Pemanasan kompor di Ukraina, seperti yang mereka katakan, sedang mengalami kelahiran kembali. Alasan untuk fenomena ini jelas tanpa penjelasan apapun. Itulah sebabnya inovator Kharkov Oleg Petrik mengusulkan penggunaan teknologi pembangkit listrik tenaga panas batubara bubuk untuk meningkatkan efisiensi kompor rumah, dan untuk itu sama sekali tidak diperlukan keterampilan mekanik yang berpengalaman.
Bagaimana Anda dapat meningkatkan efisiensi kompor batubara (pembakaran kayu) atau boiler bahan bakar padat tanpa menggunakan sumber energi tambahan.
Prinsip pengoperasian teknologi ini cukup sederhana: air dari reservoir (pembangkit uap) diubah menjadi uap pada suhu tinggi (400 - 500 C) dan disuplai langsung ke nyala api, bertindak sebagai semacam katalis pembakaran, meningkatkan pembakaran. produktivitas instalasi pemanas.
Untuk membuat sistem rasionalisasi, Anda memerlukan: pembuat uap, yang dibuat dari cara improvisasi (tabung atau wajan, sebaiknya yang terbuat dari baja tahan karat, bisa digunakan; bahkan minuman keras tua pun dapat digunakan). Puting ban mobil dipotong ke dalam wadah. Anda juga memerlukan sekitar setengah meter selang oksigen dan sekitar satu setengah meter tabung, sebaiknya terbuat dari baja tahan karat berdinding tipis dengan diameter dalam 8 mm, yang digunakan untuk membuat superheater.
Menurut superheater, uap dalam keadaan panas masuk melalui lubang pada kompor menuju jeruji. Pembagi uap dipasang di ujung tabung untuk menetralisir kebisingan: tabung dipotong menjadi kurang dari setengahnya dengan penggiling, dengan penambahan sekitar 10 mm, dibuat 7 - 10 potongan, kemudian lubang dibungkus dengan jaring dengan jendela baja tahan karat 20-30 mikron dalam dua atau tiga lapisan, dan dipasang ke tabung dengan kawat berdiameter 1-1,5 mm.
Tabung karet di atas kompor harus dinaikkan 20-30 sentimeter (tidak dinaikkan pada foto yang ditampilkan). Meskipun sebagian pendinginan selang oksigen terjadi karena uap air, hal ini harus dilakukan demi alasan keselamatan kebakaran.
Untuk mempercepat produksi uap oleh pembangkit uap, saat menyalakan kayu bakar, perlu menuangkan tidak lebih dari 200 ml air ke dalam wadah, itu akan mendidih dalam 5-8 menit dan perangkat akan mulai beroperasi dengan kekuatan penuh. Setelah itu, pembuat uap dapat terisi penuh dengan air untuk pengoperasian oven dalam jangka panjang.
Peningkatan produktivitasnya sekitar 50% dibandingkan perangkat konvensional. Pengujian perangkat menunjukkan bahwa waktu pengoperasian tungku berkurang setengahnya, yaitu dari 2 menjadi 4 jam. Artinya, Anda memerlukan setengah jumlah kayu untuk menyalakan kompor. Kelengkapan pembakaran bahan bakar meningkat, asap yang keluar dari cerobong praktis tidak terlihat, dan jumlah abu berkurang secara signifikan. Karena kenaikan harga sumber daya energi, khususnya gas alam, modernisasi semacam itu akan menjadi relevan bagi banyak pemilik rumah.
Tentu saja, solusi yang diusulkan memerlukan perbaikan yang signifikan: perlunya otomatisasi proses penyediaan air, optimalisasi desain itu sendiri, dll. Namun, pilihan “memompa” tungku yang murah dan cepat menggunakan sarana dasar yang dapat ditemukan di setiap rumah akan membantu banyak orang menghemat banyak, dan juga dapat menjadi pendorong bagi perkembangan teknologi baru dan lahirnya ide-ide baru. .
Pengrajin dari Kharkov ini juga memiliki instalasi eksperimental dengan jendela untuk membakar batu bara atau kayu dalam atmosfer uap, atau, sebagaimana ia menyebutnya, “kompor perut buncit hidrogen”.
Referensi. Uap super panas banyak digunakan untuk meningkatkan efisiensi turbin pada pembangkit listrik tenaga panas, dan telah digunakan pada semua jenis lokomotif sejak awal abad terakhir. Selain itu, desain reaktor nuklir telah dikembangkan di mana bagian dari saluran proses harus digunakan untuk memanaskan uap sebelum dimasukkan ke turbin. Diketahui bahwa penggunaan superheater dapat meningkatkan efisiensi instalasi steam secara signifikan dan mengurangi keausan komponen-komponennya.
Pengaruh penambahan air pada zona pembakaran dipelajari sehubungan dengan masalah pembakaran suspensi bahan bakar air - bahan bakar minyak cair dan suspensi air batubara (WCS), serta sehubungan dengan masalah pengurangan emisi nitrogen oksida. . Diadakan pada bulan Oktober 1982. Pada pertemuan Tokyo tersebut, sejumlah laporan memaparkan data mengenai pengaruh penggantian bahan bakar dengan suspensi terhadap pembentukan NOx. Saat menggunakan bahan bakar cair dalam bentuk emulsi bahan bakar air, kandungan NOx dalam gas buang biasanya berkurang 20–30%, dan kandungan jelaga juga berkurang secara signifikan. Namun, ketika 10% air ditambahkan ke bahan bakar minyak, efisiensi boiler menurun sebesar 0,7%.
Temuan mengenai efek injeksi air atau uap dari beberapa penelitian dapat dibagi menjadi dua kelompok. Beberapa peneliti menyatakan bahwa sejumlah besar uap air tidak mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap hasil nitrogen oksida, sementara yang lain, sebaliknya, menunjukkan keefektifan metode ini. Jadi, menurut beberapa data, ketika air disuntikkan ke dalam alat pembakaran boiler saat membakar batu bara, bahan bakar minyak dan gas, penurunan hasil nitrogen oksida tidak melebihi 10%. Ketika air disuntikkan sejumlah 110% dari konsumsi bahan bakar (atau sekitar 14% dari konsumsi udara) ke bagian sekeliling obor ke dalam tungku yang dilengkapi dengan nosel minyak dengan kapasitas 29 Gkal/jam, kandungannya nitrogen oksida dalam produk pembakaran hanya berkurang 22%.
Jelas bahwa ketika uap atau air dimasukkan di belakang zona pembentukan nitrogen oksida, hal ini tidak akan berpengaruh pada pembentukan NO. Jika gas-gas tersebut dimasukkan ke dalam campuran udara-bahan bakar, maka gas-gas tersebut akan mempengaruhi proses pembakaran dan pembentukan NO tidak kurang dari jumlah gas-gas yang bersirkulasi dengan volume dan kandungan panas yang sama.
Diketahui bahwa uap air mempengaruhi kecepatan rambat api dalam nyala hidrokarbon; oleh karena itu, uap air dapat mempengaruhi kinetika pembentukan nitrogen oksida dan, bahkan ketika disuplai ke inti zona pembakaran dalam jumlah kecil, mempengaruhi hasil oksida secara signifikan.
Penelitian oleh P. Singh, yang dilakukan pada ruang bakar eksperimental turbin gas, menunjukkan bahwa injeksi air ke dalam inti zona pembakaran bahan bakar cair mengurangi pembentukan nitrogen oksida dan jelaga, serta penambahan uap ke dalamnya. udara ledakan mengurangi pembentukan nitrogen oksida, tetapi meningkatkan emisi karbon monoksida dan hidrokarbon. Saat menginjeksi air dalam jumlah 50% massa bahan bakar cair (6,5% aliran udara), hasil nitrogen oksida dapat dikurangi sebanyak 2 kali lipat, dengan menginjeksi 160% air - sekitar 6 kali lipat. Injeksi ke dalam kotak api 80 kg. air per 1 Gkal (9% massa udara) gas alam yang terbakar mengurangi emisi nitrogen oksida dari 0,66 menjadi 0,22 g/m³, yaitu 3 kali. Oleh karena itu, penggunaan uap dan air, dari sudut pandang pengurangan hasil nitrogen oksida, cukup menjanjikan. Namun perlu diingat bahwa masuknya air atau uap dalam jumlah lebih dari 5 - 6% massa udara yang disuplai ke burner dapat berdampak negatif terhadap kesempurnaan pembakaran bahan bakar dan kinerja burner. ketel. Misalnya, ketika 12% uap (relatif terhadap udara) dimasukkan ke dalam ruang bakar unit turbin gas, hasil karbon monoksida meningkat dari 0,015 menjadi 0,030%, dan hidrokarbon dari 0,001 menjadi 0,0022%. Perlu dicatat bahwa memasok 9–10% uap ke boiler menyebabkan penurunan efisiensi sebesar 4–5%.
