Гремучий газ формула

1-9
A-Z
А
Б
В
Г
Д
Е
Ж
З
И
К
Л
М
Н
О
П
Р
С
Т
У
Ф
Х
Ц
Ч
Щ
Э
Я

Уйти от сжигания ископаемых углеводородов и получить дешевый альтернативный источник энергии – было и остается мечтой многих предприимчивых людей. Да и кто из домовладельцев не хотел бы получить подобный источник в свое распоряжение, чтобы с минимальными затратами обогревать свое жилище? Один из таких источников – так называемый газ Брауна, получаемый из обыкновенной воды. Но как его добыть и насколько он дешев – вопросы, ответы на которые можно найти в данном материале.

Вкус, запах, гигроскопичность

вкус: без вкуса
запах: без запаха

Давление паров (в мм

1 (-263,6°C)
10 (-261,4°C)
100 (-258,1°C)

Удельная теплоемкость при постоянном давлении (в Дж/г·K)

14,17 (15°C)
14,3 (100°C)
14,49 (200°C)
14,78 (400°C)
15,07 (600°C)

Растворимость (в г/100 г или характеристика)

вода: 0,000194 (0°C)
вода: 0,000175 (10°C)
вода: 0,000164 (20°C)
вода: 0,000157 (25°C)
вода: 0,000153 (30°C)
вода: 0,000147 (40°C)
вода: 0,000145 (50°C)
вода: 0,000144 (60°C)
вода: 0,000144 (100°C)
этанол: 0,000624 (0°C)

Немного теории

Необходимо отметить, что резонансное разложение воды в газ Брауна – отнюдь не миф, а реальный химический процесс, призванный выделять газообразное горючее из воды. Этот газ получил свое имя в честь изобретателя, который первым попытался вывести эту технологию за рамки экспериментов. Другое название, бытующее в интернете – гремучий газ (гипотетическая формула ННО).

Горючий газ Брауна – это не что иное, как смесь свободного водорода и кислорода, выделяемого из воды путем электролитической реакции.

Вода, чью химическую формулу (Н2О) знают даже дети, — это водород, который полностью окислен. По отдельности данные химические элементы весьма активны, водород хорошо горит и считается энергоносителем, а кислород поддерживает горение. Вот почему расщепить воду, чья цена – копейки, на столь полезные составляющие стало очень популярной идеей.

В результате трудами разных людей на свет появился генератор для получения газа – электролизер. Глубоко не вдаваясь в тонкости процесса, отметим, что вышеозначенный аппарат методом электролиза выделяет из воды газ Брауна, а точнее, смесь кислорода с водородом. Для этого через погруженные в емкость с водой электроды пропускается ток оптимальной частоты. Полученный газ скапливается под водяным затвором и при достижении определенного давления выходит по трубке наружу и может быть использован в разных целях.

Способы получения

1. Реакцией щелочных и щелочноземельных металлов с водой.
2. Реакцией магния, цинка, железа с водяным паром при нагревании.
3. Реакцией металлов с минеральными кислотами.
4. Реакцией угля или углеводородов с парами воды при нагревании.
5. Электролизом воды в присутствии электролитов.
6. Действием кипящего разбавленного раствора перманганата калия на алюминий.
7. Реакция цинка или алюминия со щелочами.

Гремучий газ

Гремучие газы — собирательное название газовых смесей:

Эти смеси очень взрывчаты, реакции идут по уравнениям:

.
.

Смотреть что такое «Гремучий газ» в других словарях

Генераторы газа Брауна, чей принцип работы описан выше, нашли свое практическое применение в 2 сферах:

Ездить с электролизером на борту автомобиль не может, поскольку ему требуется внешний источник электроэнергии. Штатной батареи хватает ненадолго, потому что на получение газа Брауна необходимо израсходовать больше энергии, чем отдает само топливо при сжигании. Поэтому компании, всерьез разрабатывающие тему водородного горючего на авто, внедрили схему заправки машин топливом, полученным из отдельного генератора.

Со сваркой и пайкой металлов дело обстоит лучше, водородные горелки используются на многих производствах Западной Европы. Так как температура горения газа Брауна (2235 °C) ниже, чем ацетилена (2620 °C), а продуктом сжигания является водяной пар, то многие мероприятия по экологической безопасности стали излишними. Промышленные генераторы газа, что при этом используются, весьма дороги, поскольку для повышения эффективности в них применяются катализаторы из редких элементов, в том числе платины.

