dem es sich befindet, und seiner Temperatur abhängt. Um welche Art von Gas es sich handelt, ist hier nicht sehr relevant.
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