Masuknya uap air mengintensifkan reaksi pembakaran dan, yang terpenting, pembakaran CO setelahnya karena tambahan jumlah radikal hidroksil (OH):
Rupanya, sedikit penurunan pembentukan NO ketika uap atau air disuplai ke zona pembakaran dapat dijelaskan oleh:
a) penurunan suhu maksimum di zona pembakaran;
b) pengurangan waktu tinggal di zona pembakaran karena intensifikasi pembakaran CO menurut reaksi (1.9);
c) konsumsi radikal hidroksil dalam reaksi (1,8);
Pasokan uap atau air ke zona pembakaran untuk mengurangi pembentukan nitrogen oksida menjadi perhatian besar para peneliti, terutama karena keadaan berikut:
– konsumsi media yang relatif rendah dan tidak adanya kebutuhan untuk membangun jaringan pipa berdiameter besar;
– efek positif tidak hanya pada reduksi nitrogen oksida, namun juga pada pembakaran karbon monoksida dan 3,4-benzpyrene dalam obor;
– kemungkinan digunakan saat membakar bahan bakar padat.
Menginjeksikan uap air atau uap ke dalam tungku sebagai cara untuk mengurangi emisi NOx adalah hal yang sederhana, mudah dikendalikan dan memiliki biaya modal yang rendah. Pada boiler gas-minyak memungkinkan pengurangan emisi NO x sebesar 20 - 30%, namun membutuhkan konsumsi panas untuk pembentukan uap dan menyebabkan peningkatan kerugian pada gas buang. Saat membakar bahan bakar padat, hasilnya sangat kecil. Perlu dicatat bahwa efektivitas penekanan nitrogen oksida sangat bergantung pada metode penyediaan air ke zona pembakaran.
Implementasi praktis reduksi NOx melalui injeksi uap
Akademi Politeknik Negeri Belarusia, bersama dengan Pabrik Gula Zhabinkovsky, telah mengembangkan dan menerapkan solusi teknis yang efektif, yaitu dengan menyuplai uap dari segel ujung dan kebocoran dari batang katup penghenti dan kontrol otomatis TR-6-35/ 4 turbin ke boiler GM-50, mengurangi konsumsi spesifik bahan bakar setara untuk pembangkit listrik sebesar 0,9% (60 ton bahan bakar setara per tahun), peningkatan pembakaran karbon monoksida (menurut hasil pengujian) setidaknya sebesar 40% , pengurangan konsentrasi emisi nitrogen oksida sebesar 31,6%, dan dengan distribusi seluruh jumlah segel uap untuk dua boiler yang beroperasi pada beban tetapannya - rata-rata sebesar 20–21%.
Dalam unit turbin tipe kondensasi (dengan ekstraksi uap terkontrol dan tanpa limbah), uap dari segel ujung biasanya dibuang ke pendingin segel. Dimungkinkan untuk menghubungkan pipa hisap uap dari ruang kelenjar segel turbin ke pemanas air jaringan potensial rendah atau pemanas air make-up. Kerugian dari instalasi tersebut adalah penurunan efisiensi termal karena perpindahan uap ekstraksi dari pemanas regeneratif bertekanan rendah mengikuti pendingin segel (sepanjang jalur kondensat).
Pada unit turbin pemanas, ketika dioperasikan dalam mode normal dan jalur resirkulasi kondensor dihidupkan, panas dari seal steam hilang bersama air pendingin kondensor.
Di sirkuit termal unit turbin yang kuat, sejumlah besar udara masuk dengan uap dari ruang terakhir segel labirin ke tahap pertama pendingin uap segel ujung (OU), yang berada di bawah sedikit vakum. Jadi, dalam unit daya dengan kapasitas 300 MW, lebih dari 50% massa udara disedot ke dalamnya, dan pada OS tahap kedua sudah mengandung lebih dari 70%. Sementara itu, diketahui bahwa bila kandungan udara dalam steam 5% atau lebih, kondensasi steam pada permukaan pipa terjadi sangat tidak memuaskan. Saat menghubungkan pipa hisap uap dari segel turbin ke tungku boiler, selain uap, sejumlah besar udara akan disuplai ke sana, yang dibuang ke atmosfer berdasarkan skema termal tradisional. Rekonstruksi semacam itu membantu meningkatkan efisiensi boiler.
Pada unit turbin dengan tekanan balik, tidak ada jalur pemanasan kondensat, sehingga tidak ada OS di mana kondensat turbin utama dapat dipanaskan. Dengan tidak adanya konsumen panas tambahan, turbin tersebut beroperasi dengan mengeluarkan uap segel ke atmosfer. Hal ini menyebabkan hilangnya cairan pendingin yang dikeluarkan dari segel dan panas yang terkandung di dalamnya. Dengan mempertimbangkan potensi uap yang tinggi dari segel batang katup, suhu uap campuran udara yang dilepaskan ke atmosfer, menurut data eksperimen, melebihi suhu gas buang boiler sebesar 50–150 ºС. Dimasukkannya pengaturan seperti itu tampaknya merupakan yang paling efektif.
Dengan demikian, penggunaan solusi teknis yang dikembangkan dan diuji yang secara praktis tidak memerlukan biaya modal tambahan meningkatkan efisiensi boiler, memiliki efek positif pada pembakaran campuran karbon dan benzo-a-pyrene di flare, dan mengurangi emisi. pengotor berbahaya ke atmosfer.
Mengurangi emisi nitrogen oksida dari gas buang boiler di pembangkit listrik termal juga dapat dicapai dengan memasukkan uap dari deaerator (tergantung pada jenis deaerator dan tekanan di dalamnya) ke dalam tungku boiler (ke dalam saluran udara panas atau ke dalam fan suction manifold) tanpa mengurangi efisiensi pemasangan.
Baru-baru ini, para ilmuwan di banyak negara di dunia menganggap air sebagai sumber bahan bakar untuk masa depan. Tentu saja, kita berbicara tentang hidrogen, yang mereka coba peroleh dari air dengan berbagai cara. Mobil eksperimental bahkan telah diciptakan, tetapi barang-barang tersebut belum digunakan secara massal. Prospek peralihan ke bahan bakar hidrogen tentu saja sangat menggiurkan. Hanya mimpi! Namun tampaknya hal itu belum ditakdirkan untuk menjadi kenyataan dalam waktu dekat.
Namun air menunjukkan sisi lain yang sangat positif. Ini benar-benar “membersihkan” api pembakar! Lebih tepatnya, bukan air itu sendiri, melainkan uap air yang terbentuk selama penguapannya pada suhu tinggi. Dari sudut pandang filistin sederhana, hal ini tampak luar biasa.
Dalam pikiran kami, air dan api adalah dua hal yang bertentangan. Dan membayangkan bahwa air dapat mendukung pembakaran, berkontribusi terhadap kemurnian api dan, terlebih lagi, meningkatkan suhu pembakaran bahan bakar sangatlah sulit bagi banyak orang. Namun, tidak ada yang luar biasa di sini. Semuanya dijelaskan secara sederhana oleh hukum fisika dan kimia.
Secara alami, untuk “memaksa” air masuk, bisa dikatakan, menyatu dengan api, air harus dimasukkan ke dalam proses pembakaran dengan cara khusus, dengan bantuan alat khusus. Dan kemudian kita melihat gambar berikut: nyala api yang redup dan membara tiba-tiba berubah menjadi obor yang terang dan bersih. Jelaga menghilang entah kemana. Api benar-benar “berubah”, menjadi berisik, ceria, berkilauan, hampir seperti kembang api. Sebenarnya, keajaiban macam apa itu? Benarkah air itu ada hubungannya dengan hal itu?
Omong-omong, di Internet Anda dapat menemukan banyak gambar dan video yang menunjukkan keajaiban tersebut. Sikap banyak dari kita terhadap hal-hal seperti itu agak skeptis. “Yah, lagi-lagi beberapa pesulap amatir sedang membodohi kita,” gerutu penonton yang tegas itu tidak percaya. Sejujurnya, saya sendiri tidak mempercayainya untuk waktu yang lama. Biasanya, sikap terhadap apa yang dilihat ini disebabkan oleh kenyataan bahwa orang yang menunjukkan “keajaiban” tersebut tidak selalu memberikan penjelasan yang jelas tentang proses tersebut. Oleh karena itu, pengguna yang tidak berpengalaman mulai mencurigai mereka melakukan perdukunan. Seringkali kecurigaan ini meningkat justru karena rata-rata orang segera mulai, secara kasar, “menjual” suatu layanan, disertai dengan komentar-komentar fantastis. Dari sinilah muncul sikap skeptis.
