8.4. Відбір проб природних газів

Природні гази можуть бути розчинені у нафті (вуглеводні, пари летких рідин), у підземних водах (сірководень), а також знаходитись у твердій гірській породі; останні іноді виділяються на поверхню у вигляді туману. Відбір природних газів проводять великою лійкою, зануреною вглиб водойми (рис.8.14), або у тверду породу (рис.8.15), при цьому її вкопують та обмазують глиною. Відвід лійки через щільний корок сполучений шлангом з ємністю, заповненою рідиною. Важливо, щоб низ лійки розташовувався нижче за рівень газовідвідного шлангу. Газ поступає у градуйований бутель і витісняє з нього рідину. Коли у посуд набереться достатня для аналізу кількість газу (200 мл), то бутель під водою від’єднують від шланга, закривають корком і замазкою. Замість бутля можна використати спеціальні газові піпетки, які мають з обох кінців скляні крани, склянки на 0,5 л, які закривають гумовими корками. Спочатку рідину в ємності обмінюють декілька разів для повного видалення з ємності повітря. Щоб не змінювався склад проби газу, як рідину для заповнення використовують воду з того джерела, в якому виходить газ. Якщо ж потік газу дуже сильний, то можна взяти дистильовану воду, через яку спочатку тривалий час продувають цей газ, а лише тоді відбирають пробу. Замість води краще використати насичений розчин NaCl, бо у ньому погано розчиняються гази, що зменшує втрати, обумовлені розчинністю.

Рис. 8.14. Відбір газу з неглибокої водойми; 1–лійка; 2–корок; 3– приймач

Рис. 8.15. Відбір газу з виходу твердої породи; 1–земляна засипка; 2–лійка; 3–відвідна трубка; 4–приймач

Якщо тиск газу надто малий, його засмоктують аспіратором. Найпростіший аспіраційний пристрій – дві сполучені банки, зверху заповнена водою, а знизу порожня (рис.8.16). До верхньої під’єднують шланг від лійки для забору газу. Під час витікання рідини з верхньої банки у ній створюється розрідження і туди засмоктується газ з лійки.

Рис. 8.16. Засмоктування газу під час відбору; 1 – приймач; 2 – корок; 3– шланг до лійки; 4 – допоміжна пуста ємність

При використанні газової піпетки через неї продувають газ, при цьому з піпетки витісняється повітря. Для повного витіснення повітря продувають 10-кратний надлишок газу. Так само заповнюють газом бутель з повітрям (бутель мусить мати дві трубки). Подібно можна набрати газ у гумові ємності. Недолік - гума проникна для газу, газ в ній може розчинятися. Таку пробу не можна тривалий час зберігати.

Відбір і дегазація гірської породи. Найчастіше застосовують вакуумну і термічну дегазацію породи. Вакуумна дегазація використовується для видалення найменш розчинних газів (гелію, водню, метану). При нагріванні до 70-75С прискорюється процес дегазації та виділяється більша кількість летких речовин.

Термовакуумна дегазація. Відбирають 400-700 г породи, відчищають, переносять у скляну банку на 0,5 л і закривають металевою кришкою з гумовою прокладкою, зберігають у холодному місці не більше як 3 год. Потім кришку банки проколюють шприцомі обережно опускають в термостат з водою при 60-70С та витримують 30 хв, відкривають затискач і дегазують пробу. Газ збирають у балон. Для видалення газів, закритих у породі, її дроблять – це механічна дегазація. Кращою є вакуумна механічна дегазація у спеціальних апаратах, звідки газ поступає у газовий хроматограф.

Хімічна дегазація. Для повнішого виявлення газів карбонатну породу розчиняють у хлоридній кислоті. При цьому, крім СО₂, виділяються вуглеводні. Як реактор використовують круглодонну колбу. Для поглинання СО₂ виділений газ пропускають через розчин лугу – СО₂ взаємодіє, а інші гази проходить через розчин.