Оксидроген

Оксигидроген представляет собой смесь водорода (H ₂ ) и кислорода (O ₂ ). Эта газообразная смесь используется для факелов для обработки рефрактерных материалов и была первой ^{[ 1 ]} Газообразная смесь, используемая для сварки . Теоретически, соотношение водорода 2: 1: кислорода достаточно для достижения максимальной эффективности; На практике соотношение 4: 1 или 5: 1 необходимо, чтобы избежать окислительного пламени . ^{[ 2 ]}

также может упоминаться как кналлгас и немецкий кналлгас ; лит ( скандинавский . Эта смесь Таким образом, 2: 1 Оксидгидроген будет называться «водородной кнолкой». ^{[ 3 ]}

«Газ Брауна» и HHO являются терминами для оксидрогена, происходящего в лжиуке , хотя x H ₂ + y O ₂ предпочтительнее из -за HHO Значение H ₂ o .

Характеристики

Оксигидроген будет сжигать , когда его доведут до температуры автогнеза . Для стехиометрической смеси в воздухе при нормальном атмосферном давлении аутогенция происходит примерно при 570 ° C (1065 ° F). ^{[ 4 ]} Минимальная энергия, необходимая для зажигания такой смеси, при более низких температурах, с искра составляет около 20 микроджоул . ^{[ 4 ]} При стандартной температуре и давлении оксидроген может гореть, когда он находится от 4% до 95% водорода по объему. ^{[ 5 ]}^{[ 4 ]}

При воспламенении газовая смесь превращается в водяной пары и высвобождает энергию , которая поддерживает реакцию: 241,8 кДж энергии ( LHV ) для моль каждой H ₂ сгорел. Количество выпущенной тепловой энергии не зависит от режима сгорания, но температура пламени варьируется. ^{[ 6 ]} Максимальная температура около 2800 ° C (5100 ° F) достигается с точной стехиометрической смесью, около 700 ° C (1300 ° F) горячее, чем водородное пламя в воздухе. ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}^{[ 9 ]} Когда любой из газов смешивается в большей степени этого соотношения или при смешивании с инертным газом, таким как азот, тепло должно распространяться по большему количеству материи, а температура пламени будет ниже. ^{[ 6 ]}

Оксигидроген взрывоопасен и может взорвать при зажигании, высвобождая большое количество энергии. Это часто демонстрируется в средах в классе, в которых учителя заполняют воздушный шар газом из -за легкого доступа к водороду и кислороду. ^{[ 10 ]}

Производство с помощью электролиза

Чистая стехиометрическая смесь может быть получена с помощью электролиза воды , которая использует электрический ток для диссоциации молекул воды:

Электролиз: 2 H ₂ O → 2 H ₂ + O ₂

Сжигание: 2 H ₂ + O ₂ → 2 H ₂ O

Уильям Николсон был первым, кто разлагал воду таким образом в 1800 году. Теоретически, входная энергия закрытой системы всегда равна выходной энергии, как первое закон термодинамики . Тем не менее, на практике ни одна система не является идеально закрытой, и энергия, необходимая для генерации оксигидрогена, всегда превышает энергию, выделяющуюся путем сжигания ее, даже при максимальной практической эффективности, как второй закон термодинамики подразумевает (см. Электролиз#эффективности воды ).

Приложения

Освещение

много форм оксидрогенных ламп Было описано , таких как Limelight , в котором использовалось оксигидрогеновое пламя, чтобы нагреть кусок QuickLime до белого горячего зажигания . ^{[ 11 ]} Из -за взрывчатости оксигидрогена, вмятины были заменены электрическим освещением .