Namun, belum lama ini “trik” serupa diperlihatkan kepada saya di laboratorium perpindahan panas radiasi di Institut Termofisika SB RAS. Ternyata, Institut tersebut telah melakukan penelitian di bidang pembakaran hidrokarbon cair selama bertahun-tahun. Dengan menggunakan perangkat pembakar khusus, para ilmuwan sedang mengeksplorasi metode yang disebut pembakaran bahan bakar hidrokarbon bebas jelaga. Yang dimaksud dengan “bebas jelaga” jelas - ini adalah saat bahan bakar terbakar tanpa jelaga. Artinya, ia terbakar dengan obor berkilau yang sama yang disebutkan di atas. Obor ini dengan jelas ditunjukkan kepada saya di bangku tes khusus.
Fokus terlihat seperti ini. Bayangkan sebuah pembakar logam berbentuk silinder kecil tempat bahan bakar diesel dinyalakan. Pada awalnya Anda melihat nyala api kuning biasa dengan jelaga. Tidak ada yang luar biasa - api seperti api. Dan kemudian transformasi "ajaib" terjadi: benda silinder lain yang terbuat dari baja tahan karat dimasukkan ke dalam badan silinder tempat keluarnya api - generator uap berisi air dan memiliki nosel khusus untuk melepaskan uap super panas. Dan segera setelah obor mulai bersentuhan dengan uap ini, obor langsung “berubah”: jelaga hilang, nyala api mulai berkilau dan mengeluarkan suara. Kami mengeluarkan pembuat uap - dan sekali lagi api biasa dengan jelaga. Kami memasukkan generator uap - jelaga hilang, nyala api berdesir dan berkilau. Hal ini diulangi beberapa kali.
Apa rahasia transformasi “ajaib” tersebut? Faktanya, tidak ada keajaiban. Hukum alam yang tegas.
Intinya pembakaran bahan bakar hidrokarbon di sini terjadi pada konsentrasi uap air super panas yang tinggi. Ketika uap yang keluar bersentuhan dengan nyala api, terjadi apa yang disebut reaksi gasifikasi uap. Pada keluarannya, obor hampir tidak mengandung jelaga.
Selain itu, menurut para ilmuwan, suhu juga meningkat. Air yang terdapat pada pembangkit uap dipanaskan dengan nyala api konvensional, kemudian “mengalir” melalui nozzle berupa uap super panas dengan suhu keluar 400 derajat C. Suhu terukur obor “bersih” di sini mencapai 1500 derajat ! Padahal bahan bakar diesel biasa terbakar di udara pada suhu 1.200 derajat C. Para ilmuwan belum mengetahui dari mana datangnya “derajat” tambahan tersebut. Institute of Thermophysics sedang mencoba mencari penjelasan atas efek ini.
Pertanyaannya, bagaimana uap super panas memberikan efek menguntungkan pada proses pembakaran? Ternyata hal ini secara sederhana dijelaskan oleh hukum kimia. Pernahkah Anda bertanya-tanya mengapa peraturan kebakaran melarang pemadaman produk minyak yang terbakar dengan air? Faktanya adalah air, yang jatuh ke dalam nyala api yang kuat, menguap, menjadi terlalu panas, dan dalam keadaan “panas” ini bereaksi dengan karbon. Pada suhu setinggi itu, ikatan dalam molekul air melemah, dan karbon hanya “merobek” unsur oksigen darinya, memasuki reaksi oksidasi dengannya. Jelaga inilah yang teroksidasi, yang dalam kondisi normal seharusnya mengendap dalam bentuk jelaga di dinding ruang bakar dan cerobong asap. Dan gas sintesis sudah terbakar. Itulah seluruh rahasianya.
Institute of Thermophysics saat ini sedang melakukan eksperimen dengan berbagai desain pembakar pembakaran bebas jelaga. Satu mengandung 25% uap air, yang lain mengandung 30 persen.
Perancang terkemuka Laboratorium Perpindahan Panas Radiasi, Mikhail Vigriyanov, menyatakan: “Kami benar-benar menjamin bahwa kami telah mencapai pembakaran bahan bakar yang sempurna, bisa dikatakan, pembakaran bahan bakar yang ideal.” Apalagi cara pembakaran ini sendiri sudah dipatenkan.
Yang penting dengan metode pembakaran ini semua bahan baku hidrokarbon terbakar sempurna. Bahkan kualitas rendah. Misalnya oli mesin bekas. Anda juga bisa mendapatkan obor berkilau yang “bersih” darinya. Eksperimen serupa telah dilakukan. Menariknya, hasil yang didapat tidak hanya bisa diterapkan pada energi. Menariknya lagi, metode pembakaran ini menjanjikan revolusi dalam konstruksi mesin. Bayangkan sebuah mobil atau traktor, satu tangki berisi air biasa, dan tangki lainnya berisi minyak mentah. Dan tidak ada apa-apa - mesinnya bekerja dengan baik dan hampir tidak mengeluarkan asap. Benar-benar ada sesuatu yang fantastis mengenai hal ini. Namun, para ilmuwan yakin bahwa mereka cukup mampu mencapai hal ini.
Oleg Noskov
- Masuk atau daftar untuk mengirim komentar
Ilmuwan modern sangat yakin bahwa air tidak dapat terbakar - hal ini tampaknya bertentangan dengan semua dogma dan aturan fisika teoretis. Namun, fakta dan praktik nyata mengatakan sebaliknya!
Penemuan ini dibuat oleh dokter Universitas Erie, John Kanzius, ketika mencoba melakukan desalinasi air laut menggunakan generator frekuensi radio yang ia kembangkan untuk pengobatan tumor. Selama percobaan, lidah api tiba-tiba keluar dari air laut! Selanjutnya, eksperimen meja serupa dilakukan oleh Rustum Roy, seorang peneliti di Universitas Pennsylvania.
Fisika proses pembakaran air asin, tentu saja, sebagian besar masih belum jelas. Garam mutlak diperlukan: “efek Kansius” belum teramati dalam air suling.
Menurut Kanzius dan Roy, pembakaran terjadi selama air berada di medan radio (yaitu, selama kondisi yang menguntungkan untuk peluruhan air dipertahankan), suhu di atas 1600 derajat Celcius dapat dicapai. Suhu nyala api dan warnanya bergantung pada konsentrasi garam dan zat lain yang terlarut dalam air.
Ikatan kovalen antara oksigen dan hidrogen dalam molekul air diyakini sangat kuat, dan diperlukan energi yang cukup besar untuk memutusnya. Contoh klasik pembelahan molekul air adalah elektrolisis, suatu proses yang cukup memakan energi. Kanzius, bagaimanapun, menekankan bahwa dalam hal ini bukan elektrolisis, tetapi fenomena yang sama sekali berbeda. Tidak dilaporkan berapa frekuensi gelombang radio yang digunakan pada perangkat tersebut. Beberapa molekul air dalam larutan, tentu saja, berada dalam bentuk terdisosiasi, namun hal ini tidak membantu untuk memahami apa yang mendasari proses tersebut.
Berdasarkan pemikiran ilmu pengetahuan resmi, kita harus mengakui berbagai kesenangan: bahwa selama pembakaran yang terbentuk bukanlah air, melainkan hidrogen peroksida, bahwa oksigen tidak dilepaskan dalam bentuk gas (dan hanya oksigen dari udara yang digunakan). untuk pembakaran), tetapi bereaksi dengan garam, membentuk, misalnya, klorat ClO3-, dll. Semua asumsi ini sangat fantastis, dan yang terpenting, asumsi tersebut masih belum menjelaskan dari mana energi ekstra tersebut berasal.
Dari sudut pandang ilmu pengetahuan modern, ini ternyata merupakan proses yang sangat lucu. Memang, menurut fisikawan resmi, untuk meluncurkannya, ikatan hidrogen-oksigen perlu diputus dan energi dikeluarkan. Selanjutnya, hidrogen bereaksi dengan oksigen dan kembali menghasilkan air. Akibatnya, ikatan yang sama terbentuk; selama pembentukannya, energi tentu saja dilepaskan, tetapi tidak mungkin lebih besar dari energi yang dikeluarkan untuk memutus ikatan.
Dapat diasumsikan bahwa sebenarnya air bukanlah bahan bakar terbarukan dalam peralatan Kanzius, yaitu dihabiskan secara permanen (seperti kayu dalam api, batu bara dalam pembangkit listrik tenaga panas, bahan bakar nuklir dalam pembangkit listrik tenaga nuklir), dan keluarannya bukan air, tapi sesuatu yang lain. Maka hukum kekekalan energi tidak dilanggar, namun tidak menjadi lebih mudah.
Sumber energi lain yang mungkin adalah garam terlarut itu sendiri. Pelarutan natrium klorida merupakan proses endotermik yang terjadi dengan penyerapan energi, sehingga energi akan dilepaskan selama proses sebaliknya. Namun, jumlah energi ini dapat diabaikan: sekitar empat kilojoule per mol (sekitar 50 kilojoule per kilogram garam, yang hampir seribu kali lebih kecil dari kalor jenis pembakaran bensin).
