რა არის ჟანგბადის სანთელი. პიროტექნიკური შემადგენლობა ჟანგბადის წარმოებისთვის

ჟანგბადის სანთელი- მოწყობილობა, რომელიც ქიმიური რეაქციის გამოყენებით საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ ცოცხალი ორგანიზმების მოხმარებისთვის შესაფერისი ჟანგბადი. ტექნოლოგია შეიმუშავა მეცნიერთა ჯგუფმა რუსეთიდან და ნიდერლანდებიდან. ფართოდ გამოიყენება მრავალი ქვეყნის სამაშველო სამსახურების მიერ, ისევე როგორც თვითმფრინავები, კოსმოსური სადგურები, როგორიცაა ISS. ამ განვითარების მთავარი უპირატესობა არის კომპაქტურობა და სიმსუბუქე.

ჟანგბადის სანთელი კოსმოსში

ISS-ის ბორტზე ჟანგბადი ძალიან მნიშვნელოვანი რესურსია. მაგრამ რა მოხდება, თუ ავარიის დროს ან შემთხვევითი ავარიის შემთხვევაში სიცოცხლის მხარდაჭერის სისტემები, მათ შორის ჟანგბადის მიწოდების სისტემა, შეწყვეტენ მუშაობას? ბორტზე მყოფი ყველა ცოცხალი ორგანიზმი უბრალოდ ვერ შეძლებს სუნთქვას და მოკვდება. ამიტომ, განსაკუთრებით ასეთი შემთხვევებისთვის, ასტრონავტებს აქვთ ქიმიური ჟანგბადის გენერატორების საკმაოდ შთამბეჭდავი მარაგი, მარტივად რომ ვთქვათ, ეს ჟანგბადის სანთლები. როგორ მუშაობს კოსმოსში ასეთი მოწყობილობის გამოყენებაც, ზოგადად ნაჩვენები იყო ფილმში „ცოცხალი“.

საიდან მოდის ჟანგბადი თვითმფრინავში?

თვითმფრინავები ასევე იყენებენ ქიმიურ დაფუძნებულ ჟანგბადის გენერატორებს. თუ დაფა დეპრესიულია ან სხვა ავარია მოხდა, ჟანგბადის ნიღაბი ეცემა თითოეულ მგზავრს. ნიღაბი გამოიმუშავებს ჟანგბადს 25 წუთის განმავლობაში, რის შემდეგაც ქიმიური რეაქცია შეჩერდება.

Როგორ მუშაობს?

ჟანგბადის სანთელისივრცეში იგი შედგება კალიუმის პერქლორატის ან ქლორატისგან. თვითმფრინავების უმეტესობა იყენებს ბარიუმის პეროქსიდს ან ნატრიუმის ქლორატს. ასევე არის ანთების გენერატორი და ფილტრი სხვა არასაჭირო ელემენტებისგან გაგრილებისა და გაწმენდისთვის.

გამოგონება ეხება ჟანგბადის გენერატორებს სუნთქვისთვის და შეიძლება გამოყენებულ იქნას სუნთქვის აპარატში პირადი მოხმარებისთვის, რომელიც გამოიყენება საგანგებო სიტუაციებში, როგორიცაა ხანძარსაწინააღმდეგო. ჟანგბადის გამომუშავების სიჩქარის შესამცირებლად და საიმედოობის გაზრდის მიზნით გრძელვადიანი ექსპლუატაციის დროს, პიროქიმიური ჟანგბადის გენერატორი, რომელიც შეიცავს ჟანგბადის მყარი წყაროს დაჭერილ ბლოკებს გარდამავალი აალების ელემენტებით, ინიციატორი მოწყობილობა, თბოიზოლაცია და ფილტრაციის სისტემა, რომელიც მოთავსებულია ლითონის კორპუსში. ჟანგბადის გამოსასვლელი მილით აღჭურვილი, აქვს მყარი წყაროს ჟანგბადის ბლოკები პარალელეპიპედების სახით, ხოლო ნატრიუმის ქლორატის, კალციუმის და მაგნიუმის პეროქსიდის შემადგენლობა გამოიყენება ჟანგბადის მყარ წყაროდ. გარდამავალი აალებადი ელემენტები მზადდება კალციუმის პეროქსიდის ნარევიდან მაგნიუმთან და ტაბლეტის სახით დაწნეხდება ან ბოლოში ან გვერდის მხარეს, ხოლო თავად ბლოკები იდება ფენებად და ზიგზაგის სახით თითოეულში. ფენა. 1 წმ. გვ f-ly, 2 ავად.

პიროქიმიური ჟანგბადის გენერატორი არის მოწყობილობა, რომელიც შედგება კორპუსისგან, რომლის შიგნით არის კომპოზიცია, რომელსაც შეუძლია ჟანგბადის გამოყოფა თვითგავრცელების პიროქიმიური პროცესის გამო: ჟანგბადის სანთელი, აალების მოწყობილობა სანთლის დაწვის დასაწყებად, ფილტრის სისტემა. მინარევებისაგან და კვამლისგან გაზის გაწმენდისთვის, თბოიზოლაციისთვის. გამოსასვლელი მილის მეშვეობით მილსადენის მეშვეობით ჟანგბადი მიეწოდება მოხმარების ადგილს.

უმეტეს ცნობილ ჟანგბადის გენერატორებში, სანთელი მზადდება ცილინდრული მონობლოკის სახით. ასეთი სანთლის დაწვის დრო არ აღემატება 15 წუთს. გენერატორის უფრო ხანგრძლივ მუშაობას მიიღწევა რამდენიმე ბლოკის (ელემენტის) გამოყენებით დაწყობილი ისე, რომ ისინი კონტაქტში იყვნენ ბოლოებთან. როდესაც ერთი ბლოკის წვა მთავრდება, თერმული იმპულსი იწყებს სანთლის შემდეგი ელემენტის დაწვას და ასე შემდეგ, სანამ ის მთლიანად არ მოიხმარება. უფრო საიმედო აალების მიზნით, შუალედური აალებადი პიროტექნიკური კომპოზიცია დაჭერილია მიღებული იმპულსის ელემენტის ბოლოს, რომელსაც აქვს მეტი ენერგია და უფრო დიდი მგრძნობელობა თერმული იმპულსის მიმართ, ვიდრე სანთლის ძირითად შემადგენლობას.

ცნობილი პიროქიმიური ჟანგბადის გენერატორები მოქმედებენ თერმოკატალიტიკური ტიპის ქლორატის სანთლებზე, რომლებიც შეიცავს ნატრიუმის ქლორატს, ბარიუმის პეროქსიდს, რკინას და დამაკავშირებელ დანამატებს, ან კატალიზურ ქლორატის სანთლებს, რომლებიც შედგება ნატრიუმის ქლორატისა და კატალიზატორისგან, როგორიცაა ნატრიუმის ოქსიდი ან პეროქსიდი, რომელიც ათავისუფლებს ნატრიუმის ან ქიმიკატების გენერატორებს. მაჩვენებელი არანაკლებ 4 ლ/წთ, რაც რამდენჯერმე აღემატება ადამიანის ფიზიოლოგიურ მოთხოვნილებას. ცნობილ კომპოზიციებზე, ჟანგბადის წარმოქმნის უფრო დაბალი მაჩვენებელი ვერ მიიღწევა. სანთლის ბლოკის დიამეტრის შემცირებით, ე.ი. დამწვარი ფრონტის ფართობი, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს სიჩქარის შემცირება, სანთელი კარგავს წვის უნარს. სანთლის მუშაობის შესანარჩუნებლად საჭიროა ენერგიის ცვლილება შემადგენლობაში საწვავის პროპორციის გაზრდით, რაც იწვევს წვის სიჩქარის ზრდას და, შესაბამისად, ჟანგბადის ევოლუციის სიჩქარის ზრდას.

ცნობილი გენერატორი, რომელიც შეიცავს ჟანგბადის მყარი წყაროს დაჭერილ ბლოკებს გარდამავალი აალების ელემენტებით, ინიციატორი მოწყობილობა, თბოიზოლაცია და ფილტრაციის სისტემა ლითონის ყუთში ჟანგბადის გამოსასვლელი მილით. ამ გენერატორში ჟანგბადის სანთელს აქვს ნატრიუმის ქლორატის და ოქსიდისა და ნატრიუმის პეროქსიდის შემადგენლობა და შედგება ცალკეული ცილინდრული ბლოკებისგან, რომლებიც ერთმანეთთან კონტაქტშია ბოლოებში. გარდამავალი აალებადი დაჭერილია თითოეული ბლოკის ბოლოში და აქვს ალუმინის და რკინის ოქსიდის შემადგენლობა. ბლოკების ნაწილს აქვს მოღუნული ფორმა, რაც შესაძლებელს ხდის მათ განლაგებას U-ს, U-ს ფორმის, სპირალურად და ა.შ.

ჟანგბადის გამომუშავების მაღალი სიჩქარის გამო იზრდება ჟანგბადის სანთლის მთლიანი წონა, რაც აუცილებელია გენერატორის ხანგრძლივი მუშაობის უზრუნველსაყოფად. მაგალითად, პროტოტიპის გენერატორის 1 საათის განმავლობაში მუშაობისთვის საჭიროა სანთელი, რომლის წონაა დაახლოებით 1,2 კგ. გენერირების მაღალი მაჩვენებელი ასევე იწვევს თბოიზოლაციის გაძლიერების აუცილებლობას, რაც ასევე ასოცირდება გენერატორის წონის დამატებით მატებასთან.

მრუდე (კუთხოვანი) ბლოკები ძნელად დასამზადებელია და აქვთ დაბალი მექანიკური სიმტკიცე: ისინი ადვილად იშლება მოსახვევში, რაც იწვევს წვის შეწყვეტას შესვენებისას, ე.ი. გენერატორის გრძელვადიანი უწყვეტი მუშაობის საიმედოობის შემცირება.

გამოგონების მიზანია ჟანგბადის გამომუშავების სიჩქარის შემცირება და გენერატორის გრძელვადიანი მუშაობის დროს საიმედოობის გაზრდა.

ეს მიიღწევა იმით, რომ პიროქიმიურ ჟანგბადის გენერატორს, რომელიც შეიცავს მყარი ჟანგბადის წყაროს დაჭერილ ბლოკებს გარდამავალი აალების ელემენტებით, ინიციატორი მოწყობილობა, თბოიზოლაცია და ფილტრაციის სისტემა, რომელიც მოთავსებულია ჟანგბადის გამოსასვლელი მილით აღჭურვილი ლითონის კოლოფში, აქვს ბლოკები. მყარი ჟანგბადის წყარო პარალელეპიპედების სახით, ხოლო ჟანგბადის მყარი წყაროდ გამოიყენება ნატრიუმის ქლორატის, კალციუმის და მაგნიუმის პეროქსიდის შემადგენლობა; გარდამავალი აალებადი ელემენტები მზადდება კალციუმის პეროქსიდის ნარევიდან მაგნიუმთან და ტაბლეტის სახით დაწნეხდება ბლოკის ბოლოში ან გვერდით მხარეს, ხოლო თავად ბლოკები იდება ფენებად და თითოეულში ზიგზაგისებურად. ფენა.

სურათი 1 გვიჩვენებს პიროქიმიური გენერატორი, ზოგადი ხედი. გენერატორს აქვს ლითონის კორპუსი 1, რომლის ბოლოში მოთავსებულია ინიციატორი მოწყობილობა 2. კორპუსის ზედა მხარეს არის ჟანგბადის გამოსასვლელი მილი 3. ჟანგბადის მყარი წყაროს მე-4 ბლოკები დაწყობილია ფენებად და იზოლირებულია ერთმანეთისგან და კორპუსის კედლებიდან ფოროვანი კერამიკისგან დამზადებული შუასადებებით 5. ბლოკების ზედა ფენის მთელ ზედაპირზე და სხეულის ზედა ნაწილზე მოთავსებულია ლითონის ბადეები 6, რომელთა შორის არის მრავალშრიანი ფილტრი 7.

ნახ. 2 გვიჩვენებს გენერატორში მყარი ჟანგბადის წყაროს ბლოკების ერთი ფენის განლაგებას. გამოყენებული იქნა ორი ტიპის ბლოკი - გრძელი 4 დაპრესილი გარდამავალი აალების ტაბლეტი 9 ბლოკის ბოლოს და მოკლე 8 გარდამავალი აალებადი ტაბლეტით გვერდით კედელში.

გენერატორი გააქტიურებულია, როდესაც ინიციატორი მოწყობილობა 2 ჩართულია, საიდანაც აალება აალებადი კომპოზიცია 10 და ანათებს სანთლის პირველი ბლოკი. წვის ფრონტი განუწყვეტლივ მოძრაობს სანთლის სხეულის გასწვრივ, გადადის ბლოკიდან ბლოკზე კონტაქტის წერტილებზე გარდამავალი აალებადი ტაბლეტების მეშვეობით 9. სანთლის დაწვის შედეგად გამოიყოფა ჟანგბადი. შედეგად მიღებული ჟანგბადის ნაკადი გადის კერამიკული 5-ის ფორებში, ხოლო ნაწილობრივ გაცივდება და შედის ფილტრის სისტემაში. ლითონის ბადეებისა და ფილტრების გავლისას ის დამატებით გაცივდება და თავისუფლდება არასასურველი მინარევებისაგან და კვამლისგან. მე-3 მილის მეშვეობით სუნთქვისთვის შესაფერისი სუფთა ჟანგბადი გამოდის.

ჟანგბადის გამომუშავების სიჩქარე, მოთხოვნებიდან გამომდინარე, შეიძლება შეიცვალოს დიაპაზონში 0,7-დან 3 ლ/წთ-მდე, ჟანგბადის მყარი წყაროს შემადგენლობის შეცვლა NaClO 4 CaO 2 Mg 1 წონით თანაფარდობაში (0,20-0,24) (0,04- 0,07) და აალების ელემენტების შემადგენლობა CaO 2 Mg წონით თანაფარდობით 1 (0,1-0,2). მყარი ჟანგბადის წყაროს ბლოკების ერთი ფენის წვა გრძელდება 1 საათი. სანთლის ელემენტების საერთო წონა ერთი საათის წვისთვის არის 300 გ; მთლიანი სითბოს გამოყოფა არის დაახლოებით 50 კკალ/სთ.

შემოთავაზებულ გენერატორში ჟანგბადის სანთელი პარალელეპიპედური ელემენტების სახით ამარტივებს მათ კავშირს ერთმანეთთან და იძლევა მჭიდრო და კომპაქტურ შეფუთვას. პარალელეპიპედური ბლოკების ხისტი დამაგრება და მობილურობის გამორიცხვა უზრუნველყოფს მათ უსაფრთხოებას ტრანსპორტირებისა და სუნთქვის აპარატის ნაწილად გამოყენებისას და ამით ზრდის გენერატორის გრძელვადიანი მუშაობის საიმედოობას.

1. პიროქიმიური ჟანგბადის გენერატორი, რომელიც შეიცავს ჟანგბადის მყარი წყაროს დაჭერილ ბლოკებს გარდამავალი აალების ელემენტებით, ინიციატორი მოწყობილობა, თბოიზოლაცია და ფილტრის სისტემა, რომელიც მოთავსებულია ჟანგბადის გამოსასვლელი მილით აღჭურვილი ლითონის კოლოფში, ხასიათდება იმით, რომ მყარი ჟანგბადის ბლოკები. წყარო მზადდება პარალელეპიპედების სახით, ამ შემთხვევაში ნატრიუმის ქლორატის, კალციუმის და მაგნიუმის პეროქსიდის შემადგენლობა გამოიყენება ჟანგბადის მყარ წყაროდ, გარდამავალი აალებადი ელემენტები არის კალციუმის პეროქსიდის ნარევი მაგნიუმთან და განლაგებულია ბოლოს. ან ბლოკის გვერდითი სახე.

2. ჟანგბადის გენერატორი 1-ლი პრეტენზიის მიხედვით, ხასიათდება იმით, რომ ჟანგბადის მყარი წყაროს ბლოკები განლაგებულია ფენებად და ზიგზაგისებურად თითოეულ ფენაში.

