Химия и Химики № 1 2014. Горение паров спирта

Горение паров спирта (бутыль 10 л)

После опытов в литровых колбах и в 1-2 литровых ПЭТФ бутылках решил провести эксперимент в стеклянной бутыли на 10 л. Бутыль имела отверстие снизу, закрытое пробкой с трубкой. По сравнению с диаметром бутыли ее горлышко было узким (около 4 см).

В бутыль налил спирт, чтобы он смочил стенки, после чего поставил бутыль под вытяжку и поднес к горлышку горящую спичку. Ничего не произошло.

Перевернул бутыль (горлышком вниз), вылил из него остатки спирта, снова поставил вертикально и поднес к горлышку спичку. В этот раз пары спирта загорелись, но только возле горлышка: пламя не стало опускаться вниз. По-моему, причина следующая: в сосуде слишком много паров спирта и мало воздуха - поэтому пары спирта горели только возле горлышка (где есть доступ воздуха).

Снова перевернул бутыль горлышком вниз и стал через трубку (в боковой пробке) вдувать воздух. Поставил бутыль вертикально, поднес спичку. Камеру не включил - поленился (будучи уверенным, что ничего не будет). У горлышка вспыхнуло синее пламя, которое опустилось ко дну бутыли с характерным гудением - примерно как в опытах с литровой колбой, но гораздо более эффектно.

Снова перевернул бутыль, вдул в нее воздух, слил остатки жидкости. Потом добавил новую порцию спирта, слил его избыток, поставил бутыль и поднес спичку к горлышку. Вспыхнуло синее пламя, которое опустилось вниз - ко дну бутыли. Однако горение было не по всему периметру сечения, а только с левой стороны.

Мало спирта? Добавил еще спирта, слил избыток, вдул воздух, поставил бутыль и поджег. Результат насколько превзошел ожидания, что я получил легкий ожог кисти. Вспыхнуло синее пламя, которое с шипением опустилось на дно бутыли, из горлышка ударил язык пламени, именно он слегка "подсмолил" руку. Но на этом все не закончилось - в бутыли начались "химические колебания": много раз вспыхивало, гасло и снова вспыхивало синее, сиреневое и желтое пламя, которое охватывало почти весь объем бутыли.

В следующих опытах мне удалось заснять горение паров спирта, аналогичное тому, которое я проворонил в самом начале, когда не включил камеру. Эксперимент хорошо получился три раза (из примерно двадцати попыток).

Для успешного опыта нужно было сливать остатки жидкости после прошлой попытки и выдувать продукты горения (при этом бутыль повернуть горлышком вниз). Потом добавить в бутыль спирта, слить его остатки, вдуть через трубку воздух и произвести попытку.

Важно, чтобы перед опытом стенки бутыли были комнатной температуры: в процессе горения стенки нагреваются - перед следующим опытом им нужно дать остыть. В противном случае контакт с горячим стеклом усиливает испарение спирта, повышает концентрацию его паров - в результате опыт может не получиться. Если видно, что концентрация спирта слишком высока (пламя не проскакивает в бутыль), иногда помогает вдувание внутрь бутыли воздуха.

В некоторых случаях, чтобы опыт хорошо получался, достаточно было после успешной попытки просто перевернуть бутыль горлышком вниз и вдуть в него воздух - после чего провести новую попытку.

Кроме успешных и явно неудачных опытов часто имел место "промежуточный вариант" - когда пламя опускалось в бутыль, но вместо того, чтобы образовать фронт и направиться ко дну, огонь начинал "колебаться" в объеме: гаснуть и снова разгораться. Выглядело это интересно, но не особо красиво. Иногда после повторного поднесения спички пары снова загорались.

Смотреть Видео (104 Мб, .avi )