Selain itu, tidak ada satu pun pendukung proyek yang secara langsung menyatakan bahwa energi yang dihasilkan dapat melebihi energi yang dimasukkan; mereka hanya berbicara tentang rasionya.
Faktanya, dari sudut pandang teori medan terpadu, tidak ada kontradiksi yang tidak dapat dijelaskan mengenai fakta bahwa air terbakar. Faktanya, di sini kita berbicara tentang disintegrasinya menjadi komponen-komponen dasar halus dengan pelepasan sejumlah besar panas. Artinya, di bawah pengaruh aliran radiasi radio eter (materi utama), air menjadi tidak stabil dan mulai terurai menjadi komponen-komponen utama, yang dianggap sebagai pembakaran. Kehadiran garam menyederhanakan proses ini - air dapat membusuk tanpa garam, tetapi hal ini memerlukan emisi radio yang lebih kuat dengan frekuensi yang berbeda. Pada zaman dahulu telah diketahui bahwa segala sesuatu di dunia mempunyai satu sifat, semua unsurnya adalah api, air, udara, dan tanah (batu). Artinya, satu benda bisa berubah menjadi benda lain dalam kondisi berbeda - air asin terurai dengan keluarnya api dan suhu tinggi, tapi siapa bilang proses sebaliknya tidak mungkin?
KULIAH III
PRODUK PEMBAKARAN. AIR YANG DIHASILKAN SELAMA PEMBAKARAN. SIFAT AIR. ZAT KOMPLEKS. HIDROGEN
Saya harap Anda ingat dengan baik bahwa di akhir kuliah terakhir saya menggunakan ungkapan “hasil pembakaran lilin”. Bagaimanapun, kami yakin bahwa ketika sebuah lilin menyala, dengan menggunakan instrumen yang tepat, kami dapat memperoleh berbagai produk pembakaran darinya. Pertama, kami memiliki batu bara, atau jelaga, yang tidak keluar saat lilin menyala dengan baik; kedua, ada zat lain yang tidak tampak seperti asap, melainkan sesuatu yang lain, tetapi merupakan bagian dari aliran umum yang, keluar dari nyala api, menjadi tidak terlihat dan menghilang. Ada juga produk pembakaran lainnya yang akan dibahas lebih lanjut. Ingat, kami menemukan bahwa dalam komposisi aliran yang naik dari lilin, satu bagian dapat mengembun dengan meletakkan sendok dingin, piring bersih, atau benda dingin lainnya di jalurnya, tetapi bagian lainnya tidak mengembun. Pertama kita memeriksa bagian kondensasi produk; walaupun kelihatannya aneh, kita akan menemukan bahwa itu hanyalah air. Terakhir kali saya sebutkan secara singkat - saya baru saja mengatakan bahwa di antara hasil pembakaran lilin yang dapat dikondensasikan juga terdapat air. Hari ini saya ingin menarik perhatian Anda pada air sehingga Anda dapat mempelajarinya dengan cermat tidak hanya sehubungan dengan topik utama kita, tetapi juga secara umum sehubungan dengan pertanyaan tentang keberadaannya di dunia.
Sekarang saya siap untuk percobaan kondensasi air dari hasil pembakaran lilin, dan pertama-tama saya akan mencoba membuktikan kepada Anda bahwa itu benar-benar air. Mungkin cara terbaik untuk menunjukkan kehadirannya kepada seluruh penonton sekaligus adalah dengan mendemonstrasikan beberapa aksi air, yang akan terlihat jelas, dan kemudian mengalami dengan cara ini apa yang akan terkumpul dalam setetes air di dasar cangkir ini. (Dosen meletakkan lilin di bawah cangkir yang berisi campuran es dan garam.)
Beras. sebelas.
Di sini saya mempunyai zat tertentu yang ditemukan oleh Sir Humphry Davy; ia bereaksi sangat kuat dengan air, dan saya akan menggunakan ini untuk membuktikan keberadaan air. Ini adalah kalium yang diekstrak dari kalium. Saya mengambil sepotong kecil potasium dan memasukkannya ke dalam cangkir ini. Anda lihat bagaimana dia membuktikan keberadaan air di dalam cangkir - kalium menyala, terbakar dengan nyala api yang terang dan kuat dan pada saat yang sama mengalir di sepanjang permukaan air. Sekarang saya akan menghilangkan lilin yang menyala beberapa saat di bawah cangkir kami dengan campuran es dan garam; Anda melihat setetes air menggantung di dasar cangkir - produk kental dari pembakaran lilin. Saya akan menunjukkan kepada Anda bahwa kalium akan memberikan reaksi yang sama dengan air ini seperti halnya dengan air dalam cangkir. Lihat... Kalium menyala dan terbakar dengan cara yang persis sama seperti pada percobaan sebelumnya. Saya menangkap setetes air lagi di gelas ini, menaruh sepotong potasium di atasnya, dan dari cara gelas itu menyala, Anda dapat menilai bahwa yang ada di sini adalah air. Ingatkah Anda bahwa air ini berasal dari lilin.
Demikian pula, jika saya menutup lampu alkohol yang menyala dengan toples itu, Anda akan segera melihat bagaimana toples itu akan berkabut karena embun yang menempel di atasnya, dan embun ini lagi-lagi merupakan hasil pembakaran. Dari tetesan yang menetes ke atas kertas yang telah Anda letakkan, Anda pasti akan melihat setelah beberapa saat bahwa cukup banyak air yang dihasilkan dari pembakaran lampu alkohol. Saya tidak akan memindahkan toples ini, dan Anda dapat melihat berapa banyak air yang terkumpul. Demikian pula jika saya meletakkan alat pendingin di atas kompor gas, saya juga akan mendapatkan air karena air juga dihasilkan ketika gas terbakar. Stoples ini berisi sejumlah air - idealnya air suling murni yang diperoleh dengan membakar gas penerangan; tidak ada bedanya dengan air yang dapat diperoleh melalui penyulingan dari sungai, laut, atau mata air - air tersebut persis sama.
Air adalah suatu individu kimia, selalu sama. Kita dapat mencampurkan zat asing ke dalamnya atau menghilangkan kotoran yang terkandung di dalamnya; Namun, air selalu tetap dalam bentuk dirinya sendiri - padat, cair, atau gas. Di Sini (dosen menunjukkan kapal lain) air diperoleh dengan membakar lampu minyak. Minyak, jika dibakar dengan benar, dapat menghasilkan air dalam jumlah yang sedikit lebih banyak. Dan inilah air yang diekstraksi dari lilin melalui percobaan yang cukup panjang. Jadi kita dapat memeriksa hampir semua zat yang mudah terbakar satu per satu dan memastikan bahwa jika zat tersebut, seperti lilin, mengeluarkan nyala api, maka ketika terbakar, akan dihasilkan air. Anda dapat melakukan eksperimen ini sendiri. Pegangan poker adalah tempat yang baik untuk memulai; jika Anda dapat memegangnya di atas nyala lilin cukup lama sehingga tetap dingin, Anda dapat membuat air mengendap di atasnya. Sendok, sendok, atau benda apa pun pada umumnya cocok untuk ini, asalkan bersih dan mempunyai daya hantar panas yang cukup sehingga dapat menghilangkan panas sehingga mengembunkan uap air.
Sekarang, jika kita ingin membahas bagaimana pelepasan air yang menakjubkan ini terjadi dari bahan-bahan yang mudah terbakar selama pembakarannya, pertama-tama saya harus memberi tahu Anda bahwa air bisa ada di berbagai keadaan. Benar, Anda sudah familiar dengan semua modifikasi air, namun sekarang kita perlu memperhatikannya sehingga kita dapat memahami bagaimana air, yang mengalami, seperti Proteus, berbagai perubahannya, selalu tetap menjadi zat yang sama - tidak. tidak peduli apakah itu diperoleh dari lilin ketika dibakar, atau dari sungai atau laut.
Pertama-tama, dalam keadaan terdingin, air adalah es. Namun demikian, Anda dan saya, sebagai ilmuwan alam - bagaimanapun juga, saya berharap Anda dan saya dapat bersatu dengan nama ini - ketika berbicara tentang air, kita menyebutnya air, tidak peduli apakah itu berbentuk padat, cair, atau gas; dalam pengertian kimia selalu air. Air adalah kombinasi dua zat, yang satu kita peroleh dari lilin, dan yang kedua harus kita temukan di luarnya.
Air dapat berbentuk es, dan baru-baru ini Anda memiliki kesempatan bagus untuk memverifikasinya. Es kembali menjadi air saat suhu naik. Minggu lalu kita melihat contoh nyata dari transformasi ini, yang membawa konsekuensi menyedihkan di beberapa rumah kita.