Менеджеры одной из британских производственных компаний подсчитали, что общая стоимость выделения и использования газа Брауна равняется затратам на закупку и доставку ацетилена. Только сжигание водорода безопаснее и экологичнее. Другое дело, что на его получение расходуется электроэнергия, добытая путем сжигания тех же углеводородов.

На второй минуте отснятого материала четко видны показания приборов генератора при работающей водородной горелке. Напряжение – 250 В, сила тока – 14 А, соответственно, потребляемая мощность аппарата составляет 250 х 14 = 3500 Вт или 3.5 кВт. А теперь вопрос: сможет ли такой факел нагреть воду для обогрева комнаты площадью хотя бы 30 м2? Даже визуально заметно, что нет. А простой электрокотел мощностью 3.5 кВт легко обогреет помещение до 40 м2.

Вывод: Горючий газ Брауна в домашних условиях не может сравниться по отоплению с обычными электрическими нагревателями. Слишком много уходит энергии на его выделение из воды, а значит, использовать его для обогрева – нецелесообразно. Самостоятельным получением водорода можно заниматься как хобби либо в качестве эксперимента.

Кристаллические модификации, цвет растворов и паров

При комнатной температуре представляет собой равновесную смесь орто- (75%) и пара-формы (25%). В молекулах ортоводорода (т.пл. -259,20 С, т.кип. -252,76 С) ядерные спины направлены одинаково, а у параводорода (т.пл. -259,32 С, т.кип. -252,89 С) — противоположно друг другу. Разделить две формы возможно путем адсорбции на активном угле при температуре жидкого азота. При этом активный уголь катализирует превращение ортоводорода в параводород. При низких температурах равновесие между ортоводородом и параводородом сдвинуто в сторону последнего. Десорбированный с угля параводород при комнатной температуре превращается в ортоводород до образования равновесной смеси (75:25), однако это превращение без катализатора происходит медленное, что дает возможность изучить свойства отдельных аллотропных форм.

Динамическая вязкость жидкостей и газов (в мПа·с)

0,0085 (0°C)
0,0103 (100°C)
0,0121 (200°C)
0,0154 (400°C)
0,0183 (600°C)

Применение

Сырье для химической промышленности (напр. производства аммиака, жиров). Для заполнения шаров-зондов. Ракетное топливо (удельный импульс с кислородом 390 секунд).

История

Впервые описан в 1766 г Кэвендишем. Современное название элементу дал Лавуазье в 1783 г.

Плотность

0,00008988 (20°C, г/см3)
0,07 (-252°C, г/см3)
0,08 (-260°C, г/см3)

Дополнительная информация

Ежегодное мировое потребление превосходит 1000 000 тонн.

Известны изотопы (в скобках период полураспада и тип распада): 1H (стабилен; синоним протий; содержание в природной смеси 99,98%), 2H (стабилен; синоним дейтерий; содержание в природной смеси 0,02%), 3H (12,33 года; β-, синоним тритий, содержание в природной смеси 0,000 000 000 000 000 001 ат%), 4H (0,00019 ас; n), 5H (0,00008 ас, n), 6H (0,0003 ас). Скорость электрона на орбите расчитывается по формуле 2*3,14*e2/hn и для первого энергетического уровня (n=1, радиус 0,053 нм) равна 2200 км/с. Потенциал ионизации атома водорода = 13,595 эВ (313,5 ккал/моль).

Растворяется в металлах: железе, никеле, палладии, платине, практически не растворим в серебре; растворимость в железе и меди мешает при выплавке этих металлов так как приводит к образованию пустот. Растворимость в железе (объемов водорода на объем железа): 500 С = 0,05, 700 С = 0,14, 900 С = 0,37, 1100 С = 0,55, 1200 С = 0,65, 1350 С = 0,80, 1450 С = 0,87, 1550 С = 2,05. Легкость водорода может быть показана в демонстрационном эксперименте наполнением им мыльных пузырей. Характеризуется наибольшей скоростью диффузии и высокой теплопроводностью. Термическая диссоциация на атомы протекает при высокой температуре: при 2000 С = 0,088%, при 2500 С = 1,31%, 3000 С = 8,34%, 3500 С = 29,6%, 4000 С = 63,9%, 5000 С = 95,8%. Переход в атомарное состояние вызывается также электрическим разрядом или под действием излучения с длиной волны менее 85 нм. Атомарный водород значительно химически активнее молекулярного. Под давлением 0,2 мм.рт.ст. атомарный водород может существовать около 1 секунды. При обычных условиях при расширении разогревается, а не охлаждается как большинство газов («нормально» он начинает себя вести ниже -80 С). Распад на атомы требует затраты энергии 104,2 ккал/моль при 25 С.