Оксидрогеновая продувочная труба

Основы продувочной трубы окси-гидрогена были заложены Карлом Вильгельмом Шилом и Джозефом Пристли примерно в последней четверти восемнадцатого века. оксигидрогена Сама продувочная труба была разработана француз Бочард-де-Сарон, английский минералог Эдвард Даниэль Кларк и американский химик Роберт Харе в конце 18-го и начале 19-го веков. ^{[ 12 ]} Он произвел пламя, достаточно горячее, чтобы растопить такие рефрактерные материалы, как платина , фарфор , огненный кирпич и корундум , и был ценным инструментом в нескольких областях науки. ^{[ 13 ]} Он используется в процессе Verneuil для получения синтетического корунда. ^{[ 14 ]}

Оксидрогеновый факел

Оксидгидроген -факел (также известный как водород-факел ) представляет собой факел окси-газа , который сжигает водород ( топливо ) с кислородом ( окислитель ). Используется для резки и сварки ^{[ 15 ]} Металлы , очки и термопластики . ^{[ 11 ]}

Из-за конкуренции со стороны дуговой сварки и других фаркетов из оксигиоза , таких как режущий факел с ацетиленом, оксидрогенный факел редко используется сегодня, но он остается предпочтительным режущим инструментом в некоторых нишевых приложениях.

Оксидгидроген когда -то использовался в рабочей платине , потому что в то время он мог сгореть достаточно горячим, чтобы растопить металл 1768,3 ° C (3214,9 ° F). ^{[ 6 ]} Эти методы были заменены электрической дуговой печью .

Псевдонаучные претензии

Оксигидроген связан с различными преувеличенными требованиями. ^{[ 16 ]}^{[ 17 ]}^{[ 18 ]} Его часто называют «газом Брауна» или «Газом HHO», термином, популяризированным физиком Fringe Physicic ^{[ 19 ]} Руггеро Сантилли , который утверждал, что его газ HHO, произведенный специальным аппаратом, является «новой формой воды», с новыми свойствами, основанной на его теории «магникул». ^{[ 18 ]}

Многие другие псевдонаучные претензии были предприняты о оксидгидрогеном, например, способность нейтрализовать радиоактивные отходы, помочь растениям прорастать и многое другое. ^{[ 18 ]}

Оксидридроген часто упоминается в сочетании с транспортными средствами, которые утверждают, что используют воду в качестве топлива . Наиболее распространенным и решающим контраргументом против производства этого газа на борту для использования в качестве топлива или топлива является то, что для разделения молекул воды всегда требуется больше энергии, чем оправдано с помощью полученного газа. ^{[ 17 ]}^{[ 20 ]} Кроме того, объем газа, который может быть получен для потребления по требованию через электролиз, очень мал по сравнению с объемом, потребляемым двигателем внутреннего сгорания. ^{[ 21 ]}

В статье в популярной механике в 2008 году сообщается, что оксидридроген не увеличивает экономию топлива в автомобилях . ^{[ 22 ]}

«Автомобили с водой» не следует путать с автомобилями, вызванными водородом , где водород производится в другом месте и используется в качестве топлива или где он используется в качестве улучшения топлива .