Air di milikmu. antrian berubah menjadi uap jika cukup panas. Air yang Anda lihat di hadapan Anda ini memiliki kepadatan paling besar, dan meskipun berat, kondisi, bentuk, dan banyak sifat lainnya berubah, air tetaplah air. Terlebih lagi, baik kita mengubahnya menjadi es dengan cara didinginkan atau menjadi uap dengan pemanasan, air bertambah volumenya dengan cara yang berbeda-beda: dalam kasus pertama, sangat sedikit dan dengan kekuatan yang besar, dan dalam kasus kedua, perubahan volumenya besar.
Misalnya, saya mengambil silinder timah berdinding tipis dan menuangkan sedikit air ke dalamnya. Anda melihat betapa sedikitnya saya menuangkannya, dan Anda dapat dengan mudah mengetahui sendiri berapa ketinggian air di bejana ini: air akan menutupi bagian bawah dengan lapisan sekitar dua inci. Sekarang saya akan mengubah air ini menjadi uap untuk menunjukkan perbedaan volume yang ditempati air dalam berbagai wujudnya - air dan uap.
Untuk saat ini, mari kita lihat apa yang terjadi jika air berubah menjadi es. Hal ini dapat dilakukan dengan mendinginkannya dalam campuran es serut dan garam, dan saya akan melakukan ini untuk menunjukkan kepada Anda pemuaian air dalam perubahan ini menjadi sesuatu yang volumenya lebih besar. Ini adalah botol besi cor (menunjukkan salah satunya) sangat kuat dan berdinding sangat tebal - tebalnya sekitar sepertiga inci. Mereka diisi dengan air dengan sangat hati-hati, tidak meninggalkan gelembung udara di dalamnya, dan kemudian disekrup dengan kencang. Saat kita membekukan air di dalam bejana besi cor ini, kita akan melihat bahwa bejana tersebut tidak dapat menampung es yang dihasilkan. Pemuaian yang terjadi di dalamnya akan merobek-robeknya. Ini adalah pecahan botol yang persis sama. Saya memasukkan kedua botol kami ke dalam campuran es dan garam, dan Anda akan melihat bahwa ketika air membeku, volumenya berubah dengan kekuatan yang begitu besar.
Sekarang mari kita lihat perubahan yang terjadi pada air yang kita rebus; ternyata tidak lagi berbentuk cair. Hal ini dapat dinilai dari keadaan berikut. Saya menutup leher labu yang airnya sekarang mendidih dengan kaca arloji. Lihat apa yang terjadi? Kaca itu mengetuk sekuat tenaga, seperti katup di dalam mobil, karena uap yang keluar dari air mendidih mengalir keluar dengan kuat dan membuat “katup” ini melonjak. Anda dapat dengan mudah mengetahui bahwa labu telah terisi penuh dengan uap - karena jika tidak maka uap tidak akan masuk dengan paksa. Anda juga melihat bahwa labu tersebut mengandung suatu zat, yang volumenya jauh lebih besar daripada air - lagi pula, ia tidak hanya memenuhi seluruh labu, tetapi, seperti yang Anda lihat, terbang ke udara. Namun, Anda tidak melihat penurunan jumlah air yang tersisa secara signifikan, dan ini menunjukkan seberapa besar perubahan volume ketika air berubah menjadi uap.
Mari kita kembali ke botol air besi cor, yang saya masukkan ke dalam campuran pendingin ini sehingga Anda dapat melihat apa yang terjadi padanya. Seperti yang Anda lihat, tidak ada komunikasi antara air kemasan dan es di wadah luar. Tetapi perpindahan panas terjadi di antara keduanya, jadi jika percobaan berhasil (bagaimanapun juga, kami melakukannya dengan sangat tergesa-gesa), setelah beberapa saat, segera setelah hawa dingin menguasai botol dan isinya, Anda akan mendengar ledakan. : ini akan memecahkan salah satu botol. Dan, setelah memeriksa botol-botol tersebut, kami menemukan bahwa isinya adalah bongkahan es, sebagian ditutupi dengan cangkang besi, yang ternyata terlalu rapat untuk botol tersebut, karena es tersebut memakan lebih banyak ruang daripada air tempat botol tersebut berada. diperoleh. Anda tahu betul bahwa es mengapung di atas air; jika di musim dingin es pecah di bawah seorang anak laki-laki dan dia jatuh ke dalam air, dia mencoba memanjat ke gumpalan es yang terapung yang akan menopangnya. Mengapa es itu mengapung? Pikirkan, dan Anda mungkin akan menemukan penjelasannya: esnya lebih besar volumenya lebih besar daripada air asal; oleh karena itu, es lebih ringan dan air lebih berat.
Beras. 12.
Sekarang mari kita kembali ke pengaruh panas terhadap air. Lihatlah aliran uap yang keluar dari silinder timah ini! Jelas sekali, uapnya memenuhi seluruhnya, karena keluar dari sana seperti itu. Namun jika melalui panas kita dapat mengubah air menjadi uap, maka melalui dingin kita dapat mengembalikan uap ke wujud cair. Mari kita ambil gelas atau benda dingin lainnya dan pegang di atas aliran uap ini - perhatikan betapa cepatnya kabut! Sampai kaca memanas, ia akan terus mengembunkan uap menjadi air - sekarang mengalir ke bawah dindingnya.
Saya akan menunjukkan kepada Anda percobaan lain dengan kondensasi air dari wujud uap kembali ke wujud cair. Anda telah mengetahui bahwa salah satu hasil pembakaran lilin adalah uap air. Kami menerimanya dalam bentuk cair, menyebabkannya mengendap di dasar cangkir bersama campuran pendingin. Untuk menunjukkan kepada Anda transisi semacam itu yang tak terhindarkan, saya akan mengencangkan leher silinder timah ini, yang sekarang, seperti yang Anda lihat, berisi uap. Mari kita lihat apa yang terjadi jika kita mendinginkan bagian luar silinder dan dengan demikian memaksa uap air kembali ke keadaan cair. (Dosen menuangkan air dingin ke atas silinder, dan segera dindingnya ditekan ke dalam.) Anda lihat apa yang terjadi.
Jika saya, setelah mengencangkan leher, terus memanaskan silinder, maka silinder akan terkoyak oleh tekanan uap, dan ketika uap kembali ke keadaan cair, silinder menjadi hancur, karena terbentuk rongga di dalamnya sebagai a akibat kondensasi uap. Kapal terpaksa memberi jalan, dindingnya ditekan ke dalam; sebaliknya, jika silinder kacau berisi uap dipanaskan lebih lanjut, silinder tersebut akan pecah dari dalam. Saya tunjukkan eksperimen ini untuk menarik perhatian Anda pada fakta bahwa dalam semua kasus ini tidak ada transformasi air menjadi zat lain: air tetap berupa air.
Beras. 13.
Bayangkan berapa volume air yang bertambah ketika berubah menjadi gas? Lihatlah kubus ini (menunjukkan kaki kubik), dan di sebelahnya ada satu inci kubik.
Bentuknya sama, hanya volumenya saja yang berbeda. Sekarang, satu inci kubik air cukup untuk mengembang menjadi satu kaki kubik uap. Dan sebaliknya, akibat pengaruh dingin, uap dalam jumlah besar ini akan terkompresi menjadi air dalam jumlah kecil... (Saat ini salah satu botol besi cor pecah.)
Ya! Salah satu botol kami meledak - lihat, ada retakan selebar delapan inci. (Kemudian botol lain pecah dan campuran pendingin berhamburan ke segala arah.) Jadi botol kedua pecah; itu terkoyak oleh es, meskipun dinding besinya tebalnya hampir setengah inci. Perubahan seperti ini selalu terjadi pada air; jangan berpikir bahwa hal tersebut perlu diinduksi secara artifisial. Baru sekarang kita harus menggunakan cara-cara tersebut untuk menciptakan musim dingin berskala kecil di sekitar botol-botol ini, bukannya musim dingin yang sangat panjang dan keras. Namun jika Anda pergi ke Kanada atau Far North, Anda akan menemukan bahwa suhu luar di sana cukup untuk menghasilkan efek yang sama terhadap air seperti yang kami peroleh di sini dengan campuran pendingin kami.
Namun, mari kembali ke alasan kita. Oleh karena itu, tidak ada perubahan yang terjadi pada air yang dapat menyesatkan kita. Air adalah air yang sama di mana pun, baik yang berasal dari laut maupun dari nyala lilin. Lalu, di manakah air yang kita peroleh dari lilin itu? Untuk menjawab pertanyaan ini, saya harus melompat sedikit ke depan. Sangat jelas bahwa air ini sebagian berasal dari lilin - tetapi apakah air ini pernah ada di dalam lilin sebelumnya? Tidak, tidak ada air baik di dalam lilin maupun di udara sekitar yang diperlukan agar lilin dapat menyala. Air muncul dari interaksinya: satu komponen diambil dari lilin, yang lain dari udara. Hal inilah yang sekarang harus kita telusuri agar dapat memahami sepenuhnya apa saja proses kimia yang terjadi pada lilin ketika terbakar di depan kita di atas meja.