При смешивании с кислородом или воздухом образует взрывчатую смесь газов, называемую «гремучий газ», которая при взрыве дает воду. На воздухе водород может быть подожжен подогретым платинированым асбестом (катализатор). Водород восстанавливает растворы нитрата серебра и хлорида палладия до металлов при обычной температуре. При нагревании восстанавливает многие окислы металлов до свободных металлов.

С натрием и кальцием при нагревании образует гидриды.

Еще по теме:

Как получить водород в домашних условиях?

На просторах интернета легко можно отыскать чертежи и схемы самых разнообразных самодельных установок, позволяющих выделять из воды газ Брауна. Если отфильтровать информационный мусор, относящийся к этой теме, то выяснится, что у себя дома вы сможете получить водород двумя путями. Первый – это приобрести готовый электролизер, таковые уже имеются в продаже. Одна беда – цена их слишком высока, а величина КПД неизвестна.

Покупая водородный генератор, надо понимать, что он не станет для вас панацеей в плане отопления. Цена оборудования и потребляемой электроэнергии получится выше, чем простой электрический нагрев воды, так что об окупаемости речи не идет.

Можно в качестве эксперимента сделать генератор газа Брауна своими руками, позволяющий выделить небольшое количество горючего. Использовать его для обогрева здания вряд ли получится, а вот на питание небольшой горелки для плавления металла вполне может хватить. Для начала надо изготовить электролизер, представляющий собой емкость с водой, куда погружены электроды. Чем больше площадь поверхности электродов, тем выше производительность установки. Подойдут стальные пластины произвольного размера, прикрепленные к основанию из диэлектрика. Рабочая схема аппарата показана на рисунке:

Электроды опускаются в герметично закрытую емкость с водой, куда для улучшения реакции добавлена обычная соль. Через крышку выводится трубка для газа, идущая во второй сосуд, являющийся водяным затвором, он наполняется водой на 2/3.

https://youtube.com/watch?v=_EgY9XtGZmM

Внимание! Если вам удалось добиться сколько-нибудь значительной производительности установки, горелку к трубке следует подключать через обратный клапан, чтобы избежать обратного удара и взрыва.

Содержание в земной коре 1% по массе (в виде соединений). Свободный водород содержится в вулканических газах и частично образуется при разложении органических веществ. Небольшие количества выделяются зелеными растениями. Содержание в атмосферном воздухе около 0,00005 об%. Некоторую часть водорода атмосфера теряет за счет его улетучивания в космическое пространство.
В космическом пространстве значительно более растпространен, чем на Земле — Солнце на 81,75 ат% состоит из водорода, Юпитер — 80%, Сатурн — 60%. В межзвездном пространстве существует в основном в виде атомов.

смесь двух объёмов водорода и одного объёма кислорода. При поджигании Г. г. сильно взрывается, в присутствии губчатой платины горит спокойнее; реакция 2H2+O2=2H2O+ +572,5 кдж (136,74 ккал) позволяет получать высокие температуры (около 2800°C). Поэтому пламя Г. г. служит для плавки кварца, платины и др., а также газовой сварки (См. Газовая сварка) и резки металлов.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия.
.

Гремучие газыГремучие газы — собирательное название нескольких взрывоопасных газовых смесей:H2 с O2 (в соотношении 2:1);H2 с Cl2;H2 с воздухом.Эти смеси крайне взрывчаты, реакции идут по уравнениям:

Смотреть что такое «Гремучие газы» в других словарях

На данный момент не существует недорогого и одновременно высокоэффективного оборудования для получения газа Брауна из воды. Пока первенство в отоплении остается за углеводородами, но технологии продолжают совершенствоваться и не исключено, что скоро водородные генераторы станут достойно конкурировать с традиционными источниками тепловой энергии.