ჟანგბადი(ლათ. Oxygenium, ბერძნულიდან oxys sour და gennao - ვშობ) ოჰ, ქიმ. ელემენტი VI გრ. პერიოდული სისტემები, ზე. ნ. 8, ზე. მ 15.9994. ბუნებრივი K. შედგება სამი სტაბილური იზოტოპისგან: 16 O (99,759%), 17 O (0,037%) და 18 O (0,204%).ატომის გარე ელექტრონული გარსის კონფიგურაცია. 2s 2 2p; იონიზაციის ენერგია O ° : O + : დაახლოებით 2+ ტოლია შესაბამისად. 13.61819, 35.118 eV; პაულინგის ელექტროუარყოფითობა 3.5 (ყველაზე ელექტროუარყოფითი ელემენტი F-ის შემდეგ); ელექტრონის აფინურობა 1,467 ევ; კოვალენტური რადიუსი 0,066 ნმ. K. მოლეკულა არის დიატომური. ასევე არსებობს კ-ის ალოტროპული მოდიფიკაცია. ოზონიდაახლოებით 3. ატომთაშორისი მანძილი O 2 მოლეკულაში არის 0,12074 ნმ; იონიზაციის ენერგია O 2 12.075 eV; ელექტრონის აფინურობა 0,44 ევ; დისოციაციის ენერგია 493,57 კჯ/მოლი, დისოციაციის მუდმივი კ რ=p O 2 /p O2 არის 1.662. 10 -1 1500 K, 1.264. 10 -2 3000 K-ზე, 48.37 5000 K-ზე; O 2-ის იონური რადიუსი (კოორდინატთა რიცხვები მითითებულია ფრჩხილებში) არის 0,121 ნმ (2), 0,124 ნმ (4), 0,126 ნმ (6) და 0,128 ნმ (8). საწყის მდგომარეობაში (სამმაგი) O 2 მოლეკულის ორი ვალენტური ელექტრონი, რომლებიც განლაგებულია შესუსტებულ ორბიტალებში.გვ Xდა გვ y, არ არიან დაწყვილებულნი, რის გამოც K. პარამაგნიტურია (ერთიანობა, პარამაგნიტური აირი, რომელიც შედგება ჰომობირთვული დიატომური მოლეკულებისგან); მოლარული მაგნი. მგრძნობელობა გაზზე 3.4400. 10 (293 K), იცვლება საპირისპიროდ აბს. მ-რე (კურიის კანონი). არსებობს O 2-ის ორი ხანგრძლივი აღგზნებული მდგომარეობა - ერთეული 1დ გ (აგზნების ენერგია 94,1 კჯ/მოლი, სიცოცხლის ხანგრძლივობა 45 წთ) და ერთჯერადი (აგზნების ენერგია 156,8 კჯ/მოლი). კ.-ნაიბი. საერთო ელემენტი დედამიწაზე. ატმოსფერო შეიცავს 23,10% წონით (20,95% მოცულობით) თავისუფალი. კ., ჰიდროსფეროში და ლითოსფეროში - შესაბამისად. შეკრული კ-ის 85,82 და 47% წონით ცნობილია 1400-ზე მეტი მინერალი, რომელშიც შედის კ. დაჟანგვის შედეგად კ-ის დაკარგვა ატმოსფეროში, წვის, დაშლისა და სუნთქვის ჩათვლით, კომპენსირდება კ-ის გამოყოფით. მცენარეების მიერ ფოტოსინთეზის დროს. K. არის ნაწილი all in-ის, საიდანაც შენდება ცოცხალი ორგანიზმები; ადამიანის ორგანიზმში შეიცავს დაახლ. 65%. Თვისებები. კ.-უფერო უსუნო და უგემოვნო გაზი. თ.კიპ. 90.188 K, სამმაგი წერტილის ტემპერატურა 54.361 K; მკვრივი 273 K-ზე და ნორმალური წნევა 1,42897 გ/ლ, მკვრივი. (კგ/მ 3-ში) 300 კ-ზე: 6,43 (0,5 მპა), 12,91 (1 მპა), 52,51 (4 მპა); t კრიტი 154.581 K, რკრეტა 5.043 მპა, d crit 436.2 კგ / მ 3; C 0 p 29.4 J / (მოლ. TO); დ H 0 isp 6,8 კჯ / მოლი (90,1 კ); სო 299 205.0 JDmol. . კ) 273 კ-ზე; სთ 205.2 3 10 -7 პა. s (298 K). თხევადი K. შეღებილია ლურჯი; მკვრივი 1.14 გ/სმ 3 (90.188 კ); C O p 54,40 J/(მოლ. TO); თბოგამტარობა 0,147 Wdm. კ) (90 კ, 0,1 მპა); თ 1.890. 10 -2 პა. თან; გ 13.2. 10 -5 ნ/მ (90 კ), ტემპერატურაზე დამოკიდებულების განტოლებაგ = -38,46 . 10 -3 (1 - T/154.576) 11/9 ნ/მ; nD 1,2149 (ლ =546,1 ნმ; 100 კ); არაგამტარი; მოლარული მაგნი. მგრძნობელობა 7.699. 10 -3 (90.1 K). რამდენიმეში არსებობს მყარი კ. კრისტალური მოდიფიკაციები. 23,89 K-ზე ქვემოთ, a-ფორმა მოცულობის ცენტრირებით სტაბილურია. Rhom-Beach, grating (21 K და 0.1 MPa ა= 0,55 ნმ, ბ = 0,382 ნმ, c=0,344 ნმ, სიმკვრივე 1,46 გ / სმ 3), 23,89-43,8 კ-ზებ - ფორმა ჰექსაგენით, კრისტალური. გისოსები (28 K-ზე და 0.1 მპა ა= 0,3307 ნმ, c = 1,1254 ნმ), 43,8 კ-ზე ზემოთ არისგ - ჩამოაყალიბეთ კუბიკით. გისოსი ( ა= 0,683 ნმ);დ H° პოლიმორფული გადასვლებიგ: ბ 744 ჯ/მოლი (43.818 კ),ბ: ა 93,8 ჯ/მოლი (23,878 კ); სამმაგი წერტილიბ-გ- აირისებრი K.: ტემპერატურა 283 K, წნევა 5.0 GPa;დ H O pl 443 ჯ/მოლი; სიმკვრივის ტემპერატურის დამოკიდებულების ურ-ცია d= 1.5154-0.004220 ტ გ / სმ 3 (44 54 კ), a-, b- და g- დაახლოებით 2 ღია ცისფერი კრისტალი. მოდიფიკაცია p არის ანტიფერომაგნიტური,ა და გ პარამაგნიტური, მათი მაგნიტური მგრძნობელობა აკ. 1.760. 10 -3 (23.7 K) და 1.0200. 10 -5 (54,3 კ). 298 K-ზე და წნევის მატებაზე 5,9 GPa-მდე, K. კრისტალიზდება და წარმოიქმნება ვარდისფერი ფერის ჰექსაგენი.ბ - ფორმა ( a = 0.2849 ნმ, c = 1,0232 ნმ), ხოლო წნევის მატებით 9 გპა-მდე, ნარინჯისფერი რომბი.ე - ფორმა (9.6 GPa-ზე ა=0.42151 ნმ, b= 0.29567 ნმ, თან=0,66897 ნმ, სიმკვრივე 2,548 გ/სმ3). R-მნიშვნელობა K. atm. წნევა და 293 K (სმ 3 / სმ 3-ში): წყალში 0,031, ეთანოლი 0,2201, მეთანოლი 0,2557, აცეტონი 0,2313; ხსნარი წყალში 373 K 0,017 სმ 3 / სმ 3; p-მნიშვნელობა 274 K-ზე (% მოცულობით): პერფტორბუტილტეტრაჰიდროფურანში 48,5, პერფტოროდეკალინი 45,0, პერფტორ-ლ-მეთილდეკალინი 42,3. კარგი მყარი შთამნთქმელი K. platinum შავი და აქტივირებული ნახშირი. კეთილშობილი ლითონები დნობისას. შეუძლია შთანთქას საშუალებები. კ-ის რიცხვი, მაგალითად. 960 ° C ტემპერატურაზე, ვერცხლის ერთი მოცულობა შთანთქავს ~ 22 ტომს K-ს, რაც გაგრილება თითქმის მთლიანად გათავისუფლებულია. ბევრს აქვს უნარი შთანთქას კ. მყარი ლითონები და ოქსიდები, არასტოქიომეტრიული წარმოქმნით. კავშირები. ტო. განსხვავდება მაღალი ქიმ. საქმიანობა, კომ. ყველა ელემენტით გარდა He, Ne და Ar. ატომ კ ქმ. კონნ. ჩვეულებრივ იძენს ელექტრონებს და აქვს უარყოფითი. ეფექტური გადასახადი. Comm., რომელშიც ელექტრონები შორდებიან ატომს K., ძალზე იშვიათია (მაგ. OF 2). მარტივი in-you-ით, Au-ს, Pt-ის, Xe-სა და Kr-ის გარდა, K. რეაგირებს უშუალოდ ნორმალურ პირობებში ან ჩატვირთვისას, ისევე როგორც თანდასწრებით. კატალიზატორები. R-tion ჰალოგენებთან ელექტრული მოქმედების ქვეშ იმყოფება. გამონადენი ან ულტრაიისფერი გამოსხივება. p-tions ყველა მარტივი in-you, გარდა F 2, K. არის ჟანგვის აგენტი. მოლ. K. აყალიბებს სამ განსხვავებულს. იონური ფორმები, რომელთაგან თითოეული წარმოშობს ნაერთების კლასს: O - 2 - სუპეროქსიდები, O 2 2- - პეროქსიდები (იხ პეროქსიდის ნაერთები არაორგანული, პეროქსიდის ნაერთები ორგანული), O + 2 - დიოქსიგენილის ნაერთები.ოზონი აყალიბებს ოზონიდებს, რომლებშიც იონური ფორმა K.-O-3. O 2 მოლეკულა სუსტი ლიგანდის სახით უერთდება Fe, Co, Mn, Cu კომპლექსებს. მათ შორის კომ. ჰემოგლობინი მნიშვნელოვანია, თბილსისხლიანი ცხოველების ორგანიზმში ახორციელებს გადაცემას. R-tion K.-თან, რომელსაც თან ახლავს ენერგიის ინტენსიური გამოყოფა, ე.წ. წვა.ურთიერთქმედება დიდ როლს თამაშობს. ლითონებით კ. ტენიანობა-ატმ. ლითონის კოროზია,ისევე, როგორც სუნთქვაცოცხალი ორგანიზმები და დაშლა. გახრწნის შედეგად რთული ორგ. მკვდარი ცხოველებისა და მცენარეების in-va გადაიქცევა უფრო მარტივებად და, საბოლოოდ, CO 2-ად და ხარებად. K. რეაგირებს წყალბადთან წყლის წარმოქმნით და დიდი რაოდენობით სითბოს გამოყოფით (286 კჯ H 2 მოლზე). ოთახში t-re p-tion უკიდურესად ნელია, თანდასწრებით. კატალიზატორები - შედარებით სწრაფად უკვე 80-100 ° C ტემპერატურაზე (ეს პ-ტიონი გამოიყენება H 2 და ინერტული აირების გასაწმენდად O 2 მინარევებისაგან). 550 ° C-ზე მაღლა, H 2 უბანს O 2 თან ახლავს აფეთქება. ელემენტებიდან I გრ. მაქს. ადვილად რეაგირებს K. Rb-თან და Cs-თან, ჭვავის აალდება ჰაერში, K, Na და Li რეაგირებს K. უფრო ნელა, p-tion აჩქარებს თანდასწრებით. წყლის ორთქლი. კ-ის ატმოსფეროში ტუტე ლითონების (გარდა Li) წვის დროს წარმოიქმნება პეროქსიდები M 2 O 2 და სუპეროქსიდები MO 2. K. შედარებით ადვილად რეაგირებს IIa ქვეჯგუფის ელემენტებთან, მაგალითად, Ba-ს შეუძლია ჰაერში აალება 20-25°C ტემპერატურაზე, Mg და Be აალება 500°C-ზე ზემოთ; p-tion პროდუქტები ამ შემთხვევებში - ოქსიდები და პეროქსიდები. IIb ქვეჯგუფის ელემენტებით K. ურთიერთქმედების. დიდი სირთულეებით, K.-ის განაწილება ზნთან, კდ-სთან და Hg-თან ერთად ხდება მხოლოდ უფრო მაღალ ტემპერატურაზე (ცნობილია ქანები, რომლებშიც Hg შეიცავს ელემენტურ ფორმას). Zn და Cd-ის ზედაპირებზე წარმოიქმნება მათი ოქსიდების ძლიერი ფირები, რომლებიც იცავს ლითონებს შემდგომი დაჟანგვისგან. ელემენტები III გრ. რეაგირებს K.-თან მხოლოდ გაცხელებისას, წარმოქმნის ოქსიდებს. კომპაქტური ლითონები Ti, Zr, Hf მდგრადია K. K-ის მოქმედების მიმართ. რეაგირებს ნახშირბადთან CO 2-ის წარმოქმნით და გამოყოფს სითბოს (394 კჯ/მოლ); ამორფული ნახშირბადით, p-tion მიმდინარეობს მცირე გათბობით, ბრილიანტით და გრაფიტით - 700 ° C-ზე ზემოთ. K. რეაგირებს აზოტთან მხოლოდ 1200 ° C-ზე ზემოთ NO-ის წარმოქმნით, რომელიც შემდეგ ადვილად იჟანგება K. NO 2-მდე უკვე ოთახის ტემპერატურაზე. თეთრი ფოსფორი მიდრეკილია ოთახის ტემპერატურაზე ჰაერში სპონტანური წვისკენ. ელემენტები VI გრ. S, Se და Te რეაგირებენ K.-თან შესამჩნევი სიჩქარით ზომიერი გათბობით. W და Mo-ის შესამჩნევი დაჟანგვა შეინიშნება 400 ° C-ზე ზემოთ, Cr - გაცილებით მაღალ ტემპერატურაზე. K. ენერგიულად იჟანგება ორგ. კავშირები. თხევადი საწვავის და წვადი აირის წვა ხდება ნახშირწყალბადებით კ-ის უბნის შედეგად.
ქვითარი.ინდუსტრიაში კ ჰაერის გამოყოფა,ჩვ. arr. დაბალი ტემპერატურის დისტილაციის მეთოდი. იგი ასევე იწარმოება H 2-თან ერთად გამოსაშვებზე. წყლის ელექტროლიზი. აირისებური ტექნოლოგიის წარმოება. K. (92-98% O 2), ტექ. (1 კლასი 99.7% O 2, მე-2 კლასი 99.5% და მე-3 კლასი 99.2%) და თხევადი (არანაკლებ 99,7% O 2). K. ასევე იწარმოება სამკურნალო მიზნებისთვის ("სამედიცინო ჟანგბადი", რომელიც შეიცავს 99.5% O 2). დახურულ სივრცეებში სუნთქვისთვის (წყალქვეშა ნავები, კოსმოსური მანქანები და ა.შ.) გამოიყენება ჟანგბადის მყარი წყაროები, რომელთა მოქმედება ეფუძნება თვითგავრცელებულ ეგზოთერმულს. p-tion გადამზიდავ K.-ს (ქლორატი ან პერქლორატი) და საწვავს შორის. მაგალითად, NaClO 3 (80%), Fe ფხვნილის (10%), BaO 2 (4%) და მინაბოჭკოვანი (6%) ნარევი დაჭერით ცილინდრებში; ანთების შემდეგ ჟანგბადისანთელი იწვის 0,15-0,2 მმ/წმ სიჩქარით, გამოყოფს სუფთა, სუნთქვითი K. 240 ლ/კგ ოდენობით (იხ. პიროტექნიკური გაზის წყაროები). ლაბორატორიაში დატვირთვისას დაშლის გზით მიიღება კ. ოქსიდები (მაგ. HgO) ან ჟანგბადიანიმარილები (მაგ. KClO 3, KMnO 4), აგრეთვე NaOH-ის წყალხსნარის ელექტროლიზი. თუმცა, ყველაზე ხშირად გამოყენებული გამოსაშვები. კ., მიწოდებული ცილინდრებში წნევის ქვეშ.
განმარტება.კ-ის კონცენტრაცია გაზებში განისაზღვრება ხელით გაზის ანალიზატორებით, მაგ. მოცულობითი მისგან O 2 ხსნარების შთანთქმის შემდეგ გაანალიზებული ნიმუშის ცნობილი მოცულობის შეცვლის მეთოდით - სპილენძის ამიაკი, პიროგალოლი, NaHSO 3 და სხვ. აირებში K.-ის უწყვეტი განსაზღვრისათვის გამოიყენება ავტომატური. თერმომაგნიტური გაზის ანალიზატორები მაღალ მაგნიზე დაფუძნებული. მგრძნობელობა მიმართ.. K.-ის დაბალი კონცენტრაციის დასადგენად ინერტულ აირებში ან წყალბადში (1%-ზე ნაკლები) გამოიყენეთ ავტომატური. თერმოქიმიური, ელექტროქიმიური, გალვანური და სხვა გაზის ანალიზატორები. ამავე მიზნით, კოლორიმეტრიული მეთოდი (მოგდანის აპარატის გამოყენებით), დაფუძნებული უფერო ჟანგვის საფუძველზე. ამიაკის კომპლექსი Cu (I) კაშკაშა ფერის კომ. Cu (II). კოლორიმეტრულად განისაზღვრება წყალში გახსნილი კ. შემცირებული ინდიგო კარმინის დაჟანგვის დროს წითელი შეფერილობის წარმოქმნით. ორგ. კონნ. K. განისაზღვრება CO ან CO 2 სახით ინერტული აირის ნაკადში გაანალიზებული ნივთიერების მაღალტემპერატურული პიროლიზის შემდეგ. ფოლადსა და შენადნობებში კ-ის კონცენტრაციის დასადგენად გამოიყენება ელექტროქიმიური მეთოდი. სენსორები მყარი ელექტროლიტით (სტაბილიზებული ZrO 2). იხილეთ ასევე გაზის ანალიზი, გაზის ანალიზატორები.
განაცხადი. K. გამოიყენება ჟანგვის აგენტად: მეტალურგიაში - რკინისა და ფოლადის დნობისას (აფეთქებულ ღუმელში, ჟანგბადის გადამყვანიდა ღია კერაში წარმოება), ფერადი ლითონების მაღაროს, შეჩერებული და კონვერტორული დნობის პროცესებში; მოძრავი წარმოებაში; ლითონების ხანძრის გაწმენდისას; სამსხმელო წარმოებაში; თერმიტის შედუღებისა და ლითონების ჭრის დროს; ქიმ. და ნავთობქიმია. prom-sti- HNO 3, H 2 SO 4, მეთანოლის, აცეტილენის წარმოებაში; ფორმალდეჰიდი, ოქსიდები, პეროქსიდები და ა.შ. შიგნით. კ. სამკურნალო მიზნებისთვის გამოიყენება მედიცინაში, აგრეთვე ქ ჟანგბადი-სუნთქვა. მოწყობილობები (კოსმოსურ ხომალდებში, წყალქვეშა ნავებზე, მაღალ სიმაღლეზე ფრენების დროს, წყალქვეშა და სამაშველო ოპერაციების დროს). თხევადი ჟანგბადის ოქსიდიზატორი სარაკეტო საწვავისთვის; იგი ასევე გამოიყენება აფეთქებაში, როგორც გამაგრილებელი საშუალება ლაბორატორიაში. პრაქტიკა. კ-ის წარმოება აშშ-ში 10,75 მლრდ მ 3 (1985 წ.); მეტალურგიაში წარმოებული კ.-ის 55% მოიხმარება, ქიმ. პრომსტი - 20%. K. არატოქსიკური და აალებადია, მაგრამ მხარს უჭერს წვას. თხევად K.-სთან ნარევში ყველა ნახშირწყალბადი ფეთქებადია, მ.შ. ზეთები, CS 2. მაქს. სახიფათოა ცუდად ხსნადი წვადი მინარევები, რომლებიც გადადიან მყარ მდგომარეობაში თხევად K. (მაგალითად, აცეტილენი, პროპილენი, CS 2). მაქსიმალური დასაშვები შემცველობა თხევად K.-ში: აცეტილენი 0,04 სმ 3/ლ, CS 2 0,04 სმ 3/ლ, ზეთები 0,4 მგ/ლ. აირისებრი კ. ინახება და ტრანსპორტირდება მცირე (0,4-12 ლ) და საშუალო (20-50 ლ) მოცულობის ფოლადის ცილინდრებში 15 და 20 მპა წნევით, ასევე დიდი ტევადობის ცილინდრებში (80-1000 ლ. 32 და 40 მპა). ), თხევადი K. დევარის ჭურჭელში ან სპეციალურში. ტანკები. თხევადი და აირისებრი კ.-ის ტრანსპორტირებისთვის ასევე გამოიყენება სპეციალური. მილსადენები. ჟანგბადიცილინდრები შეღებილია ლურჯად და აქვს წარწერა შავი ასოებით" ჟანგბადი" . კ. პირველად სუფთა სახით მიიღო კ.შელემ 1771 წელს. მისგან დამოუკიდებლად კ. მიიღო ჯ.პრისტლიმ 1774 წელს. 1775 წელს ა.ლავუაზიემ დაადგინა, რომ კ არის ჰაერის განუყოფელი ნაწილი, რომელიც არის შეიცავს ბევრ სხვაში. ინ-ვაჰ. ლიტ..გლიზმაიენკო დ.ლ., მიღება ჟანგბადი, მე-5 გამოცემა, მ., 1972; რაზუმოვსკი ს.დ., ჟანგბად-ელემენტურიფორმები და თვისებები, მ., 1979; თერმოდინამიკური თვისებები ჟანგბადი, მ., 1981 წ. ია.დ.ზელვენსკი.

