I början av att studera ett sådant ämne som kemi är det mest intressanta att genomföra experiment, och om dessa experiment också åtföljs av en liten spektakulär explosion, då är det i allmänhet svårt att hålla tillbaka förtjusningen. Vid ordet "explosion" uppstår olika associationer, och en av dem är explosiv gas. Vad är dess formel, var den används och, naturligtvis, säkerhetsreglerna när du arbetar med den - huvudfrågorna i artikeln.
Composition
Den innehåller faktiskt väte blandat med syre. I en viss andel av 1:2 bildar de explosiv gas. Dess formel kommer att se ut så här: 2H2+O2.
Den minsta gnista med en energi på 14 mJ eller uppvärmning till 510 °C (bränntemperaturen för en tändsticka är över 700 °C) räcker för att orsaka en reaktion mellan dem, som åtföljs av frigöring av en stor mängd energi och en explosion.
Och resultatet av denna reaktion är vanligt vatten. Det är inte för inte som gasen kallas väte, det vill säga föder vatten. Mendet är värt att införa till exempel svampig platina i blandningen, och det kommer inte att bli någon explosion, men den vanliga förbränningsprocessen kommer att fortsätta.
Ett annat namn för gasblandningen - Browns gas, fick sitt namn för att hedra uppfinnaren som utvecklade en bil som körs på vattens nedbrytningsprodukter genom elektrolys. Och gasformeln i kemi ser ut så här: HHO.
Upptäcktshistorik
Det faktum att det vid en kemisk reaktion mellan syror och vissa metaller bildas en gas, som är mycket brandfarlig, nämns i avhandlingar från 1500-talet. Det kallades "brandbar luft". Men det var möjligt att samla den i sin rena form, studera fastigheterna och beskriva dem först under andra hälften av 1700-talet. Så kemisten A. Lavoisier, som utförde experiment 1784, drog slutsatsen att en gas är en enkel substans som består av endast en typ av atomer.
Och den berömda kemisten och fysikern G. Cavendish lyckades experimentellt fastställa att syre + väte som ett resultat av momentan förbränning ger vatten. Ett av laboratorierna i Cambridge är förresten uppkallat efter honom just för att han kunde bestämma vattnets kvalitativa sammansättning. Det latinska namnet för väte Hydrogenium kommer från två ord "hydro" - vatten och "gennao" - födelse, det vill säga det (som i den ryska versionen av namnet på elementet) beskriver dess huvudsakliga egenskap - att föda vatten.
Application
Var används det?
Intresset för ett sådant alternativt bränsle som väte visar sig mer och mer. Men den första utvecklaren att introducera en bil som drivs av en sådanbränsle, var oro Toyota. Men hans FCHV SUV förblev en utställningskopia, de massproducerade den inte. Intresset för vätgasmotorer har inte försvunnit, så många tillverkare fortsätter att investera stort i introduktionen av en sådan motor.
Explosiv gas, närmare bestämt väte med syretillförsel, används för svetsning och hårdlödning av metaller under svåra förhållanden, som tunnlar och gruvor, avlopp och installationsbrunnar, när det helt enkelt inte finns plats för kolvätecylindrar. Blandningens förbränningstemperatur är cirka 2235 ° C, och förbränningsprodukterna är absolut säkra för människors hälsa. Vätebrännaren har hittat sin tillämpning i smycken och proteser, den används för att bearbeta glasprodukter, plattor av dyra metaller av olika tjocklek med mera.
Grävarnas fiende
Ibland används termen "explosiv gas" felaktigt i förhållande till metan. Förmågan hos detta kolväte att ackumuleras i hålrummen i stenar och när det blandas med luft blir det explosivt, det liknar en blandning av riktig gas, men det är här deras likhet slutar. Formeln för en gas i kemi ser ut så här: CH4.
Den farligaste koncentrationen av metan i atmosfären är 9,5 %, men under olika förhållanden kan den variera från 5 till 16 %. Vid en högre koncentration kommer gasen helt enkelt att brinna. Både en gnista och en öppen eld kan framkalla en explosion. För att kontrollera koncentrationen av metan i luften tog gruvarbetarna med sig en kanariefågel, och de visste att medan en liten väns sång hördes kunde de arbeta lugnt. Menså fort fågeln tystnade betydde det att problem var nära.
I början av 1800-talet ersattes sångfåglar av en Davy gruvarbetarlampa och idag utförs kontrollen av ett automatiskt system, men inte ens detta gör gruvarbetarnas arbete helt säkert. Explosioner händer ibland även nu. Här är han så hemsk - "firedamp".
Vinst åt de oärliga
Hur mycket lycka ger ballonger fyllda med helium. Det finns få barn som kan motstå ett flerfärgat mirakel. Ja, och semestern är nu inte komplett utan heliumballonger, som direkt skjuter i höjden, det är värt att släppa tråden för en sekund.
Idag kostar en heliumballong anständiga pengar, och några försumliga säljare bestämmer sig för att spara pengar. När allt kommer omkring kan inte bara helium, utan väte få bollen att flyga. Acetylen är också lättare än luft. Men är sådana besparingar verkligen säkra för kunderna själva?
Nyligen har fler och fler nyheter om ballongexplosioner hörts:
- maj 2012 – Jerevan;
- oktober 2017 – Kuzbass;
- oktober 2017 – Kemerovo.
Det här är bara tre kända fall, i ett av dem, nämligen vid ett rally i Jerevan, fylldes ballongerna med väte, som kunde gå ut och ackumuleras i luften och blandas med syre. Och vi vet att en sådan blandning i en viss proportion kallas explosiv gas. Människor led i denna tragedi.