Ссылки

^ Говард Монро Рэймонд (1916), «Оксти-гидроген-сварка» , современная практика магазина, Том 1 , Американское техническое общество, архивное из оригинала 6 марта 2011 г.
^ Виал, Итан (1921). Газовый факел и термитная сварка . МакГроу-Хилл. п. 10 Архивировано с оригинала 3 августа 2016 года.
^ W. Dittmar, «Упражнения в количественном химическом анализе», 1887, с. 189 Архивировано 27 июня 2014 года на машине Wayback
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в О'Коннор, Кен. «Водород» (PDF) . НАСА Гленн Исследовательский центр Гленна Руководство по безопасности . Архивировано из оригинала (PDF) 2 февраля 2013 года.
^ Мойл, Мортон; Моррисон, Ричард; Черчилль, Стюарт (март 1960 г.). «Детонационные характеристики смесей кислорода водорода» (PDF) . AISHE Journal . 6 (1): 92–96. Bibcode : 1960aiche ... 6 ... 92M . doi : 10.1002/aic.690060118 . HDL : 2027.42/37308 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Чисхолм, Хью , изд. (1911). «Оксидридогеновое пламя» . Encyclopædia Britannica . Тол. 20 (11 -е изд.). Издательство Кембриджского университета. п. 424.
^ Калверт, Джеймс Б. (21 апреля 2008 г.). «Водород» . Университет Денвера . Архивировано из оригинала 18 апреля 2009 года . Получено 23 апреля 2009 года . Пламя воздушного гидрогенового факела достигает 2045 ° C, в то время как оксидрогеновое пламя достигает 2660 ° C.
^ «Адиабатическое пламя температуры» . Инженерный набор инструментов . Архивировано из оригинала 28 января 2008 года . Получено 23 апреля 2009 года . "Кислород как окислитель: 3473 K, воздух как окислитель: 2483 K"
^ «Температура синего пламени» . Архивировано из оригинала 16 марта 2008 года . Получено 5 апреля 2008 года . «Водород в воздухе: 2400 К, водород в кислороде: 3080 К»
^ Вернон, Джулия (август 2011 г.). Акустическая характеристика взрывающихся водородно-кислородных воздушных шаров (тезис) . Получено 15 августа 2024 года .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Тилден, Уильям Август (1926). Химическое открытие и изобретение в двадцатом веке . Adadant Media Corporation. п. 80. ISBN 978-0-543-91646-4 .
^ Hofmann, AW (1875). «Отчет о разработке химического искусства в течение последних десяти лет» . Химические новости . Производственные химики.
^ Гриффин, Джон Джозеф (1827). Практический трактат об использовании продувочной трубы в химическом и минеральном анализе . Глазго: R. Griffin & Co.
^ «Процесс VerneUil» . Энциклопедия Британская . 22 октября 2013 г. Получено 11 июля 2018 года .
^ PN RAO (2001), «24,4 оксидрогеносная сварка» , Технология производства: литейное производство, формирование и сварка (2 Ed.), Tata McGraw-Hill Education, с. 373–374, ISBN 978-0-07-463180-5 , архивировано с оригинала 27 июня 2014 года
^ "Eagle Research Institute - Газ Брауна - концепции мифов" . Архивировано из оригинала 18 апреля 2019 года . Получено 11 июля 2018 года .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Болл, Филипп (10 сентября 2007 г.). «Горящая вода и другие мифы» . News@Nature . Спрингер Природа. doi : 10.1038/news070910-13 . ISSN 1744-7933 . S2CID 129704116 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Ball, Philip (2006). «Ядерные отходы привлекают внимание звезды». News@Nature . doi : 10.1038/news060731-13 . ISSN 1744-7933 . S2CID 121246705 .
^ Веймар, Кэрри (7 мая 2007 г.). «Ученый, ученый, влете» . Санкт -Петербург Таймс . Получено 3 февраля 2011 года .
^ Schadewald, RJ (2008). Собственные миры: краткая история ошибочных идей: креационизм, плоский земляный, энергетический мошенничество и дело Великовского . Xlibris нас. ISBN 978-1-4628-1003-1 Полем Получено 11 июля 2018 года .
^ Симпсон, Брюс (май 2008 г.). «Доказательство того, что HHO - это афера» . Aardvark ежедневно . Архивировано из оригинала 11 февраля 2012 года . Получено 12 февраля 2012 года .
^ Автомобили с водяными двигателями: водород Electrolyzer Mod не может повысить MPGS Archived 20 марта 2015 года, на The Wayback Machine , Майк Аллен, 7 августа 2008 г., Popularmechanics.com

[1] Говард Монро Рэймонд (1916), «Оксти-гидроген-сварка» , современная практика магазина, Том 1 , Американское техническое общество, архивное из оригинала 6 марта 2011 г.

[2] Виал, Итан (1921). Газовый факел и термитная сварка . МакГроу-Хилл. п. 10 Архивировано с оригинала 3 августа 2016 года.

[3] W. Dittmar, «Упражнения в количественном химическом анализе», 1887, с. 189 Архивировано 27 июня 2014 года на машине Wayback

[NASA-4] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в О'Коннор, Кен. «Водород» (PDF) . НАСА Гленн Исследовательский центр Гленна Руководство по безопасности . Архивировано из оригинала (PDF) 2 февраля 2013 года.