გამოყენება: ჟანგბადის მისაღებად სიცოცხლის მხარდაჭერის სისტემებში საგანგებო სიტუაციებში. გამოგონების არსი: პიროტექნიკური შემადგენლობა მოიცავს 87 - 94 wt.% NaClO 3 და 6 - 13 wt.% Cu 2 S. გამომავალი O 2 231 - 274 ლ/კგ, ტემპერატურა წვის ზონაში 520 - 580 o C. 1 მაგიდა.

გამოგონება ეხება აირისებრი ჟანგბადის მიღების სფეროს მყარი კომპოზიციებიდან, რომლებიც წარმოქმნიან ჟანგბადს თვითშენარჩუნებული თერმოკატალიტიკური რეაქციის გამო, რომელიც ხდება შემადგენლობის კომპონენტებს შორის წვის ვიწრო რეგიონში. ასეთ კომპოზიციებს ჟანგბადის სანთლებს უწოდებენ. გენერირებული ჟანგბადის გამოყენება შესაძლებელია სიცოცხლის მხარდაჭერის სისტემებში, დისპეტჩერიზაციის სერვისების გადაუდებელ სიტუაციებში. ჟანგბადის ცნობილი პიროტექნიკური წყაროები, ე.წ. 93% საწვავი არის რკინის ლითონის ფხვნილი ნახშირორჟანგით. კატალიზატორის ფუნქციას ასრულებს ლითონების ოქსიდები და პეროქსიდები, როგორიცაა MgFeO 4. ჟანგბადის გამომუშავება 200-260 ლ/კგ ფარგლებშია. ქლორატის სანთლების წვის ზონაში ტემპერატურა, რომელიც შეიცავს ლითონს საწვავად აღემატება 800 ° C-ს. გამოგონებასთან ყველაზე ახლოს არის ნატრიუმის ქლორატის შემცველი კომპოზიცია, როგორც ჟანგბადის გადამზიდავი, 92% აალებადი მაგნიუმის შენადნობი სილიციუმთან თანაფარდობით 1: 1 (3). წონაში), ხოლო როგორც კატალიზატორი, სპილენძისა და ნიკელის ოქსიდების ნარევი 1:4 თანაფარდობით. ამ კომპოზიციიდან ჟანგბადის გამომუშავება არის 2655 ლ/კგ. წვის ზონაში ტემპერატურაა 850-900 ° C. ცნობილი შემადგენლობის მინუსი არის წვის ზონაში მაღალი ტემპერატურა, რაც გულისხმობს გენერატორის დიზაინის გართულებას, ჟანგბადის გაგრილებისთვის სპეციალური სითბოს გადამცვლელის დანერგვას. გენერატორის კორპუსის აალების შესაძლებლობა მასზე დამწვარი ლითონის ნაწილაკების ნაპერწკლების შეღწევისგან, თხევადი ფაზის (დნობის) გადაჭარბებული რაოდენობის გამოჩენა წვის ზონასთან, რაც იწვევს ბლოკის დეფორმაციას და მატებას. მტვრის რაოდენობა. გამოგონების მიზანია კომპოზიციის დევნის ზონაში ტემპერატურის შემცირება ჟანგბადის მაღალი შემცველობის შენარჩუნებით. ეს მიიღწევა იმით, რომ შემადგენლობა შეიცავს ნატრიუმის ქლორატს, როგორც ჟანგბადის გადამტანს, და სპილენძის სულფიტს (Cu 2 S), როგორც საწვავს და კატალიზატორს. კომპოზიციის კომპონენტები მიიღება შემდეგი თანაფარდობით, wt. ნატრიუმის ქლორატი 87-94; სპილენძის სულფიდი 6-13. სპილენძის სულფიდის საწვავად და კატალიზატორად გამოყენების შესაძლებლობა ეფუძნება კატალიზური მოქმედების სპეციალურ მექანიზმს. რეაქციის დროს სპილენძის სულფიდის ორივე კომპონენტი ეგზოთერმულად იჟანგება:

Cu 2 S + 2,5O 2 CuSO 4 + CuO + 202,8 კკალ. ეს რეაქცია უზრუნველყოფს ენერგიას თვითგამრავლების პროცესისთვის. Cu 2 S-ის წვის სპეციფიკური ენთალპია (1,27 კკალ/გ) დიდად არ განსხვავდება რკინის წვის სპეციფიკური ენთალპიისგან (1,76 კკალ/გ). ენერგიის უმეტესი ნაწილი მოდის სულფიდის გოგირდის სულფატამდე დაჟანგვიდან და მხოლოდ მცირე ნაწილი სპილენძის დაჟანგვიდან. სპილენძის სულფიდი უფრო რეაქტიულია, ვიდრე რკინისა და მაგნიუმის ლითონის ფხვნილი, ამიტომ ძირითადი ეგზოთერმული რეაქცია შეიძლება საკმაოდ სწრაფად გაგრძელდეს შედარებით დაბალ ტემპერატურაზე 500 ° C. წვის ზონაში დაბალი ტემპერატურა ასევე უზრუნველყოფილია იმით, რომ სპილენძის სულფიდი და მისი ჟანგვის პროდუქტი სპილენძის ოქსიდი ეფექტური კატალიზატორია ნატრიუმის ქლორატის დაშლისათვის. DTA-ს მიხედვით, სუფთა ნატრიუმის ქლორატი, როდესაც თბება 10 o C/წთ სიჩქარით, იშლება NaCl და O 2-ად 480-590 o C ტემპერატურაზე, 6 wt თანდასწრებით. Cu 2 S 260-360 დაახლოებით C ტემპერატურაზე და 12 wt თანდასწრებით. CuO 390-520 o C-ზე. Cu 2 S ფხვნილს აქვს უფრო მაღალი დისპერსია დაბალ ტემპერატურაზე წვის ზონაში 520-580 o C. შედეგად მიღებული ჟანგბადი არ შეიცავს ისეთ მავნე მინარევებს, როგორიცაა Cl 2, ნახშირბადის ნაერთები და მინიმალური რაოდენობა. SO 2 არ არის 0, 55 კგ/მ3-ზე მეტი.

ᲛᲝᲗᲮᲝᲕᲜᲐ

პიროტექნიკური შემადგენლობა ჟანგბადის წარმოებისთვის, ნატრიუმის ქლორატისა და სპილენძის ნაერთის ჩათვლით, რომელიც ხასიათდება იმით, რომ შეიცავს სპილენძის სულფიდს, როგორც სპილენძის ნაერთს, კომპონენტების შემდეგი შემცველობით, wt.%:

ჟანგბადი არის ჰაერში. ატმოსფეროს ბუნება. მისი თვისებები. სხვა პროდუქტები სანთლები. ნახშირორჟანგი, მისი თვისებები

ჩვენ უკვე დავინახეთ, რომ წყალბადის და ჟანგბადის მიღება შესაძლებელია სანთლის დაწვით მიღებული წყლისგან. თქვენ იცით, რომ წყალბადი მოდის სანთლიდან, ჟანგბადი კი, თქვენ ფიქრობთ, ჰაერიდან. მაგრამ ამ შემთხვევაში მართალი ხარ, როცა მეკითხები: „რატომ არ ანთებს სანთელს ჰაერი და ჟანგბადი ერთნაირად კარგად?“ თუ ახალი გახსოვთ, რა მოხდა, როდესაც მე ჟანგბადის ქილა დავფარე, გახსოვთ, რომ აქ წვა სულ სხვაგვარად მიმდინარეობდა, ვიდრე ჰაერში. მერე რა არის საქმე? ეს ძალიან მნიშვნელოვანი საკითხია და ყველაფერს გავაკეთებ იმისათვის, რომ ეს თქვენთვის გასაგები იყოს; ის პირდაპირ კავშირშია ატმოსფეროს ბუნების საკითხთან და ამიტომ ჩვენთვის უაღრესად მნიშვნელოვანია.

ჩვენ გვაქვს ჟანგბადის ამოცნობის რამდენიმე გზა, გარდა ამისა, მასში გარკვეული ნივთიერებების უბრალოდ წვა. თქვენ ნახეთ, როგორ იწვის სანთელი ჟანგბადში და როგორ იწვის ჰაერში; თქვენ ნახეთ, როგორ იწვის ფოსფორი ჰაერში და როგორ ჟანგბადში; თქვენ ნახეთ, როგორ იწვის რკინა ჟანგბადში. მაგრამ ჟანგბადის ამოცნობის ამ მეთოდების გარდა, არის სხვებიც და მე განვიხილავ ზოგიერთ მათგანს, რათა გავაფართოვოთ თქვენი გამოცდილება და ცოდნა. აი, მაგალითად, ჟანგბადის მქონე ჭურჭელი. მე დაგიმტკიცებ ამ გაზის არსებობას. ავიღებ ადუღებულ ნატეხს და ჩავყრი ჟანგბადში. ბოლო საუბრიდან უკვე იცით, რა მოხდება: ქილაში ჩაშვებული ადუღებული ნატეხი გაჩვენებთ, არის თუ არა მასში ჟანგბადი. Იქ არის! ეს დაწვით დავამტკიცეთ.

და აქ არის ჟანგბადის ამოცნობის კიდევ ერთი გზა, ძალიან საინტერესო და სასარგებლო. აქ მე მაქვს ორი ქილა, თითოეული გაზით სავსე. ისინი გამოყოფილია ფირფიტით ისე, რომ ეს აირები არ აირია. მე ვხსნი თეფშს და იწყება გაზების შერევა: თითოეული გაზი, თითქოსდა, იძირება ქილაში, სადაც მეორე მდებარეობს. "მაშ, რა ხდება აქ? - გეკითხებით. - ისინი ერთად არ აძლევენ ისეთ წვას, როგორც სანთელზე დავაკვირდით." მაგრამ ნახეთ, როგორ შეიძლება ამოვიცნოთ ჟანგბადის არსებობა ამ მეორე ნივთიერებასთან მისი კომბინაციით.

რა ლამაზად შეღებილი გაზი. ის მაფრთხილებს ჟანგბადის არსებობის შესახებ. იგივე ექსპერიმენტი შეიძლება ჩატარდეს ამ ტესტის გაზის ჩვეულებრივ ჰაერთან შერევით. აქ არის ჰაერის ქილა - ისეთი, რომელშიც სანთელი იწვის - და აქ არის ქილა ამ ტესტის გაზის. მე ვაძლევ მათ წყალში შერევას და აი შედეგი: სატესტო ქილის შიგთავსი მიედინება ჰაერის ქილაში და ხედავთ ზუსტად იგივე რეაქციას. ეს ადასტურებს, რომ ჰაერში არის ჟანგბადი, ანუ იგივე ნივთიერება, რომელიც უკვე გამოვიღეთ სანთლის დაწვით მიღებული წყლიდან.

მაგრამ მაინც რატომ არ იწვის სანთელი ჰაერში ისე კარგად, როგორც ჟანგბადში? ახლა ჩვენ გადავალთ ამაზე. აქ მე მაქვს ორი ბანკი; ისინი ივსება გაზით იმავე დონეზე და ისინი ერთნაირად გამოიყურებიან. მართალია, ახლა არც კი ვიცი, ამ ქილებიდან რომელი შეიცავს ჟანგბადს და რომელი ჰაერს, თუმცა ვიცი, რომ ისინი წინასწარ იყო სავსე ამ გაზებით. მაგრამ ჩვენ გვაქვს სატესტო გაზი და ახლა გავარკვევ, არის თუ არა რაიმე განსხვავება ორივე ქილის შიგთავსს შორის ამ გაზის გაწითლების გამოწვევის უნარში. სატესტო გაზი ჩავუშვი ერთ-ერთ ქილაში. მიჰყევით რა ხდება. როგორც ხედავთ, სიწითლეა, ამიტომ აქ არის ჟანგბადი. მოდით შევამოწმოთ მეორე ქილა ახლა. როგორც ხედავთ, სიწითლე არ არის ისეთი გამოხატული, როგორც პირველ ქილაში.