Bagaimana kita bisa sampai ke sana? Saya tahu banyak cara, tapi saya ingin Anda memikirkannya sendiri dengan merenungkan apa yang telah saya katakan kepada Anda.
Saya pikir Anda bisa memikirkan sesuatu seperti ini. Di awal kuliah hari ini, kita membahas zat tertentu, reaksi anehnya dengan air ditemukan oleh Sir Humphry Davy.
Saya akan mengingatkan Anda tentang reaksi ini dengan mengulangi percobaan dengan kalium lagi. Zat ini harus ditangani dengan sangat hati-hati: lagipula, jika setetes air pun mengenai sepotong kalium, tempat ini akan langsung terbakar, dan dari situ, asalkan ada akses udara bebas, seluruh bagian akan cepat terbakar. . Jadi, kalium adalah logam dengan kilau cerah yang indah, yang berubah dengan cepat di udara dan, seperti yang Anda ketahui, di dalam air. Saya kembali menaruh sepotong kalium di atas air - Anda lihat betapa hebatnya ia terbakar, membentuk semacam lampu terapung dan menggunakan air sebagai pengganti udara untuk pembakaran.
Sekarang masukkan beberapa serbuk atau serutan besi ke dalam air. Kita akan menemukan bahwa mereka juga mengalami perubahan. Mereka tidak berubah sebanyak kalium ini, tetapi sampai batas tertentu dengan cara yang sama: mereka berkarat dan bekerja pada air, meskipun tidak sekuat logam yang menakjubkan ini, tetapi, secara umum, reaksi mereka dengan air memiliki sifat yang sama seperti dan reaksi kalium. Bandingkan fakta-fakta yang berbeda ini dalam pikiran Anda. Ini logam lain - seng; Anda berkesempatan untuk yakin akan kemampuannya terbakar ketika saya menunjukkan kepada Anda bahwa ketika terbakar, diperoleh zat padat. Saya percaya bahwa jika Anda sekarang mengambil serutan sempit seng dan memegangnya di atas nyala lilin, Anda akan melihat sebuah fenomena, bisa dikatakan, peralihan antara pembakaran kalium pada air dan reaksi besi - suatu jenis pembakaran khusus akan terjadi. terjadi. Sengnya terbakar, meninggalkan abu putih. Jadi, kita melihat logam terbakar dan bekerja pada air.
Selangkah demi selangkah, kita telah belajar mengendalikan efek berbagai zat ini dan membuat zat tersebut memberi tahu kita tentang diri mereka sendiri. Mari kita mulai dengan perangkat keras. Semua reaksi kimia memiliki satu kesamaan: reaksi tersebut diperkuat dengan pemanasan. Oleh karena itu, kita sering kali harus menggunakan panas jika kita perlu mempelajari interaksi benda secara detail dan cermat. Anda mungkin sudah mengetahui bahwa serbuk besi terbakar dengan baik di udara, namun saya akan tetap menunjukkannya kepada Anda sekarang melalui pengalaman, sehingga Anda benar-benar memahami apa yang akan saya sampaikan kepada Anda tentang pengaruh besi terhadap air. Mari kita ambil pembakar dan buat apinya berongga - Anda sudah tahu alasannya: Saya ingin membawa udara ke api dan dari dalam. Lalu kita ambil sejumput serbuk besi dan membuangnya ke dalam api. Lihat seberapa baik pembakarannya. Ini adalah reaksi kimia yang terjadi ketika kita menyalakan partikel besi tersebut.
Sekarang mari kita lihat berbagai jenis interaksi ini dan cari tahu apa yang akan dilakukan besi ketika bertemu dengan air. Ini akan memberi tahu kita semua hal ini dengan sendirinya, dan dengan cara yang menghibur dan sistematis sehingga saya yakin Anda akan mendapatkan kesenangan yang besar.
Beras. 14.
Di sini saya mempunyai kompor dengan tabung besi yang melewatinya, seperti laras senapan. Saya mengisi tabung ini dengan serbuk besi mengkilat dan menaruhnya di atas api sehingga menjadi merah membara. Melalui tabung ini kita dapat mengalirkan udara untuk bersentuhan dengan setrika, atau uap dari ketel kecil ini, menghubungkannya ke ujung tabung.
Berikut adalah katup yang mencegah uap air masuk ke dalam tabung sampai kita perlu mengeluarkannya.
Di dalam bejana ini terdapat air yang telah saya warnai menjadi biru agar anda dapat melihat lebih jelas apa yang akan terjadi.
Anda sudah mengetahui betul bahwa jika yang keluar dari tabung ini adalah uap air, maka pasti akan mengental jika melewati air; Lagi pula, Anda yakin bahwa uap, ketika didinginkan, tidak dapat tetap berbentuk gas; dalam percobaan kami dengan silinder timah ini, Anda melihat bagaimana uap dikompresi menjadi volume kecil, dan akibatnya silinder yang menampung uap tersebut terdistorsi. Jadi, jika saya mulai mengalirkan uap melalui tabung ini, dan tabung ini dingin, uap tersebut akan mengembun menjadi air; itulah mengapa tabung dipanaskan untuk melakukan percobaan yang sekarang akan saya tunjukkan kepada Anda. Saya akan membiarkan uap masuk ke dalam tabung dalam porsi kecil, dan ketika Anda melihatnya keluar dari ujung tabung yang lain, Anda akan bisa menilai sendiri apakah masih ada uapnya.
Jadi, uap tentu akan berubah menjadi air jika suhunya diturunkan. Namun gas ini, yang berasal dari tabung panas dan suhunya saya turunkan dengan melewatkannya melalui air, terkumpul di dalam toples dan tidak berubah menjadi air. Saya akan menguji gas ini lagi. (Guci harus tetap terbalik, kalau tidak zat kita akan menguap darinya.)
Saya mendekatkan lampu ke bukaan kaleng, gas menyala dengan sedikit suara. Dari sini jelas bahwa ini bukan uap air - lagi pula, uap memadamkan api, tetapi tidak dapat terbakar - tetapi di sini Anda baru saja melihat isi toples itu terbakar. Zat ini dapat diperoleh baik dari air yang diperoleh dari nyala lilin, maupun dari air asal lainnya. Ketika gas ini dihasilkan oleh aksi besi pada uap air, besi menjadi keadaan yang sangat mirip dengan keadaan serbuk besi ketika dibakar. Reaksi ini menjadikan besi lebih berat dari sebelumnya. Jika setrika yang tersisa di dalam tabung dipanaskan dan didinginkan kembali tanpa akses udara atau air, massanya tidak berubah. Namun ketika kita melewatkan aliran uap air melalui serutan besi tersebut, ternyata setrika tersebut menjadi lebih berat dari sebelumnya: ia menempelkan sesuatu dari uapnya ke dirinya sendiri dan membiarkan sesuatu yang lain lewat, itulah yang kita lihat di dalam toples ini.
Dan sekarang, karena kita masih memiliki satu botol penuh berisi gas ini, saya akan menunjukkan hal yang sangat menarik. Gas ini mudah terbakar, jadi saya bisa langsung membakar isi toples ini dan membuktikan kepada Anda sifat mudah terbakarnya; tetapi saya bermaksud menunjukkan hal lain kepada Anda, jika saya berhasil. Faktanya zat yang kami peroleh sangat ringan. Uap air cenderung mengembun, tetapi zat ini tidak mengembun dan cenderung terbawa ke udara. Mari kita ambil toples lain, kosong, yang di dalamnya hanya ada udara; Dengan memeriksa isinya dengan serpihan yang menyala, Anda dapat yakin bahwa sebenarnya tidak ada apa pun di dalamnya. Sekarang saya akan mengambil toples berisi gas yang telah kita ekstrak dan akan memperlakukannya seolah-olah itu adalah zat ringan: dengan memegang kedua toples secara terbalik, saya akan meletakkan satu toples di bawah yang lain dan membaliknya. Apa yang sekarang terkandung dalam toples yang berisi gas yang diekstraksi dari uap tersebut? Anda dapat melihat bahwa sekarang hanya ada udara di sana. Dan di sini? Lihat, ada bahan yang mudah terbakar di sini, yang saya tuangkan dari toples itu ke dalam toples ini dengan cara ini. Gas tersebut tetap mempertahankan kualitas, kondisi dan karakteristiknya - semakin layak untuk kita pertimbangkan karena diperoleh dari lilin.
Beras. 15.