[5] Мойл, Мортон; Моррисон, Ричард; Черчилль, Стюарт (март 1960 г.). «Детонационные характеристики смесей кислорода водорода» (PDF) . AISHE Journal . 6 (1): 92–96. Bibcode : 1960aiche ... 6 ... 92M . doi : 10.1002/aic.690060118 . HDL : 2027.42/37308 .

[encyclopedia-6] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Чисхолм, Хью , изд. (1911). «Оксидридогеновое пламя» . Encyclopædia Britannica . Тол. 20 (11 -е изд.). Издательство Кембриджского университета. п. 424.

[7] Калверт, Джеймс Б. (21 апреля 2008 г.). «Водород» . Университет Денвера . Архивировано из оригинала 18 апреля 2009 года . Получено 23 апреля 2009 года . Пламя воздушного гидрогенового факела достигает 2045 ° C, в то время как оксидрогеновое пламя достигает 2660 ° C.

[8] «Адиабатическое пламя температуры» . Инженерный набор инструментов . Архивировано из оригинала 28 января 2008 года . Получено 23 апреля 2009 года . "Кислород как окислитель: 3473 K, воздух как окислитель: 2483 K"

[9] «Температура синего пламени» . Архивировано из оригинала 16 марта 2008 года . Получено 5 апреля 2008 года . «Водород в воздухе: 2400 К, водород в кислороде: 3080 К»

[10] Вернон, Джулия (август 2011 г.). Акустическая характеристика взрывающихся водородно-кислородных воздушных шаров (тезис) . Получено 15 августа 2024 года .

[WT-11] Jump up to: ^а ^{беременный} Тилден, Уильям Август (1926). Химическое открытие и изобретение в двадцатом веке . Adadant Media Corporation. п. 80. ISBN 978-0-543-91646-4 .

[12] Hofmann, AW (1875). «Отчет о разработке химического искусства в течение последних десяти лет» . Химические новости . Производственные химики.

[13] Гриффин, Джон Джозеф (1827). Практический трактат об использовании продувочной трубы в химическом и минеральном анализе . Глазго: R. Griffin & Co.

[14] «Процесс VerneUil» . Энциклопедия Британская . 22 октября 2013 г. Получено 11 июля 2018 года .

[15] PN RAO (2001), «24,4 оксидрогеносная сварка» , Технология производства: литейное производство, формирование и сварка (2 Ed.), Tata McGraw-Hill Education, с. 373–374, ISBN 978-0-07-463180-5 , архивировано с оригинала 27 июня 2014 года

[16] "Eagle Research Institute - Газ Брауна - концепции мифов" . Архивировано из оригинала 18 апреля 2019 года . Получено 11 июля 2018 года .

[Ball2007-17] Jump up to: ^а ^{беременный} Болл, Филипп (10 сентября 2007 г.). «Горящая вода и другие мифы» . News@Nature . Спрингер Природа. doi : 10.1038/news070910-13 . ISSN 1744-7933 . S2CID 129704116 .

[Ball2006-18] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Ball, Philip (2006). «Ядерные отходы привлекают внимание звезды». News@Nature . doi : 10.1038/news060731-13 . ISSN 1744-7933 . S2CID 121246705 .

[19] Веймар, Кэрри (7 мая 2007 г.). «Ученый, ученый, влете» . Санкт -Петербург Таймс . Получено 3 февраля 2011 года .

[Schadewald_2008_p.-20] Schadewald, RJ (2008). Собственные миры: краткая история ошибочных идей: креационизм, плоский земляный, энергетический мошенничество и дело Великовского . Xlibris нас. ISBN 978-1-4628-1003-1 Полем Получено 11 июля 2018 года .

[21] Симпсон, Брюс (май 2008 г.). «Доказательство того, что HHO - это афера» . Aardvark ежедневно . Архивировано из оригинала 11 февраля 2012 года . Получено 12 февраля 2012 года .

[22] Автомобили с водяными двигателями: водород Electrolyzer Mod не может повысить MPGS Archived 20 марта 2015 года, на The Wayback Machine , Майк Аллен, 7 августа 2008 г., Popularmechanics.com

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]