შემდეგ ხდება კურიოზული რამ: თუ მეორე ქილაში ორი აირის ნარევი კარგად შეირყევა წყლით, წითელი აირი შეიწოვება; თუ საცდელი აირის სხვა ნაწილს შეუშვით და ქილა ისევ შეანჯღრიეთ, წითელი აირის შეწოვა განმეორდება; და ასე შეიძლება გაგრძელდეს მანამ, სანამ ჟანგბადი რჩება, ამის გარეშე ეს ფენომენი შეუძლებელია. ჰაერი რომ შევუშვა, საქმე არ შეიცვლება; მაგრამ როგორც კი წყალს შევიყვან, წითელი გაზი გაქრება; და შემიძლია გავაგრძელო ამ გზით, შევუშვა უფრო და უფრო მეტი სატესტო აირი, სანამ ქილაში არ დამრჩება რაღაც, რომელიც აღარ შეიღებება იმ ნივთიერების დამატებით, რომელიც აფერადებს ჰაერს და ჟანგბადს. Რა მოხდა? თქვენ გესმით, რომ ჰაერში, ჟანგბადის გარდა, კიდევ რაღაც არის შენახული და სწორედ ეს რჩება ბალანსში. ახლა ქილაში ცოტა ჰაერს ჩავუშვებ და თუ ის გაწითლდება, გეცოდინებათ, რომ იქ ჯერ კიდევ იყო დარჩენილი შეღებვის გაზი და, შესაბამისად, მისი ნაკლებობა არ ხსნის იმას, თუ რატომ არ იყო მთელი ჰაერი. გამოყენებული.

ეს დაგეხმარება იმის გაგებაში, რის თქმასაც ვაპირებ. თქვენ ნახეთ, რომ როდესაც მე დავწვა ფოსფორი ქილაში, და შედეგად მიღებული კვამლი ფოსფორისა და ჟანგბადისგან ჩამოყალიბდა, გაზის საკმაოდ დიდი რაოდენობა დარჩა გამოუყენებელი, ისევე როგორც ჩვენმა საცდელმა გაზმა დატოვა ხელუხლებელი. მართლაც, რეაქციის შემდეგ დარჩა ეს აირი, რომელიც არ იცვლება არც ფოსფორიდან და არც შეღებვის გაზიდან. ეს გაზი არ არის ჟანგბადი, მაგრამ, მიუხედავად ამისა, ის ატმოსფეროს განუყოფელი ნაწილია.

ეს არის ჰაერის იმ ორ ნივთიერებად დაყოფის ერთი გზა, საიდანაც იგი შედგება, ანუ ჟანგბადად, რომელიც წვავს ჩვენს სანთლებს, ფოსფორს და ყველაფერს, და ამ სხვა ნივთიერებად, აზოტად, რომელშიც ისინი არ იწვებიან. ამ მეორე კომპონენტის ჰაერში გაცილებით მეტია, ვიდრე ჟანგბადი.

ეს გაზი თუ შეისწავლით ძალიან საინტერესო ნივთიერება აღმოჩნდება, მაგრამ შეიძლება ითქვას, რომ სულაც არ არის საინტერესო. გარკვეულწილად ეს მართალია: ყოველივე ამის შემდეგ, ის არ აჩვენებს რაიმე ბრწყინვალე წვის ეფექტს. ანთებული ნატეხით თუ გამოიცდის, როგორც მე გავსინჯე ჟანგბადი და წყალბადი, მაშინ ის არც თავისთავად იწვება, როგორც წყალბადი და არც ნატეხის დაწვა, როგორც ჟანგბადი. როგორც არ უნდა გამოვცადო, ვერც ერთს ვერ ვიღებ და ვერც მეორეს: არ ანათებს და არ უშვებს ნატეხს დაწვას - აქრობს რაიმე ნივთიერების წვას. ნორმალურ პირობებში მასში ვერაფერი დაიწვება. მას არც სუნი აქვს და არც გემო; ის არც მჟავაა და არც ტუტე; ყველა ჩვენს გარეგნულ გრძნობებთან მიმართებაში, ის სრულ გულგრილობას იჩენს. და თქვენ შეგიძლიათ თქვათ: "ეს არაფერია, ის არ იმსახურებს ქიმიის ყურადღებას; რატომ არსებობს ჰაერში?"

სწორედ აქ გამოდგება გამოცდილებიდან დასკვნების გამოტანის უნარი. დავუშვათ, რომ აზოტის, ან აზოტისა და ჟანგბადის ნარევის ნაცვლად, ჩვენი ატმოსფერო შედგებოდა სუფთა ჟანგბადისგან, რა მოხდებოდა ჩვენთვის? თქვენ მშვენივრად იცით, რომ ჟანგბადის ქილაში ანთებული რკინის ნაჭერი ფერფლად იწვება. ჩამქრალი ბუხრის დანახვაზე, წარმოიდგინეთ, რა მოუვიდოდა მის ბადეს, თუ მთელი ატმოსფერო მხოლოდ ჟანგბადისგან შედგებოდა: თუჯის ბადე გაცილებით ძლიერად დაიწვება, ვიდრე ნახშირი, რომლითაც ბუხარს ვათბობთ. ორთქლის ლოკომოტივის ღუმელში ხანძარი საწვავის საცავში გაჩენილ ხანძარს დაემსგავსება, თუ ატმოსფერო შედგებოდა ჟანგბადისგან.

აზოტი ასუფთავებს ჟანგბადს, არბილებს მის ეფექტს და ჩვენთვის სასარგებლოს ხდის. გარდა ამისა, აზოტი თან ატარებს ყველა ორთქლსა და გაზს, რომელიც, როგორც ხედავთ, წარმოიქმნება სანთლის წვის დროს, ანაწილებს მათ მთელს ატმოსფეროში და მიაქვს იქ, სადაც საჭიროა მცენარეების და ამით ადამიანის სიცოცხლის შესანარჩუნებლად. ამრიგად, აზოტი ასრულებს უაღრესად მნიშვნელოვან საქმეს, თუმცა თქვენ, გაეცანით მას, თქვით: "აბა, ეს სრულიად უსარგებლო რამ არის".

ნორმალურ მდგომარეობაში აზოტი არის არააქტიური ელემენტი: არავითარი მოქმედება, გარდა უძლიერესი ელექტრული გამონადენისა და თუნდაც ძალიან სუსტი ხარისხით, არ შეიძლება გამოიწვიოს აზოტის პირდაპირ შერწყმა ატმოსფეროს სხვა ელემენტთან ან სხვა გარემომცველ ნივთიერებებთან. . ეს ნივთიერება არის სრულიად გულგრილი, ანუ, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, გულგრილი - და, შესაბამისად, უსაფრთხო.

მაგრამ სანამ ამ დასკვნამდე მიგიყვანთ, ჯერ რაღაც უნდა გითხრათ ატმოსფეროს შესახებ. აქ არის ცხრილი, რომელიც აჩვენებს ატმოსფერული ჰაერის პროცენტულ შემადგენლობას:

მოცულობით მასის მიხედვით

ჟანგბადი. . . . 20 22.3

აზოტი. . . . . 80 77.7

__________________________

ის სწორად ასახავს ატმოსფეროში ჟანგბადისა და აზოტის შედარებით რაოდენობას. აქედან ჩვენ ვხედავთ, რომ ხუთი პინტი ჰაერი შეიცავს მხოლოდ ერთ ლიტრი ჟანგბადს ოთხ პიტ აზოტამდე; სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მოცულობით აზოტი არის ატმოსფერული ჰაერის 4/5. აზოტის მთელი ეს რაოდენობა მიდის ჟანგბადის გასაზავებლად და მისი მოქმედების შესარბილებლად; შედეგად, სანთელი სათანადოდ მიეწოდება საწვავს და ჩვენს ფილტვებს შეუძლიათ ჰაერის სუნთქვა ჯანმრთელობისთვის ზიანის მიყენების გარეშე. ჩვენთვის ხომ არანაკლებ მნიშვნელოვანია სუნთქვისთვის ჟანგბადის სათანადო ფორმით მიღება, ვიდრე ატმოსფეროს შესაბამისი შემადგენლობა ბუხარში ან სანთლებში ნახშირის დასაწვავად.

ახლა მე გეტყვით ამ გაზების მასებს. ერთი პინტი აზოტის მასა 10 4/10 მარცვალია, ხოლო კუბური ფუტი 1 1/6 უნცია. ეს არის აზოტის მასა. ჟანგბადი უფრო მძიმეა: მისი ერთი პინტი არის 11 9/10 მარცვალი, ხოლო კუბური ფუტი 1 1/5 უნცია.

უკვე რამდენჯერმე დამისვით კითხვა: „როგორ დგინდება აირების მასა?“ და ძალიან მიხარია, რომ ამ კითხვამ დაგაინტერესა. ახლა გაჩვენებთ, ეს საქმე ძალიან მარტივი და მარტივია. აქ არის სასწორი და აქ არის სპილენძის ბოთლი, საგულდაგულოდ დამუშავებული ხორხზე და, მთელი მისი სიმტკიცის მიუხედავად, აქვს ყველაზე მცირე მასა. ის მთლიანად ჰერმეტულია და აღჭურვილია ონკანით. ახლა ონკანი ღიაა და ამიტომ ბოთლი ჰაერით ივსება. ეს სასწორები ძალიან ზუსტია და ბოთლი ამჟამინდელ მდგომარეობაში დაბალანსებულია მათზე სხვა ჭიქის წონებით. და აი ტუმბო, რომლითაც შეგვიძლია ჰაერი ამ ბოთლში შევიყვანოთ.

ბრინჯი. 25.

ახლა ჩვენ მასში ჩავუშვით ჰაერის ცნობილი რაოდენობა, რომლის მოცულობაც ტუმბოს სიმძლავრით იქნება გაზომილი. (ოცი ასეთი ტომი გაბერილია.)ახლა ჩვენ დავხურავთ ონკანს და ბოთლს ისევ სასწორზე დავდებთ. ნახეთ, როგორ დაეცა სასწორი: ბოთლი ბევრად უფრო მძიმე გახდა, ვიდრე ადრე. ბოთლის ტევადობა არ შეცვლილა, რაც იმას ნიშნავს, რომ იმავე მოცულობის ჰაერი დამძიმდა. საით? ჰაერის წყალობით, რომელიც მასში ჩავუშვით. გარდა ხელმისაწვდომი ჰაერისა.

ახლა ჩვენ გავათავისუფლებთ ჰაერს ამ ქილაში და მივცემთ შესაძლებლობას დაუბრუნდეს წინა მდგომარეობას. ამისათვის საკმარისია სპილენძის ბოთლი მტკიცედ დავაკავშირო ქილასთან და გავხსნა ონკანები - და ხედავთ, აქ გვაქვს ჰაერის მთელი მოცულობა, რომელიც მე ახლახან ჩავუშვი ბოთლში ტუმბოს ოცი დარტყმით. იმისთვის, რომ ექსპერიმენტის მსვლელობისას რაიმე შეცდომა არ დაგვიშვია, ბოთლს ისევ სასწორზე დავდებთ. თუ ის ახლა ისევ დაბალანსებულია თავდაპირველი დატვირთვით, შეგვიძლია დარწმუნებული ვიყოთ, რომ ექსპერიმენტი სწორად გავაკეთეთ. დიახ, ის დაბალანსებულია. ასე შეგვიძლია გავარკვიოთ ჰაერის დამატებითი ნაწილების მასა, რომელიც მასში ჩავუშვით. ამრიგად, შეიძლება დადგინდეს, რომ ჰაერის კუბურ მეტრს აქვს 1 1/5 უნცია.

ბრინჯი. 26.

მაგრამ ეს მოკრძალებული გამოცდილება ვერანაირად ვერ მოგიტანთ თქვენს ცნობიერებას მიღებული შედეგის მთელ არსს. გასაოცარია, რამდენად იზრდება რიცხვები, როდესაც ჩვენ გადავდივართ უფრო დიდ ტომებზე. ეს არის ჰაერის რაოდენობა (კუბური ფუტი), რომელსაც აქვს 1 1/5 უნცია. და როგორ ფიქრობთ, ჰაერის მასა რამდენია იმ ყუთში მაღლა (ამ გამოთვლებისთვის სპეციალურად შევუკვეთე)? მასში ჰაერს აქვს ფუნტის მასა. ამ დარბაზში ჰაერის მასა გამოვთვალე, მაგრამ ამ ციფრს ძნელად გამოიცნობდი: ტონაზე მეტია. ასე სწრაფად იზრდება მასები და რამდენად მნიშვნელოვანია ატმოსფეროს არსებობა, მასში შემავალი ჟანგბადი და აზოტი, და სამუშაო, რომელსაც ის აკეთებს ობიექტების ადგილიდან ადგილზე გადატანაში და მავნე აორთქლების გატანისას.

ჰაერის წონასთან დაკავშირებული ეს რამდენიმე მაგალითი რომ მოგაწოდოთ, ახლა გავაგრძელებ ამ ფაქტის ზოგიერთ შედეგებს. თქვენ აუცილებლად უნდა გაეცნოთ მათ, წინააღმდეგ შემთხვევაში ბევრი რამ გაურკვეველი დარჩება თქვენთვის. გახსოვთ ასეთი გამოცდილება? ოდესმე გინახავს იგი? მისთვის აიღეს ტუმბო, გარკვეულწილად მსგავსი, რომლითაც მე მხოლოდ ჰაერი ჩავყარე სპილენძის ბოთლში.

ბრინჯი. 27.

ის ისე უნდა იყოს განლაგებული, რომ მის ნახვრეტზე ხელი დავადო. ჰაერში ისე იოლად მიწევს ხელი, თითქოს წინააღმდეგობას არ გრძნობს. როგორც არ უნდა ვიძრო, თითქმის ვერასდროს ვახერხებ ისეთი სიჩქარის მიღწევას, რომ ჰაერის დიდ წინააღმდეგობას ვიგრძნო ამ მოძრაობის მიმართ). მაგრამ როცა ხელი აქეთ (აირტუმბოს ცილინდრზე, საიდანაც ჰაერი გამოდის), ხედავთ რა ხდება. რატომ არის ჩემი ხელი ისე მჭიდროდ მიბმული ამ ადგილას, რომ მთელი ტუმბო მის უკან მოძრაობს? შეხედე! რატომ ძლივს ვახერხებ ხელის გათავისუფლებას? Რა მოხდა? ეს არის ჰაერის წონა - ჰაერი ჩემს ზემოთ.

და აქ არის კიდევ ერთი გამოცდილება, რომელიც, ვფიქრობ, დაგეხმარება ამ საკითხის კიდევ უფრო უკეთ გააზრებაში. ამ ქილის ზემოდან დაფარულია ხარის ბუშტი და როდესაც ჰაერი ამოტუმბავს მისგან, თქვენ ნახავთ, ოდნავ შეცვლილი სახით, იგივე ეფექტს, როგორც წინა ექსპერიმენტში. ახლა ზემოდან მთლიანად ბრტყელია, მაგრამ როგორც კი ტუმბოს ოდნავ ოდნავ მოძრაობას ვაკეთებ და ვუყურებ როგორ დაეშვა ბუშტი, როგორ ჩაიკეცა შიგნით. ახლა ნახავთ, თუ როგორ იწევს ბუშტი უფრო და უფრო ჭურჭლის შიგნით, სანამ საბოლოოდ არ შეიჭრება და გატყდება მასზე დაჭერილი ატმოსფეროს ძალით. (ბუშტი ატყდა ხმამაღალი აფეთქებით.)ახლა ეს მთლიანად განპირობებული იყო იმ ძალით, რომლითაც ჰაერი აჭერდა ბუშტს და არ გაგიჭირდებათ იმის გაგება, თუ როგორ დგას აქ მოვლენები.

ბრინჯი. 28.

შეხედეთ ამ ხუთი კუბის სვეტს: ატმოსფეროში დაგროვილი ნაწილაკები ერთმანეთზე ერთნაირადაა დაწყობილი. თქვენთვის სავსებით გასაგებია, რომ ზედა ოთხი კუბიკი მეხუთეზე, ქვედაზე ეყრდნობა და თუ ამოვიღებ, ყველა დანარჩენი ჩაიძირება. იგივეა ატმოსფეროშიც: ჰაერის ზედა ფენებს ქვედა ფენები ეყრდნობა და როდესაც ჰაერი ამოტუმბავს მათ ქვემოდან, ხდება ცვლილებები, რაც თქვენ დააკვირდით, როდესაც ჩემი ხელი ტუმბოს ცილინდრზე იყო და ექსპერიმენტში ხარის ბუშტი და ახლა კიდევ უკეთესს ნახავთ.

ეს ქილა რეზინით შევაკრა. მემბრანა. ახლა მე გამოვტუმბ მისგან ჰაერს, თქვენ კი უყურებთ რეზინას, რომელიც აშორებს ქვემო ჰაერს ზემოდან. თქვენ ნახავთ, როგორ გამოიხატება ატმოსფერული წნევა, როდესაც ჰაერი გამოიდევნება ქილადან. ნახეთ, როგორ იწელება რეზინი - ბოლოს და ბოლოს, მე შემიძლია ხელიც ქილაში ჩავდოთ - და ეს ყველაფერი მხოლოდ ჩვენს ზემოთ ჰაერის ძლიერი, კოლოსალური ეფექტის შედეგია. რა ნათლად ჩანს ეს საინტერესო ფაქტი აქ!

