Aan het begin van het bestuderen van een onderwerp als scheikunde, is het meest interessante om experimenten uit te voeren, en als deze experimenten ook gepaard gaan met een kleine spectaculaire explosie, dan is het over het algemeen moeilijk om het genot te bedwingen. Bij het woord "explosie" ontstaan verschillende associaties, en een daarvan is explosief gas. Wat is de formule, waar het wordt gebruikt en, natuurlijk, de veiligheidsregels bij het werken ermee - de belangrijkste vragen van het artikel.
Compositie
Het bevat eigenlijk waterstof gemengd met zuurstof. In een bepaalde verhouding van 1: 2 vormen ze explosief gas. De formule ziet er als volgt uit: 2H2+O2.
De geringste vonk met een energie van 14 mJ of verhitting tot 510 °C (de brandtemperatuur van een lucifer is meer dan 700 °C) is voldoende om een reactie tussen beide te veroorzaken, die gepaard gaat met het vrijkomen van een grote hoeveelheid energie en een explosie.
En het resultaat van deze reactie is gewoon water. Het gas wordt niet voor niets waterstof genoemd, dat wil zeggen, het baren van water. Maarhet is de moeite waard om bijvoorbeeld sponsachtig platina in het mengsel te brengen, en er zal geen explosie zijn, maar het gebruikelijke verbrandingsproces zal doorgaan.
Een andere naam voor het gasmengsel - Brown's gas, dankt zijn naam aan de uitvinder die een auto ontwikkelde die door elektrolyse op de afbraakproducten van water rijdt. En de gasformule in de chemie ziet er als volgt uit: HHO.
Ontdekkingsgeschiedenis
Het feit dat tijdens een chemische reactie tussen zuren en sommige metalen een gas wordt gevormd, dat zeer brandbaar is, wordt vermeld in verhandelingen uit de 16e eeuw. Het werd "ontvlambare lucht" genoemd. Maar het was pas in de tweede helft van de 18e eeuw mogelijk om het in zijn pure vorm te verzamelen, de eigenschappen te bestuderen en te beschrijven. Dus de scheikundige A. Lavoisier, die experimenten uitvoerde in 1784, concludeerde dat een gas een eenvoudige stof is die uit slechts één type atomen bestaat.
En de beroemde scheikundige en natuurkundige G. Cavendish slaagde er experimenteel in om te bepalen dat zuurstof + waterstof als gevolg van onmiddellijke verbranding water geeft. Een van de laboratoria in Cambridge is trouwens naar hem vernoemd, juist omdat hij de kwalitatieve samenstelling van water kon bepalen. De Latijnse naam voor waterstof Hydrogenium komt van twee woorden "hydro" - water en "gennao" - geboorte, dat wil zeggen dat het (zoals in de Russische versie van de naam van het element) zijn belangrijkste eigenschap beschrijft - om water te baren.
Toepassing
Waar wordt het gebruikt?
Interesse in zo'n alternatieve brandstof als waterstof laat steeds meer zien. Maar de eerste ontwikkelaar die een auto introduceert die wordt aangedreven door zoietsbrandstof, was de zorg Toyota. Zijn FCHV SUV bleef echter een tentoonstellingsexemplaar, ze produceerden het niet in massa. De belangstelling voor waterstofmotoren is niet verdwenen, dus veel fabrikanten blijven fors investeren in de introductie van zo'n motor.
Explosief gas, meer bepaald waterstof met zuurstoftoevoer, wordt gebruikt voor het lassen en solderen van metalen in moeilijke omstandigheden, zoals tunnels en mijnen, riolen en installatieputten, wanneer er simpelweg geen plaats is voor koolwaterstofcilinders. De verbrandingstemperatuur van het mengsel is ongeveer 2235 ° C en de verbrandingsproducten zijn absoluut veilig voor de menselijke gezondheid. De waterstofbrander heeft zijn toepassing gevonden in sieraden en protheses, het wordt gebruikt om glasproducten, platen van dure metalen van verschillende diktes en meer te verwerken.
Vijand van de mijnwerkers
Soms wordt de term "explosief gas" ten onrechte gebruikt met betrekking tot methaan. Het vermogen van deze koolwaterstof om zich op te hopen in de holten van rotsen en wanneer gemengd met lucht explosief wordt, is het vergelijkbaar met een mengsel van echt gas, maar hier houdt hun overeenkomst op. De formule voor een gas in de chemie ziet er als volgt uit: CH4.
De gevaarlijkste concentratie in de atmosfeer van methaan is 9,5%, maar onder verschillende omstandigheden kan deze variëren van 5 tot 16%. Bij een hogere concentratie zal het gas gewoon verbranden. Zowel een vonk als een open vuur kunnen een explosie veroorzaken. Om de concentratie van methaan in de lucht te beheersen, namen de mijnwerkers een kanarie mee, en ze wisten dat ze rustig konden werken terwijl het lied van een kleine vriend werd gehoord. Maarzodra de vogel zweeg, betekende dit dat de problemen nabij waren.
Aan het begin van de 19e eeuw werden zangvogels vervangen door een Davy mijnwerkerslamp en tegenwoordig wordt de controle uitgevoerd door een automatisch systeem, maar zelfs dit maakt het werk van mijnwerkers niet helemaal veilig. Zelfs nu nog gebeuren er soms explosies. Hier is hij zo verschrikkelijk - "mijngas".
Winst voor de oneerlijken
Hoeveel geluk brengt ballonnen gevuld met helium. Er zijn maar weinig kinderen die een veelkleurig wonder kunnen weerstaan. Ja, en de feestdagen zijn nu niet compleet zonder heliumballonnen, die meteen opstijgen, het is de moeite waard om de draad even los te laten.
Vandaag de dag kost een heliumballon behoorlijk geld, en sommige nalatige verkopers besluiten geld te besparen. Immers, niet alleen helium, waterstof kan de bal laten vliegen. Acetyleen is ook lichter dan lucht. Maar zijn zulke besparingen echt veilig voor de klanten zelf?
De laatste tijd is er steeds meer nieuws te horen over ballonexplosies:
- Mei 2012 - Jerevan;
- Oktober, 2017 - Kuzbass;
- Oktober, 2017 - Kemerovo.
Dit zijn slechts drie bekende gevallen, in één daarvan, namelijk tijdens een rally in Yerevan, werden de ballonnen gevuld met waterstof, die naar buiten kon gaan en zich ophopen in de lucht, vermengd met zuurstof. En we weten dat zo'n mengsel in een bepaalde verhouding explosief gas wordt genoemd. Mensen hebben geleden in deze tragedie.