Zat yang sama yang baru saja kita peroleh melalui aksi besi pada uap atau air juga dapat diperoleh dengan bantuan zat lain yang, seperti telah Anda lihat, bekerja sangat kuat pada air. Jika Anda mengambil sepotong potasium, setelah mengatur semuanya dengan benar, Anda bisa mendapatkan gas ini. Jika, alih-alih kalium, kita mengambil sepotong seng, kemudian, setelah memeriksanya dengan sangat hati-hati, kita akan menemukan bahwa alasan utama mengapa seng tidak dapat, seperti kalium, bekerja pada air untuk waktu yang lama, adalah karena fakta bahwa di bawah akibat pengaruh air, seng ditutupi dengan semacam lapisan pelindung. Dengan kata lain, jika kita hanya memasukkan seng dan air ke dalam bejana kita, keduanya tidak akan berinteraksi dengan sendirinya dan kita tidak akan mendapatkan hasil.
Bagaimana jika saya menghilangkan lapisan pelindung, yaitu zat yang mengganggu kita, dengan cara melarutkannya? Untuk ini saya memerlukan sedikit asam; dan segera setelah saya melakukan ini, saya melihat bahwa seng bekerja pada air dengan cara yang persis sama seperti besi, tetapi pada suhu biasa. Asamnya tidak berubah sama sekali kecuali ia bergabung dengan seng oksida yang dihasilkan. Jadi saya tuangkan sedikit asam ke dalam wadah - hasilnya seperti mendidih.
Beras. 16.
Sesuatu yang bukan uap air terpisah dari seng dalam jumlah banyak. Ini sekaleng penuh gas ini. Anda dapat melihat bahwa selama saya memegang toples secara terbalik, di dalamnya terdapat zat mudah terbakar yang persis sama dengan yang saya peroleh dalam percobaan dengan pipa besi. Apa yang kita peroleh dari air sama dengan zat yang terkandung dalam lilin.
Sekarang mari kita telusuri dengan jelas hubungan antara kedua fakta ini. Gas tersebut adalah hidrogen, suatu zat yang termasuk dalam unsur kimia karena tidak dapat diuraikan menjadi bagian-bagian penyusunnya. Lilin bukanlah benda elementer, karena darinya kita dapat memperoleh karbon, serta hidrogen, atau setidaknya dari air yang dikeluarkannya. Gas ini disebut hidrogen karena merupakan suatu unsur yang bila digabungkan dengan unsur lain akan menghasilkan air.
Pak Anderson sudah menerima beberapa kaleng gas ini. Kita harus melakukan beberapa eksperimen dengannya, dan saya ingin menunjukkan kepada Anda cara terbaik untuk melakukannya. Saya tidak takut untuk mengajari Anda hal ini: bagaimanapun juga, saya ingin Anda melakukan eksperimen sendiri, tetapi dengan syarat yang sangat diperlukan bahwa Anda melakukannya dengan hati-hati dan hati-hati serta dengan persetujuan keluarga Anda. Seiring kemajuan kita dalam studi kimia, kita terpaksa menghadapi zat-zat yang bisa sangat berbahaya jika berada di tempat yang salah. Oleh karena itu, asam, api, dan bahan mudah terbakar yang kami gunakan di sini dapat menimbulkan bahaya jika digunakan secara sembarangan.
Jika Anda ingin menghasilkan hidrogen, Anda dapat dengan mudah mendapatkannya dengan menuangkan asam - sulfat atau klorida - ke dalam potongan seng. Berikut ini adalah apa yang dulu disebut "lilin filsuf": ini adalah botol dengan sumbat yang dilewati tabung. Saya menaruh beberapa potong kecil seng di dalamnya. Perangkat ini akan sangat membantu kita sekarang, karena saya ingin menunjukkan kepada Anda bahwa Anda dapat memproduksi hidrogen di rumah dan melakukan beberapa eksperimen dengannya sesuai kebijaksanaan Anda. Sekarang saya akan menjelaskan kepada Anda mengapa saya dengan hati-hati mengisi botol ini hingga hampir penuh, tetapi masih belum cukup. Tindakan pencegahan ini disebabkan oleh fakta bahwa gas yang dihasilkan (yang, seperti telah Anda lihat, sangat mudah terbakar) sangat mudah meledak bila bercampur dengan udara, dan akan menimbulkan masalah jika Anda menyalakan api di ujung tabung ini sebelum seluruh api menyala. udara telah dikeluarkan dari sisa air di angkasa. Saya akan menuangkan asam sulfat di sana. Saya menggunakan sedikit seng, dan lebih banyak asam sulfat dengan air, karena saya memerlukan perangkat untuk berfungsi selama beberapa waktu. Oleh karena itu, saya sengaja memilih perbandingan komponennya agar gas yang dihasilkan dalam jumlah yang tepat – tidak terlalu cepat dan tidak terlalu lambat.
Beras. 17.
Sekarang ambil gelasnya dan pegang terbalik di ujung tabung; Saya berharap hidrogen, karena ringannya, tidak akan menguap dari kaca ini untuk beberapa waktu. Sekarang kita akan memeriksa isi gelas untuk melihat apakah ada hidrogen di dalamnya. Saya rasa saya tidak akan salah jika mengatakan bahwa kami telah menangkapnya. (Dosen membawa serpihan terbakar ke toples hidrogen.) Ya, Anda tahu, memang demikian. Sekarang saya akan membawa serpihan ke ujung tabung. Jadi hidrogen terbakar, inilah “lilin filosofis” kita.
Anda dapat mengatakan bahwa nyala apinya lemah, tidak berguna, tetapi nyalanya sangat panas sehingga kecil kemungkinan nyala api biasa akan menghasilkan panas sebanyak itu. Itu terus menyala secara merata, dan sekarang saya akan menempatkan perangkatnya sehingga kita dapat memeriksa apa yang akan keluar dari nyala api ini, dan menggunakan informasi yang diperoleh dengan cara ini. Karena lilin menghasilkan air, dan gas ini diperoleh dari air, mari kita lihat apa yang akan diberikannya kepada kita selama pembakaran, yaitu dalam proses yang dialami lilin ketika terbakar di udara. Untuk tujuan ini, saya meletakkan labu kita di bawah peralatan ini agar di dalamnya dapat mengembun segala sesuatu yang timbul dari pembakaran. Setelah beberapa saat, Anda akan melihat kabut muncul di silinder ini dan air akan mulai mengalir ke bawah dinding. Air yang diperoleh dari nyala hidrogen dalam semua pengujian akan berperilaku persis sama seperti air yang diperoleh sebelumnya: bagaimanapun juga, prinsip umum produksinya adalah sama.
Beras. 18.
Hidrogen adalah zat yang menarik. Sangat ringan sehingga mampu membawa benda ke atas; ia jauh lebih ringan daripada udara, dan saya, mungkin, dapat menunjukkan kepada Anda hal ini dalam sebuah eksperimen yang mungkin dapat diulangi oleh sebagian dari Anda jika Anda sudah terbiasa. Ini toples kami - sumber hidrogen, dan ini air sabun. Saya memasang tabung karet ke toples, di ujung lainnya ada pipa rokok. Dengan mencelupkannya ke dalam air sabun, saya bisa meniupkan gelembung sabun berisi hidrogen. Lihat, saat saya meniup gelembung dengan napas, gelembung itu tidak melayang di udara, melainkan jatuh. Sekarang perhatikan perbedaannya ketika saya mengisi gelembung dengan hidrogen. (Kemudian dosen mulai meniup gelembung sabun dengan hidrogen, dan gelembung tersebut terbang ke langit-langit aula.) Anda tahu, ini menunjukkan betapa ringannya hidrogen, karena ia tidak hanya membawa gelembung sabun biasa, tetapi juga setetes air yang tergantung di sana.
Kita dapat membuktikan dengan lebih meyakinkan betapa ringannya hidrogen - ia mampu menimbulkan gelembung yang jauh lebih besar dari ini: lagipula, di masa lalu bahkan balon pun diisi dengan hidrogen. Tuan Anderson sekarang akan menghubungkan tabung ini ke sumber hidrogen kita, dan kita akan mendapatkan aliran hidrogen yang keluar dari sini, sehingga kita dapat mengembang bola collodion ini. Saya bahkan tidak perlu menghilangkan seluruh udaranya terlebih dahulu: Saya tahu bahwa hidrogen tetap dapat membawanya. (Di sini dua balon ditiup dan dilepas: satu bebas, yang lain diikat.) Ini satu lagi, lebih besar, terbuat dari film tipis; kami akan mengisinya dan memberinya kesempatan untuk bangkit. Anda akan melihat bahwa semua bola akan terus berada di atas sampai gasnya menguap.
Berapa perbandingan massa zat-zat ini - air dan hidrogen? Lihatlah tabelnya. Di sini saya telah mengambil pint dan kaki kubik sebagai ukuran kapasitas, dan membandingkannya dengan angka yang sesuai. Satu liter hidrogen mempunyai massa 3/4 butir, satuan massa terkecil kita, dan satu kaki kubik hidrogen mempunyai massa 1/12 ons, sedangkan satu liter air mempunyai massa 8.750 butir, dan satu kaki kubik air memiliki massa hampir seribu ons. Jadi, Anda dapat melihat betapa besarnya perbedaan antara massa satu kaki kubik air dan hidrogen.