დღევანდელი ლექციის დასრულების შემდეგ თქვენ შეძლებთ გაზომოთ თქვენი ძალა, ცდილობთ ამ მოწყობილობის გამოყოფას. იგი შედგება ორი ღრუ სპილენძის ნახევარსფეროსაგან, რომლებიც ერთმანეთთან მჭიდროდ არის დამონტაჟებული და აღჭურვილია მილით ჰაერის ამოტუმბვის სარქველით. სანამ შიგნით არის ჰაერი, ნახევარსფეროები ადვილად გამოყოფენ; თუმცა, თქვენ დარწმუნდებით, რომ როდესაც ამ მილით ჰაერს ონკანით გამოვაძრობთ და თქვენ მათ გამოვზიდავთ - ერთი ერთი მიმართულებით, მეორე მეორე - ვერცერთი თქვენგანი ვერ შეძლებს ნახევარსფეროს გამოყოფას. ამ ხომალდის განივი კვეთის ყოველი კვადრატული ინჩისთვის, ჰაერის ევაკუაციისას, დაახლოებით თხუთმეტი ფუნტი უნდა იყოს მხარდაჭერილი. მაშინ მე მოგცემ შესაძლებლობას გამოსცადო შენი ძალა - ეცადე დაძლიო ეს ჰაერის წნევა.

აქ არის კიდევ ერთი საინტერესო წვრილმანი - მწოვი, სახალისო ბიჭებისთვის, მაგრამ მხოლოდ გაუმჯობესებული სამეცნიერო მიზნებისთვის. ბოლოს და ბოლოს, თქვენ, ახალგაზრდებო, გაქვთ სრული უფლება გამოიყენოთ სათამაშოები მეცნიერების მიზნებისთვის, მით უმეტეს, რომ თანამედროვე დროში მათ დაიწყეს მეცნიერების დაცინვა. აქ არის შეწოვის ჭიქა, მხოლოდ ის არ არის ტყავი, არამედ რეზინი. მაგიდის ზედაპირს ვეჯაჯგურები და მაშინვე ხედავ, რომ მაგრად არის მიწებებული. რატომ იკავებს ის ასე? მისი გადაადგილება შესაძლებელია, ის ადვილად სრიალებს ადგილიდან მეორეზე - მაგრამ რაც არ უნდა ეცადოთ მის აწევას, ალბათ უფრო დიდია ალბათობა იმისა, რომ მაგიდა უკან გაიწიოს, ვიდრე თვითონ მოშორდეს მას. მისი მაგიდიდან ამოღება შესაძლებელია მხოლოდ მაშინ, როცა გადაიტანთ მის კიდეზე, რათა მის ქვეშ ჰაერი ჩაუშვათ. აჭერს მას მაგიდის ზედაპირზე მხოლოდ მის ზემოთ ჰაერის წნევა. აქ არის კიდევ ერთი შეწოვის ჭიქა - ვაჭერთ მათ ერთმანეთზე და ნახავთ, რამდენად მყარად ეწებებიან. ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ ისინი, ასე ვთქვათ, დანიშნულებისამებრ, ანუ მივაკრათ ფანჯრებს და კედლებს, სადაც რამდენიმე საათის განმავლობაში გაძლებენ და გამოადგებათ მათზე რაღაც ნივთების ჩამოკიდებას.

თუმცა, მე უნდა გაჩვენოთ არა მხოლოდ სათამაშოები, არამედ ექსპერიმენტები, რომლებიც შეგიძლიათ გაიმეოროთ სახლში. თქვენ შეგიძლიათ ნათლად დაამტკიცოთ ატმოსფერული წნევის არსებობა ასეთი ელეგანტური ექსპერიმენტით. აქ არის ჭიქა წყალი. თუ გთხოვ, მოასწრო გადატრიალება, რომ წყალი არ დაიღვაროს? და არა იმიტომ, რომ თქვენ შეცვალეთ ხელი, არამედ მხოლოდ ატმოსფერული წნევის გამო.

აიღეთ წყლით სავსე ჭიქა კიდემდე ან ნახევრამდე და დააფარეთ რაიმე სახის მუყაო; გადააგდე და ნახე რა ბედი ეწევა მუყაოს და წყალს. ჰაერი ვერ შეაღწევს ჭიქაში, რადგან წყალი არ შეუშვებს მას შუშის კიდეების კაპილარული მიზიდულობის გამო.

ვფიქრობ, ეს ყველაფერი სწორ წარმოდგენას მოგცემთ, რომ ჰაერი არ არის სიცარიელე, არამედ რაღაც რეალური. როდესაც ჩემგან გაიგებთ, რომ ის ყუთი იტევს ფუნტ ჰაერს და ეს ოთახი ტონაზე მეტს იტევს, დაიჯერებთ, რომ ჰაერი მხოლოდ სიცარიელე არ არის.

მოდით გავაკეთოთ კიდევ ერთი ექსპერიმენტი, რათა დაგარწმუნოთ, რომ ჰაერს ნამდვილად შეუძლია წინააღმდეგობის გაწევა. თქვენ იცით, როგორი ბრწყინვალე იარაღის დამზადება შეგიძლიათ მარტივად ბატის ბუმბულისგან, ჩალისგან ან მსგავსი რამისგან. ვაშლის ან კარტოფილის ნაჭერის აღებით, თქვენ უნდა ამოჭრათ მისგან მილის ზომის პატარა ნაჭერი - ასე - და ბოლომდე მიიყვანეთ, როგორც დგუში. მეორე შტეფსელის ჩასმით, ჩვენ მთლიანად გამოვყოფთ ჰაერს მილში. ახლა კი აღმოჩნდება, რომ მეორე შტეფსელის პირველთან მიახლოება სრულიად შეუძლებელია. შესაძლებელია ჰაერის გარკვეულწილად შეკუმშვა, მაგრამ თუ გავაგრძელებთ მეორე შტეფსელზე ზეწოლას, მაშინ არ ექნება დრო პირველთან მიახლოებისას, რადგან შეკუმშული ჰაერი გამოაძვრება მას მილიდან და უფრო მეტიც, ძალა, რომელიც მოგვაგონებს დენთის მოქმედებას - ბოლოს და ბოლოს, ის ასევე ასოცირდება იმ მიზეზთან, რომელიც აქ დავაკვირდით.

მეორე დღეს ვნახე გამოცდილება, რომელიც ძალიან მომეწონა, რადგან ის შეიძლება გამოვიყენოთ ჩვენს კლასებში. (სანამ მას გავაგრძელებდი, დაახლოებით ხუთი წუთი უნდა გავჩუმებულიყავი, რადგან ამ ექსპერიმენტის წარმატება ჩემს ფილტვებზეა დამოკიდებული.) იმედი მაქვს, რომ შევძლებ ჩემი სუნთქვის ძალას, ანუ სწორად გამოყენებას. ჰაერი, აწიეთ ერთ ჭიქაში მდგარი კვერცხი და გადაიტანეთ მეორეში. მე არ შემიძლია წარმატების გარანტია: ბოლოს და ბოლოს, ახლა ძალიან დიდხანს ვლაპარაკობ. (ლექტორი წარმატებით აკეთებს ექსპერიმენტს.)ჰაერი, რომელსაც გამოვყავარ, გადის კვერცხსა და შუშის კედელს შორის; კვერცხის ქვეშ არის ჰაერის წნევა, რომელსაც შეუძლია მძიმე საგნის აწევა: ბოლოს და ბოლოს, ჰაერისთვის კვერცხი მართლაც მძიმე საგანია. ნებისმიერ შემთხვევაში, თუ თქვენ თვითონ გსურთ ამ ექსპერიმენტის ჩატარება, უმჯობესია აიღოთ მოხარშული კვერცხი, შემდეგ კი შეგიძლიათ უსაფრთხოდ სცადოთ მისი სუნთქვის ძალით ფრთხილად გადატანა ერთი ჭიქიდან მეორეში.

მიუხედავად იმისა, რომ ჰაერის მასის საკითხზე დიდხანს ვიწექით, მინდა აღვნიშნო მისი კიდევ ერთი თვისება. პისტოლეტის ექსპერიმენტში თქვენ ნახეთ, რომ სანამ პირველი კარტოფილის საცობი ამოიჭრებოდა, მე მოვახერხე მეორეს ნახევარი ინჩით ან მეტის დაჭერა. და ეს დამოკიდებულია ჰაერის შესანიშნავ თვისებაზე - მის ელასტიურობაზე. მისი გაცნობა შეგიძლიათ შემდეგ გამოცდილებაში.

ავიღოთ ჰაერისთვის შეუღწევადი ჭურვი, რომელსაც შეუძლია გაჭიმვა და შეკუმშვა და ამით საშუალება მოგვცეს ვიმსჯელოთ მასში შემავალი ჰაერის ელასტიურობაზე. ახლა მასში ბევრი ჰაერი არ არის და კისერს მჭიდროდ ვამაგრებთ ისე, რომ მან ვერ შეძლოს გარემომცველ ჰაერთან კომუნიკაცია. აქამდე ყველაფერს ვაკეთებდით ისე, რომ ატმოსფეროს წნევა გვეჩვენებინა ობიექტების ზედაპირზე, ახლა კი პირიქით, ატმოსფერულ წნევას გავთავისუფლდებით. ამისათვის ჩვენ მოვათავსებთ ჩვენს გარსს ჰაერის ტუმბოს ზარის ქვეშ, საიდანაც გამოვტუმბავთ ჰაერს. თქვენს თვალწინ ეს ჭურვი გასწორდება, ბუშტივით იბერება და უფრო და უფრო დიდი გახდება, სანამ მთელ ზარს არ შეავსებს. მაგრამ როგორც კი ისევ გავხსნი წვდომას გარე ჰაერზე ზარში, ჩვენი ბურთი მაშინვე დაეცემა. აი ჰაერის ამ საოცარი თვისების ვიზუალური მტკიცებულება - მისი ელასტიურობა, ანუ შეკუმშვისა და გაფართოების უკიდურესად დიდი უნარი. ეს თვისება ძალზე მნიშვნელოვანია და დიდწილად განსაზღვრავს ჰაერის როლს ბუნებაში.

ახლა გადავიდეთ ჩვენი თემის კიდევ ერთ ძალიან მნიშვნელოვან მონაკვეთზე. შეგახსენებთ, რომ როდესაც სანთლის დაწვით ვიყავით დაკავებულნი, აღმოვაჩინეთ, რომ წვის სხვადასხვა პროდუქტი იქმნება. ამ პროდუქტებს შორის არის ჭვარტლი, წყალი და კიდევ რაღაც, რაც ჩვენ მიერ ჯერ არ არის გამოკვლეული. წყალი შევაგროვეთ და სხვა ნივთიერებები ჰაერში გაფანტულიყო. მოდით ახლა განვიხილოთ ზოგიერთი პროდუქტი.

ბრინჯი. 29.

ამ შემთხვევაში დაგვეხმარება, კერძოდ, შემდეგი ექსპერიმენტი. აქ დავდებთ ანთებულ სანთელს და დავაფარებთ შუშის თავსახურს ზემოდან გამოსასვლელი მილით... სანთელი განაგრძობს წვას, ვინაიდან ჰაერი თავისუფლად მიედინება ქვევით და ზევით. პირველ რიგში, ხედავთ, რომ თავსახური სველდება; თქვენ უკვე იცით, რაზეა საუბარი: ეს არის წყალი, რომელიც წარმოიქმნება სანთლის დაწვის შედეგად ჰაერის წყალბადზე მოქმედების შედეგად. მაგრამ ამის გარდა, ზემოდან გამოსასვლელი მილიდან რაღაც გამოდის; ეს არ არის წყლის ორთქლი, ეს არ არის წყალი, ეს ნივთიერება არ კონდენსდება და გარდა ამისა, მას აქვს განსაკუთრებული თვისებები. თქვენ ხედავთ, რომ მილიდან გამომავალი ჭავლი თითქმის ახერხებს ჩაქროს ალი, რომელიც მე მივიტანე; თუ პირდაპირ გამომავალ ნაკადში შევინარჩუნებ განათებულ ნატეხს, ის მთლიანად გაქრება. „არაუშავს“, ამბობ შენ; ცხადია, ამიტომაც არ გაგიკვირდებათ, რომ აზოტი არ უწყობს ხელს წვას და უნდა ჩააქროს ალი, რადგან მასში სანთელი არ იწვის. მაგრამ აქ არაფერია აზოტის გარდა?

აქვე მომიწევს წინსვლა: ჩემი ცოდნის საფუძველზე ვეცდები აღჭურვათ ასეთი გაზების გამოკვლევისა და ზოგადად ამ კითხვების გარკვევის მეცნიერული მეთოდებით.

ავიღოთ ცარიელი ქილა და გავაჩეროთ გამოსასვლელ მილზე, რათა მასში სანთლის დამწვარი პროდუქტები დაგროვდეს. ჩვენთვის არ გაგვიჭირდება იმის აღმოჩენა, რომ ამ ქილაში შეგროვდა არა მხოლოდ ჰაერი, არამედ გაზი, რომელსაც სხვა თვისებებიც აქვს. ამისთვის ვიღებ ცოტა ცაცხვს, თავს ვასხამ და კარგად ვურევ. ძაბრში ფილტრის ქაღალდის წრეს ვათავსებ, ვფილტრავ ამ ნარევს და მასზე დადებულ კოლბაში ჩაედინება სუფთა, გამჭვირვალე წყალი. ამ წყალი მაქვს იმდენი, რამდენიც მომწონს სხვა ჭურჭელში, მაგრამ დამაჯერებლობისთვის მირჩევნია შემდგომ ექსპერიმენტებში გამოვიყენო ზუსტად ის ცაცხვის წყალი, რომელიც მომზადდა თქვენს თვალწინ.

თუ ამ სუფთა, გამჭვირვალე წყლიდან ცოტას ჩაასხამთ ქილაში, სადაც ვაგროვებდით ანთებულ სანთლიდან გამოსულ გაზს, მაშინვე ნახავთ, როგორ მოხდება ცვლილება... ხომ ხედავთ, წყალი მთლიანად გათეთრდა! გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ეს არ იმუშავებს ჩვეულებრივი ჰაერიდან. აქ არის ჭურჭელი ჰაერით; მე მასში ვასხამ კირის წყალს, მაგრამ არც ჟანგბადი, არც აზოტი და არც არაფერი, რომელიც ამ რაოდენობის ჰაერშია, არ გამოიწვევს რაიმე ცვლილებას კირწყალში; როგორც არ უნდა შევიძროთ მას ამ ჭურჭელში არსებულ ჩვეულებრივ ჰაერთან ერთად, ის რჩება სრულიად გამჭვირვალე. თუმცა, თუ ამ კოლბას მიიღებთ ცაცხვის წყალთან ერთად და მიაქვთ კონტაქტში სანთლის დამწვარი პროდუქტების მთელ მასასთან, ის სწრაფად შეიძენს რძისფერ თეთრ შეფერილობას.

ეს თეთრი, ცარცის მსგავსი ნივთიერება წყალში შედგება ცაცხვისგან, რომელიც ჩვენ ავიღეთ ცაცხვის წყლის მოსამზადებლად, სანთლისგან ამოსული ნივთის კომბინაციაში, ანუ მხოლოდ იმ პროდუქტთან, რომლის დაჭერას ვცდილობთ და რომლის შესახებაც მე გავაკეთებ. გითხრათ დღეს. ეს ნივთიერება ჩვენთვის ხილული ხდება კირის წყალზე მისი რეაქციით, სადაც ვლინდება მისი განსხვავება ჟანგბადის, აზოტისა და წყლის ორთქლისგან; ეს არის ჩვენთვის ახალი ნივთიერება, მიღებული სანთლისგან. ამიტომ, იმისათვის, რომ სწორად გავიგოთ სანთლის დაწვა, ისიც უნდა გავარკვიოთ, როგორ და რისგან მიიღება ეს თეთრი ფხვნილი. შეიძლება დადასტურდეს, რომ ეს მართლაც ცარცია; თუ სველ ცარცს ჩავყრით რეზერვში და გააცხელებთ წითლად, მისგან იგივე ნივთიერება გამოიყოფა, რაც ანთებული სანთლისგან.

ამ ნივთიერების მისაღებად კიდევ ერთი, უკეთესი გზა არსებობს და მეტიც დიდი რაოდენობით, თუ გსურთ გაიგოთ, რა არის მისი ძირითადი თვისებები. ეს ნივთიერება, თურმე, არის უხვად, სადაც აზრადაც არ მოგივათ ეჭვი მის არსებობაზე. ეს გაზი, რომელიც გამოიყოფა სანთლის წვის დროს და რომელსაც ნახშირორჟანგი ჰქვია, დიდი რაოდენობით გვხვდება ყველა კირქვაში, ცარცში, ჭურვებში, მარჯნებში. ჰაერის ეს საინტერესო შემადგენელი ყველა ამ ქვაში გვხვდება შეკრული; აღმოაჩინა ეს ნივთიერება ისეთ ქანებში, როგორიცაა მარმარილო, ცარცი და ა.შ., ქიმიკოსმა დოქტორმა ბლექმა მას უწოდა "შეკრული ჰაერი", რადგან ის აღარ არის აირისებრ მდგომარეობაში, მაგრამ გახდა მყარი სხეულის ნაწილი.

