Na začiatku štúdia takého predmetu, akým je chémia, je najzaujímavejšie robiť experimenty, a ak sú tieto experimenty sprevádzané aj malým veľkolepým výbuchom, potom je vo všeobecnosti ťažké udržať rozkoš. Pri slove „výbuch“vznikajú rôzne asociácie a jednou z nich je výbušný plyn. Aký je jeho vzorec, kde sa používa a, samozrejme, bezpečnostné pravidlá pri práci s ním - hlavné otázky článku.
Zloženie
V skutočnosti obsahuje vodík zmiešaný s kyslíkom. V určitom pomere 1:2 tvoria výbušný plyn. Jeho vzorec bude vyzerať takto: 2H2+O2.
Najmenšia iskra s energiou 14 mJ alebo zahriatie na 510 °C (teplota horenia zápalky je nad 700 °C) stačí na to, aby medzi nimi vyvolala reakciu, ktorá je sprevádzaná uvoľnením veľké množstvo energie a výbuch.
A výsledkom tejto reakcie je obyčajná voda. Nie nadarmo sa plyn nazýva vodík, teda rodiaca voda. alestojí za to vložiť do zmesi napríklad hubovitú platinu a nedôjde k výbuchu, ale bude pokračovať obvyklý proces spaľovania.
Iný názov pre zmes plynov – Brownov plyn, dostal svoje meno na počesť vynálezcu, ktorý vyvinul auto, ktoré poháňa produkty rozkladu vody elektrolýzou. A vzorec plynu v chémii vyzerá takto: HHO.
História objavov
Fakt, že pri chemickej reakcii medzi kyselinami a niektorými kovmi vzniká plyn, ktorý je veľmi horľavý, sa spomína v pojednaniach zo 16. storočia. Nazývalo sa to „horľavý vzduch“. Ale zbierať ho v čistej forme, študovať vlastnosti a opísať ich bolo možné až v druhej polovici 18. storočia. Chemik A. Lavoisier, vykonávajúci experimenty v roku 1784, dospel k záveru, že plyn je jednoduchá látka pozostávajúca iba z jedného typu atómov.
A slávnemu chemikovi a fyzikovi G. Cavendishovi sa experimentálne podarilo určiť, že kyslík + vodík v dôsledku okamžitého spaľovania dáva vodu. Mimochodom, jedno z laboratórií v Cambridge je po ňom pomenované práve preto, že dokázal určiť kvalitatívne zloženie vody. Latinský názov vodíka Hydrogenium pochádza z dvoch slov "hydro" - voda a "gennao" - narodenie, to znamená, že (ako v ruskej verzii názvu prvku) opisuje jeho hlavnú vlastnosť - rodiť vodu.
Aplikácia
Kde sa používa?
Záujem o také alternatívne palivo, akým je vodík, je čoraz väčší. Ale prvý vývojár, ktorý predstavil auto poháňané takýmpaliva, bol koncern Toyota. Jeho SUV FCHV však zostalo výstavnou kópiou, sériovo ho nevyrábali. Záujem o vodíkové motory nezmizol, takže mnohí výrobcovia naďalej masívne investujú do uvedenia takéhoto motora.
Výbušný plyn, presnejšie vodík s prívodom kyslíka, sa používa na zváranie a spájkovanie kovov v náročných podmienkach, ako sú tunely a bane, kanalizácie a inštalačné studne, kedy jednoducho nie je miesto pre uhľovodíkové fľaše. Teplota spaľovania zmesi je približne 2235 ° C a produkty spaľovania sú absolútne bezpečné pre ľudské zdravie. Vodíkový horák našiel uplatnenie v šperkárstve a protetike, používa sa na spracovanie sklenených výrobkov, platní z drahých kovov rôznych hrúbok a pod.
Nepriateľ baníkov
V súvislosti s metánom sa niekedy nesprávne používa pojem „výbušný plyn“. Schopnosť tohto uhľovodíka hromadiť sa v dutinách hornín a po zmiešaní so vzduchom sa stáva výbušným, je podobná zmesi skutočného plynu, ale tu ich podobnosť končí. Vzorec pre plyn v chémii vyzerá takto: CH4.
Najnebezpečnejšia koncentrácia metánu v atmosfére je 9,5 %, ale za rôznych podmienok sa môže pohybovať od 5 do 16 %. Pri vyššej koncentrácii bude plyn jednoducho horieť. Výbuch môže vyvolať iskra aj otvorený oheň. Na kontrolu koncentrácie metánu vo vzduchu si baníci zobrali so sebou kanárika a vedeli, že kým zaznie pieseň malého kamaráta, môžu pokojne pracovať. aleakonáhle vták stíchol, znamenalo to, že problémy sú blízko.
Začiatkom 19. storočia spevavce nahradila Davyho banícka lampa a dnes je ovládanie vykonávané automatickým systémom, no ani to nerobí prácu baníkov úplne bezpečnou. K výbuchom niekedy dochádza aj teraz. Tu je taký hrozný - "firedamp".
Zisk pre nepoctivých
Koľko šťastia prinášajú balóny naplnené héliom. Je len málo detí, ktoré odolajú viacfarebnému zázraku. Áno, a sviatky sa teraz nezaobídu bez héliových balónov, ktoré okamžite vyletia, stojí za to na chvíľu pustiť niť.
Héliový balón dnes stojí slušné peniaze a niektorí nedbalí predajcovia sa rozhodnú ušetriť. Koniec koncov, nielen hélium, ale aj vodík dokáže prinútiť loptu lietať. Acetylén je tiež ľahší ako vzduch. Sú však takéto úspory skutočne bezpečné pre samotných zákazníkov?
V poslednej dobe sa objavuje stále viac správ o výbuchoch balónov:
- Máj 2012 – Jerevan;
- október 2017 – Kuzbass;
- Október 2017 – Kemerovo.
Toto sú len tri známe prípady, v jednom z nich, konkrétne na zhromaždení v Jerevane, boli balóny naplnené vodíkom, ktorý mohol vyjsť von a hromadiť sa vo vzduchu zmiešaným s kyslíkom. A vieme, že takáto zmes sa v určitom pomere nazýva výbušný plyn. Ľudia trpeli touto tragédiou.