Baik selama pembakarannya maupun sebagai produk pembakaran, hidrogen tidak menghasilkan zat apa pun yang dapat menjadi padat. Jika dibakar hanya menghasilkan air. Gelas dingin di atas api hidrogen berkabut dan sejumlah besar air segera dilepaskan. Ketika hidrogen terbakar, tidak ada yang muncul kecuali air yang sama seperti yang Anda lihat dihasilkan dari nyala lilin. Ingatlah satu hal penting: hidrogen adalah satu-satunya zat di alam yang hanya menghasilkan air ketika dibakar.
Dan sekarang kita perlu mencoba menemukan bukti tambahan tentang apa itu air, dan untuk ini saya akan menahan Anda sedikit agar Anda datang ke kuliah berikutnya dengan lebih siap untuk topik kita. Kita dapat mengatur seng - yang, seperti telah Anda lihat, bekerja pada air dengan bantuan asam - sehingga semua energi diperoleh di tempat yang kita perlukan. Saya mempunyai tiang volta di belakang saya, dan di akhir kuliah hari ini saya akan menunjukkan kepada Anda apa yang bisa dilakukannya sehingga Anda tahu apa yang akan kita hadapi di lain waktu. Di sini, di tangan saya, ada ujung kabel yang mengalirkan arus dari baterai; Saya akan memaksa mereka untuk bertindak di atas air.
Kita telah melihat kekuatan pembakaran serbuk kalium, seng dan besi, namun tidak satu pun dari zat-zat ini yang menunjukkan energi sebesar ini. (Di sini dosen menghubungkan ujung-ujung kabel yang berasal dari baterai listrik, dan dihasilkan kilatan cahaya yang terang.) Cahaya ini dihasilkan oleh reaksi sebanyak empat puluh lingkaran seng yang menyusun baterai. Ini adalah energi yang dapat saya pegang di tangan saya sesuka hati dengan bantuan kabel-kabel ini, meskipun energi ini akan menghancurkan saya dalam sekejap jika saya, karena kelalaian, menerapkan energi ini pada diri saya sendiri: bagaimanapun juga, energi ini sangat kuat, dan jumlah energi yang menonjol di sini sebelum Anda dapat menghitung sampai lima (dosen menyambungkan kembali kutub-kutubnya dan menunjukkan debit listriknya), begitu besarnya sehingga setara dengan energi gabungan beberapa badai petir. Dan agar Anda yakin akan intensitas energi ini, saya akan menghubungkan ujung kabel yang mentransmisikan energi dari baterai ke file baja, dan mungkin saya akan dapat membakar file tersebut dengan cara ini. Sumber energi ini adalah reaksi kimia. Lain kali saya akan menerapkan energi ini pada air dan menunjukkan kepada Anda hasil apa yang kami peroleh.
Dari buku Energi Nuklir untuk Keperluan Militer pengarang Smith Henry DewolfKULIAH IV HIDROGEN DALAM LILIN. HIDROGEN TERBAKAR DAN BERUBAH MENJADI AIR. KOMPONEN AIR LAINNYA ADALAH OKSIGEN Saya melihat Anda belum bosan dengan lilin, jika tidak, Anda tidak akan begitu tertarik pada topik ini. Ketika lilin kami menyala, kami yakin bahwa lilin itu mengeluarkan air yang persis sama
Dari buku Alam Semesta. Instruksi Manual [Cara Bertahan dari Lubang Hitam, Paradoks Waktu, dan Ketidakpastian Kuantum] oleh Goldberg DaveKULIAH V OKSIGEN TERKANDUNG DI UDARA. SIFAT SUASANA. SIFATNYA. PRODUK PEMBAKARAN LILIN LAINNYA. ASAM KARBONAT, SIFATNYA Kita telah melihat bahwa hidrogen dan oksigen dapat diperoleh dari air yang diperoleh dengan membakar lilin. Anda tahu bahwa hidrogen berasal dari lilin, dan
Dari buku Evolusi Fisika pengarang Einstein AlbertPRODUK REAKSI DAN MASALAH PEMISAHAN 8.16. Di fasilitas Hanford, proses produksi plutonium dibagi menjadi dua bagian utama: produksi sebenarnya di dalam boiler dan pemisahannya dari blok uranium tempat plutonium tersebut dibentuk. Mari kita beralih ke proses bagian kedua.
Dari buku 50 tahun fisika Soviet pengarang Leshkovtsev Vladimir AlekseevichV. Di manakah lokasi seluruh permasalahan tersebut? Tidak perlu mencoba menimbang seluruh alam semesta - cukup temukan cara untuk menghitung berat masing-masing galaksi secara akurat, dan selesai. Bagaimana Anda menyukai gagasan ini: hitung berapa banyak bintang yang ada di galaksi, dan asumsikan bahwa semuanya kira-kira mirip dengan Matahari. DI DALAM
Dari buku Apa yang Diceritakan Cahaya pengarang Suvorov Sergei GeorgievichBidang dan Materi Kita telah melihat bagaimana dan mengapa pandangan mekanistik gagal. Mustahil menjelaskan semua fenomena dengan mengandaikan adanya gaya-gaya sederhana yang bekerja di antara partikel-partikel yang tidak berubah. Upaya pertama untuk menjauh dari pandangan mekanistik dan memperkenalkan konsep lapangan
Dari buku Mengetuk Pintu Surga [Pandangan Ilmiah tentang Struktur Alam Semesta] oleh Randall LisaSIFAT GAYA NUKLIR Keberadaan inti atom dan kekuatannya yang sangat besar hanya mungkin terjadi karena gaya nuklir bekerja di dalam inti atom mana pun. Karena inti mencakup partikel bermuatan serupa - proton, yang disatukan hingga jarak sekitar 10–13 cm, nampaknya mereka
Dari buku Biografi Atom pengarang Koryakin Yuri IvanovichBagaimana materi ditemukan pertama kali di Matahari dan kemudian di Bumi Cahaya membantu para astronom memperoleh banyak informasi tentang bintang dan benda langit lainnya.Pada tahun 60an abad yang lalu, para astronom memperhatikan satu fenomena menarik. Saat terjadi gerhana matahari total, kapan
Dari buku Cara Memahami Hukum Fisika Kompleks. 100 eksperimen sederhana dan menyenangkan untuk anak-anak dan orang tua pengarang Dmitriev Alexander StanislavovichCahaya bukanlah suatu zat.Para fisikawan telah lama menyebut semua benda di sekitar kita, baik langit maupun bumi, sebagai materi, serta bagian penyusunnya - molekul dan atom. Suatu zat memiliki sejumlah sifat yang menjadi ciri khasnya. Pada abad ke-19, sifat-sifat tersebut disajikan dalam bentuk berikut.
Dari buku Alam Semesta! Kursus bertahan hidup [Di antara lubang hitam. paradoks waktu, ketidakpastian kuantum] oleh Goldberg DaveTransformasi cahaya menjadi materi Studi tentang kondisi di mana cahaya muncul di kedalaman materi telah memperdalam pengetahuan kita tentang struktur atom, bagian-bagian penyusunnya - elektron, proton, neutron - yang disebut partikel elementer. Ini memperkenalkan fisikawan ke dunia kecil -
Dari buku Mata dan Matahari pengarang Vavilov Sergey IvanovichMATERI TRANSPARAN Kita mengetahui kepadatan massa yang tersembunyi, kita mengetahui bahwa massa tersebut dingin (yaitu, bergerak perlahan relatif terhadap kecepatan cahaya), yang berinteraksi paling banter dengan sangat lemah dan tentunya tidak memberikan interaksi yang signifikan dengan cahaya. Dan ini
Dari buku penulis1939 18 hari 18 hari memisahkan 18 Februari dari 30 Januari. Ini adalah tanggal-tanggal baru dan sangat penting dalam biografi atom, dimulai pada tahun 1939. Dua laporan ilmiah dibuat pada hari-hari ini. Salah satunya, yang diserahkan ke Akademi Ilmu Pengetahuan Perancis, disebut “Bukti eksperimental
Dari buku penulis48 Perpindahan energi melalui materi Untuk percobaan kita membutuhkan: selusin koin rubel. Kami telah menghadapi gelombang yang berbeda. Berikut adalah eksperimen lama lainnya yang terlihat cukup lucu dan menunjukkan bagaimana gelombang melewati suatu benda.Ambil uang receh - koin, misalnya
Dari buku penulisV. Di manakah lokasi seluruh permasalahan tersebut? Tidak perlu mencoba menimbang seluruh alam semesta - cukup temukan cara untuk menghitung berat masing-masing galaksi secara akurat, dan selesai. Bagaimana Anda menyukai gagasan ini: hitung berapa banyak bintang yang ada di galaksi, dan asumsikan bahwa semuanya kira-kira mirip dengan Matahari. DI DALAM