ეს გაზი ადვილად მიიღება მარმარილოსგან. ამ ქილის ძირში არის ცოტა მარილმჟავა; ქილაში ჩაშვებული დამწვარი ნატეხი აჩვენებს, რომ მასში არაფერია ძირამდე, გარდა ჩვეულებრივი ჰაერისა. აქ არის მარმარილოს ნაჭრები - ლამაზი მაღალი ხარისხის მარმარილო; მე ვაყრი მათ მჟავას ქილაში და გამოდის რაღაც ძალადობრივი დუღილის მსგავსი. თუმცა, წყლის ორთქლი კი არ გამოიყოფა, არამედ რაიმე სახის გაზი; და თუ ახლა ქილას შიგთავსს შევამოწმებ დამწვარი ნატეხით, ზუსტად იგივე შედეგს მივიღებ, რასაც სანთლის ზემოთ გამოსასვლელი მილიდან გამომავალი აირი. აქ არამარტო მოქმედება იგივეა, არამედ ის გამოწვეულია ზუსტად იმავე ნივთიერებით, რომელიც გამოიყოფა სანთლიდან; ამ გზით ჩვენ შეგვიძლია მივიღოთ ნახშირორჟანგი დიდი რაოდენობით: ბოლოს და ბოლოს, ახლა ჩვენი ქილა თითქმის სავსეა.

ასევე შეგვიძლია დავრწმუნდეთ, რომ ეს გაზი მხოლოდ მარმარილოში არ არის.

აქ არის დიდი ქილა წყალი, რომელშიც მე ჩავასხი ცარცი (ისეთი, როგორიც კომერციულად გხვდებათ შელესვისთვის, ანუ წყალში გარეცხილი და უხეში ნაწილაკებისგან გაწმენდილი).

აქ არის ძლიერი გოგირდის მჟავა; სწორედ ეს მჟავა დაგვჭირდება, თუ გსურთ გაიმეოროთ ჩვენი ექსპერიმენტები სახლში (გაითვალისწინეთ, რომ როდესაც ეს მჟავა მოქმედებს კირქვებზე და მსგავს ქანებზე, მიიღება უხსნადი ნალექი, ხოლო მარილმჟავა იძლევა ხსნად ნივთიერებას, საიდანაც წყალი არ სქელდება. ძალიან).

შეიძლება დაგაინტერესოთ კითხვა, რატომ ვაკეთებ ამ ექსპერიმენტს ასეთ კერძში. ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ გაიმეოროთ მცირე მასშტაბით რასაც მე ვაკეთებ აქ ფართო მასშტაბით. აქ ნახავთ იგივე ფენომენს, როგორც ადრე: ამ დიდ ქილაში მე გამოვყოფ ნახშირორჟანგს, ბუნებით და თვისებებით იგივე, რაც მივიღეთ ატმოსფერულ ჰაერში სანთლის დაწვისას. და რაც არ უნდა განსხვავებული იყოს ნახშირორჟანგის მიღების ეს ორი გზა, ჩვენი კვლევის ბოლოს დარწმუნდებით, რომ ის ყველა ასპექტში ერთნაირი აღმოჩნდება, მიუხედავად მიღების მეთოდისა.

მოდით გადავიდეთ შემდეგ ექსპერიმენტზე ამ გაზის ბუნების გასარკვევად. აქ არის ამ გაზის სრული ქილა - ჩვენ შევამოწმებთ მას წვის გზით, ანუ ისევე, როგორც უკვე გამოვცადეთ რიგი სხვა აირები. როგორც ხედავთ, ის თავად არ იწვის და არ უჭერს მხარს წვას. გარდა ამისა, წყალში მისი ხსნადობა უმნიშვნელოა: რადგან, როგორც ხედავთ, ადვილია წყალზე შეგროვება. გარდა ამისა, თქვენ იცით, რომ დამახასიათებელ რეაქციას იძლევა კირის წყალთან, რომელიც მისგან თეთრდება; და ბოლოს, ნახშირორჟანგი შედის, როგორც ერთ-ერთი კომპონენტი ნახშირბადის კირში, ანუ კირქვაში.

ახლა გაჩვენებთ, რომ ნახშირორჟანგი წყალში მაინც იხსნება, თუმცა ოდნავ, და ამ მხრივ, შესაბამისად, განსხვავდება ჟანგბადისა და წყალბადისგან. აქ არის მოწყობილობა ასეთი გამოსავლის მისაღებად. ამ მოწყობილობის ბოლოში არის მარმარილო და მჟავა, ხოლო ზევით ცივი წყალი. სარქველები ისეა შექმნილი, რომ გაზმა ჭურჭლის ქვემოდან ზემოდან გაიაროს. ახლა ჩემს აპარატს ამუშავებს... ნახეთ, როგორ ამოდის წყალში გაზის ბუშტები. აპარატი ჩვენთან წუხელ დღიდან მუშაობს და უეჭველად აღმოვაჩენთ, რომ გაზი უკვე დაშლილია. ონკანს ვაღებ, ამ წყალს ვასხამ ჭიქაში და ვაგემოვნებ. კი, მაწონია - ნახშირორჟანგი აქვს. თუ იგი დაიწურება კირის წყლით, წარმოიქმნება დამახასიათებელი გათეთრება, რაც დაადასტურებს ნახშირორჟანგის არსებობას.

ნახშირორჟანგი ძალიან მძიმეა, ის უფრო მძიმეა ვიდრე ატმოსფერული ჰაერი. ცხრილში ნაჩვენებია ნახშირორჟანგის და სხვა გაზების მასები, რომლებიც ჩვენ შევისწავლეთ.

პინტი კუბური. ფეხი

(მარცვლეული) (oz)

წყალბადი. . . . 3/4 1/12

ჟანგბადი. . . . 11 9/10 1 1/3

აზოტი. . . . . . 10 4/10 1 1/6

Საჰაერო. . . . . 10 7/10 1 1/5

Ნახშირორჟანგი. 16 1/3 1 9/10

ნახშირორჟანგის სიმძიმე შეიძლება გამოვლინდეს რიგ ექსპერიმენტებში. უპირველეს ყოვლისა, ავიღოთ, მაგალითად, მაღალი ჭიქა, რომელშიც ჰაერის გარდა არაფერია და შევეცდებით მასში ცოტაოდენი ნახშირორჟანგი ჩავასხათ ამ ჭურჭლიდან. გარეგნულად შეუძლებელია ვიმსჯელო, მივაღწიე თუ არა; მაგრამ ჩვენ გვაქვს გადამოწმების გზა (ჩააქვს ანთებულ სანთელს ჭიქაში, ის ჩაქრება). ხედავთ, აქ გაზი მართლაც გადაირია. და ცაცხვის წყლით რომ გავსინჯე, ეს ტესტი იგივე შედეგს გამოიღებდა. ჩვენ მივიღეთ, თითქოს, ჭაბურღილი ნახშირორჟანგით ფსკერზე (სამწუხაროდ, ასეთ ჭაბურღილებთან ხანდახან რეალურად უნდა მოგვარდეს); მოდით ჩავყაროთ მასში ეს მინიატურული ვედრო. თუ ჭურჭლის ფსკერზე ნახშირორჟანგია, შეიძლება ამ ვედროთ ამოიღოთ იგი და ამოიღოთ „ჭიდან“. ჩავატაროთ ტესტი ნატეხით... დიახ, ნახეთ, ვედრო სავსეა ნახშირორჟანგით.

ბრინჯი. ოცდაათი.

აქ არის კიდევ ერთი ექსპერიმენტი, რომელიც აჩვენებს, რომ ნახშირორჟანგი ჰაერზე მძიმეა. ბანკი დაბალანსებულია სასწორზე; ახლა მასში მხოლოდ ჰაერია. როცა მასში ნახშირორჟანგს ვასხამ, ის მაშინვე იძირება გაზის სიმძიმისგან. თუ ქილა ცეცხლმოკიდებული ნატეხით გამოვიკვლიე, ნახავთ, რომ ნახშირორჟანგი მართლაც შევიდა იქ: ქილის შიგთავსი წვას ვერ უჭერს მხარს.

ბრინჯი. 31.

თუ საპნის ბუშტს სუნთქვით, ანუ, რა თქმა უნდა, ჰაერით გავბერავ და ნახშირორჟანგის ამ ქილაში ჩავყრი, ძირში არ დაეცემა. ოღონდ ჯერ ავიღებ ჰაერით გაბერილ ასეთ ბუშტს და მისი დახმარებით შევამოწმებ, დაახლოებით სად არის ამ ქილაში ნახშირორჟანგის დონე. ხედავთ, ბურთი ბოლოში არ ვარდება; ქილაში ნახშირორჟანგს ვასხამ და ბურთი მაღლა დგება. ახლა ვნახოთ, შემიძლია თუ არა აფეთქება საპნის ბუშტი და დარჩეს იგი შეჩერებული იგივე გზით. (ლექტორი აბერავს საპნის ბუშტს და ყრის მას ნახშირორჟანგის ქილაში, სადაც ბუშტი რჩება შეჩერებული.)ხედავთ, საპნის ბუშტი, როგორც ბუშტი, ეყრდნობა ნახშირორჟანგის ზედაპირზე ზუსტად იმიტომ, რომ ეს გაზი ჰაერზე მძიმეა, წიგნიდან რაზე მეტყველებს სინათლე. ავტორი სუვოროვი სერგეი გეორგიევიჩი

სინათლის ტალღური თვისებები. იანგის გამოცდილება ნიუტონის კორპუსკულური ჰიპოთეზა სინათლის შესახებ დომინირებდა ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში - ას ორმოცდაათ წელზე მეტი ხნის განმავლობაში. მაგრამ მე-19 საუკუნის დასაწყისში ინგლისელმა ფიზიკოსმა თომას იუნგმა (1773-1829) და ფრანგმა ფიზიკოსმა ავგუსტინ ფრენელმა (1788-1827 წწ.) ჩაატარეს ექსპერიმენტები.

წიგნიდან რას ამბობს სინათლე ავტორი სუვოროვი სერგეი გეორგიევიჩი

სინათლე და ატომების ქიმიური თვისებები ჩვენ საქმე გვაქვს ატომების ოპტიკურ სპექტრებთან ჩვენი წიგნის პირველი გვერდებიდან. მათ ფიზიკოსები აკვირდებოდნენ სპექტრული ანალიზის განვითარების გარიჟრაჟზე. სწორედ ისინი ემსახურებოდნენ ნიშნებს ქიმიური ელემენტების იდენტიფიცირებისთვის, თითოეული ქიმიური ნივთიერებისთვის

წიგნიდან სანთლის ისტორია ავტორი ფარადეი მაიკლი

ლექცია II სანთელი. ალის სიკაშკაშე. ჰაერი საჭიროა წვისთვის. წყლის წარმოქმნა ბოლო ლექციაზე ჩვენ გადავხედეთ სანთლის თხევადი ნაწილის ზოგად თვისებებსა და მდებარეობას, ასევე როგორ ხვდება ეს სითხე იქამდე, სადაც ხდება წვა. დარწმუნდი, რომ როცა სანთელი

წიგნიდან სანთლის ისტორია ავტორი ფარადეი მაიკლი

ლექცია III წვის პროდუქტები. წყალი წარმოიქმნება წვის დროს. წყლის ბუნება. რთული ნივთიერება. წყალბადი იმედია კარგად გახსოვთ, რომ ბოლო ლექციის ბოლოს გამოვიყენე გამოთქმა „სანთლის წვის პროდუქტები“. ყოველივე ამის შემდეგ, ჩვენ ვნახეთ, რომ როდესაც სანთელი იწვის, ჩვენ შეგვიძლია, დახმარებით

წიგნიდან სანთლის ისტორია ავტორი ფარადეი მაიკლი

ლექცია IV წყალბადი სანთელში. წყალბადი დაიწვა და გადაიქცა წყალში. წყლის სხვა კომპონენტია ჟანგბადი ვხედავ ჯერ არ მოგბეზრდათ სანთელი, თორემ ამ თემის მიმართ ამდენ ინტერესს არ გამოიჩენდით. როდესაც ჩვენი სანთელი იწვოდა, ჩვენ დავრწმუნდით, რომ ის ზუსტად იმავე წყალს აძლევდა,

წიგნიდან სანთლის ისტორია ავტორი ფარადეი მაიკლი

ლექცია VI ნახშირბადი, ან ქვანახშირი. გაზი. სუნთქვა და მისი მსგავსება სანთლის დაწვასთან. დასკვნა ერთმა ქალბატონმა, რომელიც ამ ლექციებზე დასწრების პატივს მცემს, კიდევ ერთი სიკეთე გამიკეთა და იაპონიიდან ჩამოტანილი ეს ორი სანთელი გამომიგზავნა. როგორც ხედავთ, ისინი არიან

ავტორი Eternus

წიგნიდან სამყაროს თეორია ავტორი Eternus

ავტორი

20. მყარი და ბიოლოგიური ქსოვილების მექანიკური თვისებები მყარი ნივთიერების დამახასიათებელი თვისებაა მისი ფორმის შენარჩუნების უნარი. მყარი ნივთიერებები შეიძლება დაიყოს კრისტალურ და ამორფებად.კრისტალური მდგომარეობის გამორჩეული თვისებაა ანიზოტროპია -

ავტორი

21. ბიოლოგიური ქსოვილების მექანიკური თვისებები ბიოლოგიური ქსოვილების მექანიკური თვისებები გაგებულია, როგორც მათი ორი სახეობა. ერთი დაკავშირებულია ბიოლოგიური მობილობის პროცესებთან: ცხოველის კუნთების შეკუმშვა, უჯრედების ზრდა, ქრომოსომების მოძრაობა უჯრედებში მათი გაყოფის დროს და ა.შ.

წიგნიდან სამედიცინო ფიზიკა ავტორი პოდკოლზინა ვერა ალექსანდროვნა

30. მემბრანების ფიზიკური თვისებები და პარამეტრები მემბრანული მოლეკულების მობილურობის გაზომვა და მემბრანის მეშვეობით ნაწილაკების დიფუზია მიუთითებს იმაზე, რომ ბილიპიდური ფენა იქცევა სითხესავით. თუმცა, მემბრანა არის მოწესრიგებული სტრუქტურა. ეს ორი ფაქტი იმაზე მეტყველებს

წიგნიდან სამედიცინო ფიზიკა ავტორი პოდკოლზინა ვერა ალექსანდროვნა

38. მაგნიტური ველის სიძლიერე და მისი სხვა თვისებები მაგნიტური ველის სიძლიერე დამოკიდებულია გარემოს თვისებებზე და განისაზღვრება მხოლოდ წრედში გამავალი დენის სიძლიერით. პირდაპირი დენით შექმნილი მაგნიტური ველის სიძლიერე შედგება ველების სიძლიერისგან,

წიგნიდან სამედიცინო ფიზიკა ავტორი პოდკოლზინა ვერა ალექსანდროვნა

39. მაგნიტების თვისებები და ადამიანის ქსოვილების მაგნიტური თვისებები პარამაგნიტების მოლეკულებს აქვთ არანულოვანი მაგნიტური მომენტები. მაგნიტური ველის არარსებობის შემთხვევაში, ეს მომენტები განლაგებულია შემთხვევით და მათი მაგნიტიზაცია ნულის ტოლია. მაგნიტური მოწესრიგების ხარისხი

ავტორი

წიგნიდან ფაქტების უახლესი წიგნი. ტომი 3 [ფიზიკა, ქიმია და ტექნოლოგია. ისტორია და არქეოლოგია. სხვადასხვა] ავტორი კონდრაშოვი ანატოლი პავლოვიჩი

გამოგონება ეხება ჟანგბადის გენერატორებს სუნთქვისთვის და შეიძლება გამოყენებულ იქნას სუნთქვის აპარატში პირადი მოხმარებისთვის, რომელიც გამოიყენება საგანგებო სიტუაციებში, როგორიცაა ხანძარსაწინააღმდეგო. ჟანგბადის გამომუშავების სიჩქარის შესამცირებლად და საიმედოობის გაზრდის მიზნით გრძელვადიანი ექსპლუატაციის დროს, პიროქიმიური ჟანგბადის გენერატორი, რომელიც შეიცავს ჟანგბადის მყარი წყაროს დაჭერილ ბლოკებს გარდამავალი აალების ელემენტებით, ინიციატორი მოწყობილობა, თბოიზოლაცია და ფილტრაციის სისტემა, რომელიც მოთავსებულია ლითონის კორპუსში. ჟანგბადის გამოსასვლელი მილით აღჭურვილი, აქვს მყარი წყაროს ჟანგბადის ბლოკები პარალელეპიპედების სახით, ხოლო ნატრიუმის ქლორატის, კალციუმის და მაგნიუმის პეროქსიდის შემადგენლობა გამოიყენება ჟანგბადის მყარ წყაროდ. გარდამავალი აალებადი ელემენტები მზადდება კალციუმის პეროქსიდის ნარევიდან მაგნიუმთან და ტაბლეტის სახით დაწნეხდება ან ბოლოში ან გვერდის მხარეს, ხოლო თავად ბლოკები იდება ფენებად და ზიგზაგის სახით თითოეულში. ფენა. 1 წმ. გვ f-ly, 2 ავად.

