בתחילת לימוד נושא כמו כימיה, הדבר המעניין ביותר הוא לערוך ניסויים, ואם הניסויים הללו מלווים גם בפיצוץ מרהיב קטן, אז בדרך כלל קשה להכיל את התענוג. במילה "פיצוץ" עולות אסוציאציות שונות, ואחת מהן היא גז נפץ. מה הנוסחה שלו, היכן הוא משמש וכמובן כללי הבטיחות בעבודה איתו - השאלות המרכזיות של המאמר.
Composition
הוא למעשה מכיל מימן מעורבב עם חמצן. ביחס מסוים של 1: 2, הם יוצרים גז נפיץ. הנוסחה שלו תיראה כך: 2H2+O2.
די בניצוץ הקטן ביותר באנרגיה של 14 מ ג או חימום ל-510 מעלות צלזיוס (טמפרטורת השריפה של גפרור היא מעל 700 מעלות צלזיוס) כדי לגרום לתגובה ביניהם, המלווה בשחרור של כמות גדולה של אנרגיה ופיצוץ.
והתוצאה של התגובה הזו היא מים רגילים. לא בכדי נקרא הגז מימן, כלומר מוליד מים. אבלכדאי להכניס, למשל, פלטינה ספוגית לתערובת, ולא יהיה פיצוץ, אבל תהליך הבעירה הרגיל יימשך.
שם נוסף לתערובת הגז - הגז של בראון, קיבל את שמו לכבוד הממציא שפיתח מכונית שפועלת על תוצרי פירוק של מים באמצעות אלקטרוליזה. ונוסחת הגז בכימיה נראית כך: HHO.
היסטוריית גילוי
העובדה שבמהלך תגובה כימית בין חומצות לכמה מתכות נוצר גז, שהוא דליק מאוד, מוזכרת במסכתות מהמאה ה-16. זה נקרא "אוויר דליק". אך ניתן היה לאסוף אותו בצורתו הטהורה, ללמוד את המאפיינים ולתאר אותם רק במחצית השנייה של המאה ה-18. אז, הכימאי א' לבויזיה, שערך ניסויים ב-1784, הגיע למסקנה שגז הוא חומר פשוט המורכב מסוג אחד בלבד של אטומים.
והכימאי והפיזיקאי המפורסם G. Cavendish הצליח בניסוי לקבוע שחמצן + מימן כתוצאה מבעירה מיידית נותן מים. אגב, אחת המעבדות בקיימברידג' נקראת על שמו בדיוק בגלל שהצליח לקבוע את ההרכב האיכותי של המים. השם הלטיני למימן Hydrogenium מגיע משתי מילים "הידרו" - מים ו"גנאו" - לידה, כלומר, הוא (כמו בגרסה הרוסית של שם היסוד) מתאר את תכונתו העיקרית - ללדת מים.
Application
איפה משתמשים בו?
העניין בדלק חלופי כמו מימן מתגלה יותר ויותר. אבל המפתח הראשון שהציג מכונית המונעת על ידי כזהדלק, היה דאגה טויוטה. עם זאת, SUV FCHV שלו נשאר עותק של תערוכה, הם לא ייצרו אותו בהמוניו. העניין במנועי מימן לא נעלמה, ולכן יצרנים רבים ממשיכים להשקיע רבות בהכנסת מנוע כזה.
גז נפיץ, ליתר דיוק, מימן עם אספקת חמצן, משמש לריתוך והלחמה של מתכות בתנאים קשים, כמו מנהרות ומוקשים, ביוב ובארות התקנה, כשפשוט אין מקום לגלילי פחמימנים. טמפרטורת הבעירה של התערובת היא בערך 2235 מעלות צלזיוס, ותוצרי הבעירה בטוחים לחלוטין לבריאות האדם. מבער המימן מצא את יישומו בתכשיטים ובתותבות, הוא משמש לעיבוד מוצרי זכוכית, צלחות של מתכות יקרות בעוביים שונים ועוד.
אויב הכורים
לפעמים נעשה שימוש בטעות במונח "גז נפץ" ביחס למתאן. יכולתו של הפחמימן הזה להצטבר בחלל הסלעים וכאשר הוא מעורבב באוויר הופך לנפיץ, הוא דומה לתערובת של גז אמיתי, אך כאן מסתיים הדמיון ביניהם. הנוסחה לגז בכימיה נראית כך: CH4.
הריכוז המסוכן ביותר באטמוספירה של מתאן הוא 9.5%, אך בתנאים שונים הוא יכול לנוע בין 5 ל-16%. בריכוז גבוה יותר, הגז פשוט יישרף. גם ניצוץ וגם אש גלויה יכולים לעורר פיצוץ. כדי לשלוט בריכוז המתאן באוויר, הכורים לקחו איתם כנרית, והם ידעו שבזמן שנשמע שיר של חבר קטן, הם יכולים לעבוד ברוגע. אבלברגע שהציפור שתקה, זה אומר שהצרות קרובות.
בתחילת המאה ה-19 הוחלפו ציפורי השיר במנורת כורה דייווי, וכיום השליטה מתבצעת על ידי מערכת אוטומטית, אך גם זה לא הופך את עבודת הכורים לבטוחה לחלוטין. פיצוצים קורים לפעמים אפילו עכשיו. כאן הוא כל כך נורא - "אש אש".
רווח עבור חסרי ישרים
כמה אושר מביא בלונים מלאים בהליום. יש מעט ילדים שיכולים לעמוד בפני נס רב צבעים. כן, והחגים עכשיו לא שלמים בלי בלוני הליום, שמיד ממריאים למעלה, שווה לשחרר לשנייה את החוט.
היום, בלון הליום עולה כסף הגון, וכמה מוכרים רשלניים מחליטים לחסוך כסף. אחרי הכל, לא רק הליום, מימן יכול לגרום לכדור לעוף. אצטילן גם קל יותר מאוויר. אבל האם חיסכון כזה באמת בטוח עבור הלקוחות עצמם?
לאחרונה, יותר ויותר חדשות על פיצוצי בלונים נשמעו:
- מאי, 2012 - ירוואן;
- אוקטובר, 2017 - Kuzbass;
- אוקטובר, 2017 - קמרובו.
אלו רק שלושה מקרים ידועים, באחד מהם, כלומר בעצרת בירוואן, הבלונים התמלאו במימן, שיכול לצאת החוצה ולהצטבר באוויר, להתערבב עם חמצן. ואנחנו יודעים שתערובת כזו בפרופורציה מסוימת נקראת גז נפץ. אנשים סבלו בטרגדיה הזו.