გამოგონება ეხება ჟანგბადის გენერატორებს სუნთქვისთვის და შეიძლება გამოყენებულ იქნას სუნთქვის აპარატში პირადი მოხმარებისთვის, რომელიც გამოიყენება საგანგებო სიტუაციებში, როგორიცაა ხანძარსაწინააღმდეგო. პიროქიმიური ჟანგბადის გენერატორი არის მოწყობილობა, რომელიც შედგება კორპუსისგან, რომლის შიგნით არის კომპოზიცია, რომელსაც შეუძლია ჟანგბადის გამოყოფა თვითგავრცელების პიროქიმიური პროცესის გამო: ჟანგბადის სანთელი, აალების მოწყობილობა სანთლის დაწვის დასაწყებად, ფილტრის სისტემა. მინარევებისაგან და კვამლისგან გაზის გაწმენდისთვის, თბოიზოლაციისთვის. გამოსასვლელი მილის მეშვეობით მილსადენის მეშვეობით ჟანგბადი მიეწოდება მოხმარების ადგილს. უმეტეს ცნობილ ჟანგბადის გენერატორებში, სანთელი მზადდება ცილინდრული მონობლოკის სახით. ასეთი სანთლის დაწვის დრო არ აღემატება 15 წუთს. გენერატორის უფრო ხანგრძლივ მუშაობას მიიღწევა რამდენიმე ბლოკის (ელემენტის) გამოყენებით დაწყობილი ისე, რომ ისინი კონტაქტში იყვნენ ბოლოებთან. როდესაც ერთი ბლოკის წვა მთავრდება, თერმული იმპულსი იწყებს სანთლის შემდეგი ელემენტის დაწვას და ასე შემდეგ, სანამ ის მთლიანად არ მოიხმარება. უფრო საიმედო აალების მიზნით, შუალედური აალებადი პიროტექნიკური კომპოზიცია დაჭერილია მიღებული იმპულსის ელემენტის ბოლოს, რომელსაც აქვს მეტი ენერგია და უფრო დიდი მგრძნობელობა თერმული იმპულსის მიმართ, ვიდრე სანთლის ძირითად შემადგენლობას. ცნობილი პიროქიმიური ჟანგბადის გენერატორები მოქმედებენ თერმოკატალიტიკური ტიპის ქლორატის სანთლებზე, რომლებიც შეიცავს ნატრიუმის ქლორატს, ბარიუმის პეროქსიდს, რკინას და დამაკავშირებელ დანამატებს, ან კატალიზურ ქლორატის სანთლებს, რომლებიც შედგება ნატრიუმის ქლორატისა და კატალიზატორისგან, როგორიცაა ნატრიუმის ოქსიდი ან პეროქსიდი, რომელიც ათავისუფლებს ნატრიუმის ან ქიმიკატების გენერატორებს. მაჩვენებელი არანაკლებ 4 ლ/წთ, რაც რამდენჯერმე აღემატება ადამიანის ფიზიოლოგიურ მოთხოვნილებას. ცნობილ კომპოზიციებზე, ჟანგბადის წარმოქმნის უფრო დაბალი მაჩვენებელი ვერ მიიღწევა. სანთლის ბლოკის დიამეტრის შემცირებით, ე.ი. დამწვარი ფრონტის ფართობი, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს სიჩქარის შემცირება, სანთელი კარგავს წვის უნარს. სანთლის მუშაობის შესანარჩუნებლად საჭიროა ენერგიის ცვლილება შემადგენლობაში საწვავის პროპორციის გაზრდით, რაც იწვევს წვის სიჩქარის ზრდას და, შესაბამისად, ჟანგბადის ევოლუციის სიჩქარის ზრდას. ცნობილი გენერატორი, რომელიც შეიცავს ჟანგბადის მყარი წყაროს დაჭერილ ბლოკებს გარდამავალი აალების ელემენტებით, ინიციატორი მოწყობილობა, თბოიზოლაცია და ფილტრაციის სისტემა ლითონის ყუთში ჟანგბადის გამოსასვლელი მილით. ამ გენერატორში ჟანგბადის სანთელს აქვს ნატრიუმის ქლორატის და ოქსიდისა და ნატრიუმის პეროქსიდის შემადგენლობა და შედგება ცალკეული ცილინდრული ბლოკებისგან, რომლებიც ერთმანეთთან კონტაქტშია ბოლოებში. გარდამავალი აალებადი დაჭერილია თითოეული ბლოკის ბოლოში და აქვს ალუმინის და რკინის ოქსიდის შემადგენლობა. ბლოკების ნაწილს აქვს მოღუნული ფორმა, რაც შესაძლებელს ხდის მათ განლაგებას U-ს, U-ს ფორმის, სპირალურად და ა.შ. ჟანგბადის გამომუშავების მაღალი სიჩქარის გამო იზრდება ჟანგბადის სანთლის მთლიანი წონა, რაც აუცილებელია გენერატორის ხანგრძლივი მუშაობის უზრუნველსაყოფად. მაგალითად, პროტოტიპის გენერატორის 1 საათის განმავლობაში მუშაობისთვის საჭიროა სანთელი, რომლის წონაა დაახლოებით 1,2 კგ. გენერირების მაღალი მაჩვენებელი ასევე იწვევს თბოიზოლაციის გაძლიერების აუცილებლობას, რაც ასევე ასოცირდება გენერატორის წონის დამატებით მატებასთან. მრუდე (კუთხოვანი) ბლოკები ძნელად დასამზადებელია და აქვთ დაბალი მექანიკური სიმტკიცე: ისინი ადვილად იშლება მოსახვევში, რაც იწვევს წვის შეწყვეტას შესვენებისას, ე.ი. გენერატორის გრძელვადიანი უწყვეტი მუშაობის საიმედოობის შემცირება. გამოგონების მიზანია ჟანგბადის გამომუშავების სიჩქარის შემცირება და გენერატორის გრძელვადიანი მუშაობის დროს საიმედოობის გაზრდა. ეს მიიღწევა იმით, რომ პიროქიმიურ ჟანგბადის გენერატორს, რომელიც შეიცავს მყარი ჟანგბადის წყაროს დაჭერილ ბლოკებს გარდამავალი აალების ელემენტებით, ინიციატორი მოწყობილობა, თბოიზოლაცია და ფილტრაციის სისტემა, რომელიც მოთავსებულია ჟანგბადის გამოსასვლელი მილით აღჭურვილი ლითონის კოლოფში, აქვს ბლოკები. მყარი ჟანგბადის წყარო პარალელეპიპედების სახით, ხოლო ჟანგბადის მყარი წყაროდ გამოიყენება ნატრიუმის ქლორატის, კალციუმის და მაგნიუმის პეროქსიდის შემადგენლობა; გარდამავალი აალებადი ელემენტები მზადდება კალციუმის პეროქსიდის ნარევიდან მაგნიუმთან და ტაბლეტის სახით დაწნეხდება ბლოკის ბოლოში ან გვერდით მხარეს, ხოლო თავად ბლოკები იდება ფენებად და თითოეულში ზიგზაგისებურად. ფენა. სურათი 1 გვიჩვენებს პიროქიმიური გენერატორი, ზოგადი ხედი. გენერატორს აქვს ლითონის კორპუსი 1, რომლის ბოლოში მოთავსებულია ინიციატორი მოწყობილობა 2. კორპუსის ზედა მხარეს არის ჟანგბადის გამოსასვლელი მილი 3. ჟანგბადის მყარი წყაროს მე-4 ბლოკები დაწყობილია ფენებად და იზოლირებულია ერთმანეთისგან და კორპუსის კედლებიდან ფოროვანი კერამიკისგან დამზადებული შუასადებებით 5. ბლოკების ზედა ფენის მთელ ზედაპირზე და კორპუსის ზედა ნაწილზე მოთავსებულია ლითონის ბადეები 6, რომელთა შორის არის მრავალშრიანი ფილტრი 7. ნახ. 2 გვიჩვენებს გენერატორში მყარი ჟანგბადის წყაროს ბლოკების ერთი ფენის განლაგებას. გამოყენებული იქნა ორი ტიპის ბლოკი - გრძელი 4 დაპრესილი გარდამავალი აალების ტაბლეტი 9 ბლოკის ბოლოს და მოკლე 8 გარდამავალი აალებადი ტაბლეტით გვერდით კედელში. გენერატორი გააქტიურებულია, როდესაც ინიციატორი მოწყობილობა 2 ჩართულია, საიდანაც აალება აალებადი კომპოზიცია 10 და ანათებს სანთლის პირველი ბლოკი. წვის ფრონტი განუწყვეტლივ მოძრაობს სანთლის სხეულის გასწვრივ, გადადის ბლოკიდან ბლოკზე კონტაქტის წერტილებზე გარდამავალი აალებადი ტაბლეტების მეშვეობით 9. სანთლის დაწვის შედეგად გამოიყოფა ჟანგბადი. შედეგად მიღებული ჟანგბადის ნაკადი გადის კერამიკული 5-ის ფორებში, ხოლო ნაწილობრივ გაცივდება და შედის ფილტრის სისტემაში. ლითონის ბადეებისა და ფილტრების გავლისას ის დამატებით გაცივდება და თავისუფლდება არასასურველი მინარევებისაგან და კვამლისგან. მე-3 მილის მეშვეობით სუნთქვისთვის შესაფერისი სუფთა ჟანგბადი გამოდის. ჟანგბადის გამომუშავების სიჩქარე, მოთხოვნებიდან გამომდინარე, შეიძლება შეიცვალოს დიაპაზონში 0,7-დან 3 ლ/წთ-მდე, ჟანგბადის მყარი წყაროს შემადგენლობის შეცვლა NaClO 4 CaO 2 Mg 1 წონით თანაფარდობაში (0,20-0,24) (0,04- 0,07) და აალების ელემენტების შემადგენლობა CaO 2 Mg წონით თანაფარდობით 1 (0,1-0,2). მყარი ჟანგბადის წყაროს ბლოკების ერთი ფენის წვა გრძელდება 1 საათი. სანთლის ელემენტების საერთო წონა ერთი საათის წვისთვის არის 300 გ; მთლიანი სითბოს გამოყოფა არის დაახლოებით 50 კკალ/სთ. შემოთავაზებულ გენერატორში ჟანგბადის სანთელი პარალელეპიპედური ელემენტების სახით ამარტივებს მათ კავშირს ერთმანეთთან და იძლევა მჭიდრო და კომპაქტურ შეფუთვას. პარალელეპიპედური ბლოკების ხისტი დამაგრება და მობილურობის გამორიცხვა უზრუნველყოფს მათ უსაფრთხოებას ტრანსპორტირებისა და სუნთქვის აპარატის ნაწილად გამოყენებისას და ამით ზრდის გენერატორის გრძელვადიანი მუშაობის საიმედოობას.

Მოთხოვნა

"ქიმიური წინააღმდეგობის გამოყენება ინოვაციურ პროექტში: ჟანგბადის სანთელი"

ვოლობუევი დ.მ., ეგოიანც პ.ა., მარკოსოვი ს.ა. CITK "ალგორითმი", სანკტ-პეტერბურგი

Ანოტაცია.

წინა ნაშრომში ჩვენ შემოვიღეთ ქიმიური წინააღმდეგობის (CP) ცნება, რომელიც ამოხსნილია ნივთიერების შემადგენლობიდან შეყვანით ან ამოღებით. ამ ნაშრომში ჩვენ ვაანალიზებთ HP-ის ამოხსნის ალგორითმს ერთ-ერთი ინოვაციური პროექტის მაგალითზე.

შესავალი

ქიმიური წინააღმდეგობები საკმაოდ ხშირად წარმოიქმნება ინოვაციური პროექტების განხორციელების დროს, მაგრამ ისინი არ არის ჩამოყალიბებული მკაფიოდ, ამიტომ ასეთი პროექტების წარმატება განისაზღვრება მხოლოდ გამომგონებელი გუნდის ერუდიციით და სამეცნიერო მომზადებით. ჩვენს წინა ნაშრომში მოცემული HP-ის ამოხსნის მეთოდების კლასიფიკაცია საშუალებას გვაძლევს აქ შემოგთავაზოთ ეტაპობრივი ალგორითმი HP-ის ამოსახსნელად, რომელიც შექმნილია სამეცნიერო ძიების სისტემატიზაციისთვის და, შესაძლოა, სამუშაოს შედეგების პრეზენტაციის გასაადვილებლად. ადამიანები, რომლებიც შორს არიან ასეთი ძიებისგან.

HP-ის გადაწყვეტის აუცილებლობა, როგორც წესი, ჩნდება ინოვაციური პროექტის საბოლოო (ვერიფიკაციის) ეტაპზე. კვლევის შესაძლო მიმართულებები, მისაღები გადაწყვეტილებების სფერო და შეზღუდვები გამოვლენილია პროექტის წინა ეტაპებზე. შემოთავაზებული ალგორითმი არ არის დასრულებული და უნდა დაიხვეწოს პროექტების დასრულებისას.

ნაბიჯ-ნაბიჯ ალგორითმი HP ამოხსნისთვის

ფორმულირება HP
აირჩიეთ გამოსავალი: (1) დამატებითი ნივთიერების შეყვანა ან (2) ნივთიერების შემადგენლობიდან გამოყოფა. გამოყოფა ჩვეულებრივ მოითხოვს ნივთიერების გადატანას თხევად ან აირის ფაზაში. თუ პრობლემის პირობების მიხედვით ნივთიერება მყარ ფაზაშია, არჩეულია მეთოდი (1).
მიუთითეთ ნივთიერებების კლასი ან ტექნოლოგიების ჯგუფი(1) ან (2) შესაბამისად.
გამოიყენეთ ფუნქციაზე ორიენტირებული ძიება ( FOP) სასურველთან მაქსიმალურად მიახლოებული ტექნოლოგიის იდენტიფიცირება. ძიება ძირითადად ორიენტირებულია სამეცნიერო ნაშრომებსა და პატენტებზე, სადაც დეტალურადაა აღწერილი ტექნოლოგიები.
გამოყენება ქონების გადაცემა(PS) ნაპოვნი ობიექტებიდან გაუმჯობესებულზე.
აირჩიეთ ოპტიმიზებული კომპოზიცია FOP-ის შედეგებზე და პროექტის შეზღუდვებზე დაყრდნობით.
დაგეგმეთ ექსპერიმენტების სერიადა, საჭიროების შემთხვევაში, ააშენეთ ლაბორატორია კომპოზიციის ოპტიმიზაციისთვის
ექსპერიმენტების ჩატარება და შედეგების დახატვაოპტიმიზაცია ფაზის დიაგრამაზე ან კომპოზიციის სამკუთხედზე
თუ ოპტიმიზაციის შედეგი არადამაკმაყოფილებელია, დაბრუნებისმე-3 პუნქტამდე და შეცვალეთ კომპოზიციის შემადგენლობა ან დაასრულეთ სამუშაო.

მაგალითი 1. ჟანგბადის სანთელი (კატალიზატორი).

კონტექსტი: ეს პრობლემა გაჩნდა „უკვამლო სიგარეტის“ გამოგონების დროს - სიგარეტი უნდა იწვას დალუქულ კოლოფში, მწეველს კვამლით მხოლოდ შებერვისას ამარაგებს.

შეზღუდვები: ქეისი უნდა იყოს პატარა (ჯიბეში ტარებული) და იაფი.

აღსანიშნავია, რომ სიგარეტი კასრში ჟანგბადის დამწვრობის გამო რამდენიმე წამში ქრება, ამიტომ იაფი (ერთჯერადი) ქიმიური ჟანგბადის გენერატორის შემუშავება პროექტის ცენტრალურ ამოცანად იქნა აღიარებული.

შესაძლო გამოსავალი: ჟანგბადი მოდის ბერტოლეტის მარილის დაშლისგან. რეაქციის ტემპერატურა და სიჩქარე მცირდება კატალიზატორის დამატებით (Fe 2 O 3), რომელიც ამცირებს აქტივაციის ზღურბლს.

ეტაპობრივი გადაწყვეტა:

HP ფორმულა: ჟანგბადის გაზი უნდა იყოს წვის ზონაში, რათა ხელი შეუწყოს წვას და არ უნდა იყოს წვის ზონაში თერმული აფეთქების თავიდან ასაცილებლად.
გადაწყვეტის გზა: ჩვენ ვირჩევთ მიმართულებას (1) - დამატებითი ნივთიერების დამატებას, რადგან, პრობლემის პირობებიდან გამომდინარე, უნდა მოვათავსოთ ჟანგვის აგენტი აგრეგაციის მყარ მდგომარეობაში.
ნივთიერებების კლასის სპეციფიკაცია: ნივთიერებები, რომლებიც ათავისუფლებენ ან შთანთქავენ ენერგიის მნიშვნელოვან რაოდენობას.
FOP შედეგი: ბაზარზე აღმოჩნდა სისტემა, რომელიც ასრულებს სუფთა ჟანგბადის გამომუშავების ფუნქციას - ეს არის ე.წ. ჟანგბადის სანთელი, რომელიც ფართოდ გამოიყენება სამგზავრო თვითმფრინავებში, მგზავრის სუნთქვისთვის ჟანგბადის გადაუდებელი მიწოდებისთვის. ჟანგბადის სანთლის მოწყობილობა საკმაოდ რთულია (იხ., მაგალითად,) და ჩვეულებრივ მოიცავს ბუფერული შენახვის ავზს სარქვლის სისტემით, რადგან. ჟანგბადი უფრო სწრაფად გამოიყოფა, ვიდრე ეს საჭიროა მომხმარებლისთვის.
გადაცემის თვისებები: ნაპოვნი ჟანგბადის სანთლიდან ჟანგბადის გამოსამუშავებლად ქონების გადატანა აუცილებელია საჭირო მინი სანთელზე. ჩვენს მოწყობილობაში ბუფერული ავზის გამოყენება მიუღებელია დაწესებული შეზღუდვების გამო, ამიტომ შემდგომი მუშაობა შემცირდა სანთლის ქიმიური შემადგენლობის ოპტიმიზაციაზე.
კომპოზიციის შემადგენლობის არჩევანი: საბაზისო სისტემად არჩეული იყო ორობითი საწვავის ოქსიდიზატორი სისტემა ოქსიდიზატორისკენ გადანაცვლებული წონასწორობით. ბერტოლეტის მარილი მოქმედებდა როგორც ხელმისაწვდომი ჟანგვის აგენტი, ხოლო სახამებელი იყო საწვავი და შემკვრელი.
ექსპერიმენტის დიზაინი და ლაბორატორიული დაყენება: აუცილებელია ჩატარდეს ექსპერიმენტების სერია სახამებლისა და ბართოლის მარილის ნარევზე სახამებლის სხვადასხვა კონცენტრაციით, გავზომოთ რეაქციის დრო და ჟანგბადის გამოსავალი. ამ მიზნით, აუცილებელია ლაბორატორიის შემუშავება და აწყობა დისტანციური ელექტრული აალების შესაძლებლობით, რეაქციის დროის ვიზუალური კონტროლით და ჟანგბადის კონცენტრაციის რაოდენობრივი შეფასებით. აწყობილი ქარხანა ნაჩვენებია ნახ.1-ზე.
ექსპერიმენტის შედეგები და დასკვნები: პირველმა ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ ამ ბინარულ სისტემაში არ არის სასურველი გამოსავალი - საწვავის მცირე დანამატებით, ანთებული სანთელი ჩაქრება კორპუსში, საწვავის რაოდენობის მატებასთან ერთად, სანთლის წვა ხდება მიუღებლად სწრაფად - ერთში. ან ორი წამი წუთების სასურველი ერთეულების ნაცვლად => დაბრუნება 3 წერტილში. შემდგომი განმეორებითი გამეორებების ნაბიჯები მითითებულია ინდექსით "+".
გადაწყვეტის გზა +: დამატებითი ნივთიერების დამატება.
ნივთიერებების კლასის დახვეწა+: კატალიზატორები
FOP და PS+: ასანთის მოწყობილობის შესწავლა საშუალებას გვაძლევს დავასკვნათ, რომ MnO 2 და Fe 2 O 3 არის ბერტოლეტის მარილის დაშლის კატალიზატორები.
კომპოზიციის შერჩევა +: ბაზის შემადგენლობას დაემატა მესამე ნივთიერება, რკინის ოქსიდი (Fe 2 O 3 ), რომელიც ერთდროულად მოქმედებდა როგორც კატალიზატორი ბერტოლეტის მარილის დაშლისათვის, ამცირებს რეაქციის აქტივაციის ზღურბლს და ინერტული შემავსებელი, რომელიც აშორებდა სითბოს. რეაქციის ზონა.
ექსპერიმენტის დიზაინი და ლაბორატორიის დაყენება+: ყოფილი (ნახ.1). ნარევში კატალიზატორის დამატების ეფექტი წინასწარ აშკარა არ არის, ამიტომ კატალიზატორის შერევა დაიწყო მცირე მნიშვნელობებით და უსაფრთხოების წესების დაცვით.
ექსპერიმენტების შედეგები და დასკვნები +: ბერტოლეს მარილის დაშლის რეაქციის ორეტაპიანი ბუნების გამო, კატალიზატორის დამატებამ მნიშვნელოვნად შეამცირა ტემპერატურა და, შესაბამისად, რეაქციის სიჩქარე.

ბრინჯი. ერთი. ლაბორატორიული ინსტალაცია ჟანგბადის სანთლის წვის პროდუქტებში წვის პარამეტრების და ჟანგბადის კონცენტრაციის დასადგენად.

გარდა ამისა, კატალიზატორის დამატებამ შესაძლებელი გახადა ნარევში საწვავის ზღვრული ოდენობის მნიშვნელოვნად შემცირება, რაზეც სტაბილური რეაქცია კვლავ შენარჩუნებულია. ინერტული შემავსებლის ძირითადი ორკომპონენტიანი სისტემის საკონტროლო დანამატმა (Aerosil SiO 2) არ გამოიწვია შესამჩნევი ცვლილებები წვის სიჩქარეში.

ჟანგბადის სანთელი კოსმოსში

ISS-ის ბორტზე ჟანგბადი ძალიან მნიშვნელოვანი რესურსია. მაგრამ რა მოხდება, თუ ავარიის დროს ან შემთხვევითი ავარიის შემთხვევაში სიცოცხლის მხარდაჭერის სისტემები, მათ შორის ჟანგბადის მიწოდების სისტემა, შეწყვეტენ მუშაობას? ბორტზე მყოფი ყველა ცოცხალი ორგანიზმი უბრალოდ ვერ შეძლებს სუნთქვას და მოკვდება. ამიტომ, განსაკუთრებით ასეთი შემთხვევებისთვის, ასტრონავტებს აქვთ ქიმიური ჟანგბადის გენერატორების საკმაოდ შთამბეჭდავი მარაგი, მარტივად რომ ვთქვათ, ეს ჟანგბადის სანთლები. როგორ მუშაობს და ასეთი მოწყობილობის გამოყენება კოსმოსში, ზოგადად, ნაჩვენები იყო ფილმში "ცოცხალი".

საიდან მოდის ჟანგბადი თვითმფრინავში?

Როგორ მუშაობს?

თვითმფრინავის ბორტზე ჟანგბადი შეიძლება ინახებოდეს აირად, თხევად და კრიოგენულ მდგომარეობაში (§ 10.3), ასევე შეიძლება იყოს შეკრულ მდგომარეობაში გარკვეულ ქიმიურ ელემენტებთან ერთად.

თვითმფრინავზე ჟანგბადის საჭიროება განისაზღვრება ეკიპაჟის წევრების მიერ ჟანგბადის მოხმარებით, მიმდებარე სივრცეში მისი გაჟონვის ოდენობით და რეგენერაციის სალონში ხელახალი ზეწოლის საჭიროებით მისი იძულებითი ან გადაუდებელი დეპრესიის შემდეგ. კოსმოსური ხომალდის სალონებიდან გაჟონვის გამო ჟანგბადის დანაკარგები, როგორც წესი, უმნიშვნელოა (მაგალითად, კოსმოსურ ხომალდზე Apollo ~ 100 გ/სთ).

ჟანგბადის ყველაზე დიდი მოხმარება შეიძლება მოხდეს სალონში ხელახალი ზეწოლის დროს.

ადამიანის მიერ მოხმარებული ჟანგბადის რაოდენობა დამოკიდებულია ადამიანის წონაზე, მის ფიზიკურ მდგომარეობაზე, აქტივობის ბუნებასა და ინტენსივობაზე, დიეტაში ცილების, ცხიმებისა და ნახშირწყლების თანაფარდობაზე და სხვა ფაქტორებზე. ითვლება, რომ ადამიანის მიერ ჟანგბადის საშუალო დღიური მოხმარება, მისი ენერგიის ხარჯებიდან გამომდინარე, შეიძლება განსხვავდებოდეს 0,6-დან 1 კგ-მდე. გრძელვადიანი ფრენებისთვის სიცოცხლის მხარდაჭერის სისტემების შემუშავებისას, საშუალო დღიური ჟანგბადის მოხმარება ერთ ადამიანზე ჩვეულებრივ მიიღება 0,9-1 კგ.

ამ რეგენერაციის სისტემის წონისა და მოცულობის მახასიათებლები დამოკიდებულია ფრენის დროზე და სისტემის მახასიათებლებზე, ჟანგბადის საჭირო რეზერვებისა და მავნე მინარევების შთანთქმის შესანახად.

კოეფიციენტი a 02 შენახვის სისტემისთვის თხევად მდგომარეობაში არის დაახლოებით 0,52-0,53, კრიოგენურ მდგომარეობაში - 0,7, ხოლო აირისებურ მდგომარეობაში - დაახლოებით 0,8.

ამასთან, ჟანგბადის შენახვა კრიოგენურ მდგომარეობაში უფრო მომგებიანია, რადგან ამ შემთხვევაში, თხევადი ჟანგბადის სისტემასთან შედარებით, უფრო მარტივი აღჭურვილობაა საჭირო, რადგან არ არის საჭირო ჟანგბადის გადატანა თხევადიდან აირისებრ ფაზაში უწონის პირობებში.

ჟანგბადის პერსპექტიული წყაროა გარკვეული ქიმიური ნაერთები, რომლებიც შეიცავს დიდი რაოდენობით ჟანგბადს შეკრული სახით და ადვილად ათავისუფლებს მას.

მთელი რიგი უაღრესად აქტიური ქიმიური ნაერთების გამოყენების მიზანშეწონილობა გამართლებულია იმით, რომ რეაქციის შედეგად ჟანგბადის გამოყოფასთან ერთად ისინი შთანთქავენ ნახშირორჟანგს და ეკიპაჟის სიცოცხლის განმავლობაში გამოთავისუფლებულ წყალს. გარდა ამისა, ამ ნაერთებს შეუძლიათ სალონის ატმოსფეროს დეზოდორაცია, ანუ მოხსნას სუნი, ტოქსიკური ნივთიერებები და გაანადგურონ ბაქტერიები.

ჟანგბადი სხვა ელემენტებთან ერთად არსებობს ბევრ ქიმიურ ნაერთში. თუმცა, მხოლოდ ზოგიერთი მათგანი შეიძლება გამოყენებულ იქნას O2-ის მისაღებად. თვითმფრინავის ბორტზე მუშაობისას ქიმიური ნაერთები უნდა აკმაყოფილებდეს სპეციფიკურ მოთხოვნებს: 1) იყოს სტაბილური შენახვისას, უსაფრთხო და საიმედო ექსპლუატაციაში; 2) ადვილია ჟანგბადის გამოყოფა და მინარევების მინიმალური შემცველობით; 3) CO2-ისა და H20-ის ერთდროული შეწოვით გამოთავისუფლებული ჟანგბადის რაოდენობა საკმარისად დიდი უნდა იყოს, რომ მინიმუმამდე დაიყვანოს სისტემის წონა ნივთიერებების მარაგით.

კოსმოსურ ხომალდზე მიზანშეწონილია გამოიყენოთ ჟანგბადის მარაგი შემდეგ ქიმიურ ნაერთებში: ტუტე ლითონის სუპეროქსიდები, წყალბადის ზეჟანგი, ტუტე ლითონის ქლორატები.

კალიუმის სუპეროქსიდი არის ყველაზე დახარჯული ჟანგბადის ევოლუციის აგენტი.

სუპეროქსიდის მქონე ვაზნები შესაფერისია გრძელვადიანი შენახვისთვის. კალიუმის სუპეროქსიდიდან ჟანგბადის ევოლუციის რეაქცია ადვილად კონტროლდება. ძალიან მნიშვნელოვანია, რომ სუპეროქსიდები ათავისუფლებენ ჟანგბადს ნახშირორჟანგის და წყლის შეწოვისას. შესაძლებელია იმის უზრუნველყოფა, რომ რეაქცია განვითარდეს ისე, რომ შეწოვილი ნახშირორჟანგის მოცულობის თანაფარდობა გამოთავისუფლებული ჟანგბადის მოცულობასთან იყოს ადამიანის სუნთქვის კოეფიციენტის ტოლი.

რეაქციის განსახორციელებლად გაზის ნაკადი უნდა გამდიდრდეს ჟანგბადით და შეიცავს ნახშირორჟანგს და ორთქლს.

პირველ ძირითად რეაქციაში 1 კგ CO2 შთანთქავს 0,127 კგ წყალს და გამოყოფს 236 ლიტრ ჟანგბადს. მეორე ძირითად რეაქციაში 1 კგ CO2 შთანთქავს 175 ლიტრ ნახშირორჟანგს და გამოყოფს 236 ლიტრ ჟანგბადის გაზს.

მეორადი რეაქციების არსებობის გამო, რეგენერატორში გამოთავისუფლებული ჟანგბადის მოცულობის თანაფარდობა ნახშირორჟანგის მოცულობასთან შეიწოვება შეიძლება ფართოდ განსხვავდებოდეს და არ შეესაბამება ადამიანის მიერ მოხმარებული ჟანგბადის მოცულობის თანაფარდობას ნახშირბადის მოცულობასთან. მის მიერ გამოყოფილი დიოქსიდი.

ამა თუ იმ სახის რეაქციის მიმდინარეობა დამოკიდებულია გაზის ნაკადში წყლის ორთქლისა და ნახშირორჟანგის შემცველობაზე. წყლის ორთქლის შემცველობის მატებასთან ერთად იზრდება წარმოებული ჟანგბადის რაოდენობა. რეგენერაციულ ვაზნაში ჟანგბადის პროდუქტიულობის რეგულირება ხორციელდება კარტრიჯის შესასვლელში წყლის ორთქლის შემცველობის შეცვლით.

ტუტე ლითონის ქლორატები (მაგ. NaC103)t c. ფორმა ქლორატის სანთლები.

ჟანგბადის პრაქტიკულად შესაძლო გამოსავალი ამ შემთხვევაში არის ~ 40 to/o. ქლორატების დაშლის რეაქცია მიმდინარეობს სითბოს შთანთქმით. რეაქციის გასაგრძელებლად საჭირო სითბო გამოიყოფა რკინის ფხვნილის დაჟანგვის შედეგად, რომელსაც ემატება ქლორატის სანთლები. სანთლებს ანთებენ ფოსფორის ასანთის ან ელექტრო დაუკრავენ. ქლორატის სანთლებიწვა დაახლოებით 10 მმ/წთ სიჩქარით.

სალონში აირისებრი გარემოს აღდგენის სისტემების გამოყენებისას, აირისებრი ან კრიოგენული ჟანგბადის რეზერვების საფუძველზე, საჭიროა აირისებრი გარემოს გაშრობა წყლის ორთქლის, ნახშირორჟანგისა და მავნე მინარევებისაგან.

გაზის საშუალების გაშრობა შეიძლება განხორციელდეს გაზის აფეთქებით წყლის შთამნთქმელებით ან სითბოს გადამცვლელებით, რომლებიც აციებენ გაზს ნამის წერტილის ქვემოთ, რასაც მოჰყვება შედედებული ტენიანობის მოცილება.

პორტალი სტუდენტისთვის. თვითმმართველობის ტრენინგი

ჟანგბადის სანთელი კოსმოსში

საიდან მოდის ჟანგბადი თვითმფრინავში?

Როგორ მუშაობს?

ᲛᲝᲗᲮᲝᲕᲜᲐ

მაგალითი 1. ჟანგბადის სანთელი (კატალიზატორი).

ჟანგბადის სანთელი კოსმოსში

საიდან მოდის ჟანგბადი თვითმფრინავში?

Როგორ მუშაობს?

ᲓᲐᲙᲐᲕᲨᲘᲠᲔᲑᲣᲚᲘ ᲡᲢᲐᲢᲘᲔᲑᲘ