№1 2010

В прошлом самодельный кипятильник из двух лезвий и нескольких спичек был широко распространен, например, среди студентов, на заводах, в армии и "исправительно-трудовых" учреждениях.

Сделать такой кипятильник очень просто, чем и объясняется его популярность.

К каждому из двух лезвий подключите по проводу. Лезвия изолируйте друг от друга и зафиксируйте с помощью спичек [1]. Провода подсоедините к вилке, которую включите в розетку. Кипятильник получался не только простым, но и эффективным - он достаточно быстро греет воду.

Промышленность также выпускала электрические чайники, что работали по схожему принципу. Они имели два электрода, между которыми проходил электрический ток - через прослойку воды. Такие чайники имели существенное преимущество - когда в них выкипала вода, нагрев прекращался (поскольку исчезала прослойка воды между электродами). Чайники более распространенной тогда конструкции - с ТЭНом (рис.), после того, как в них выкипала вода, очень быстро перегорали (тогда еще не было датчиков автоматического отключения).

__________________________________________________
¹ Иногда лезвия закрепляли немного не так, как показано на рисунке. Для этого брали шесть спичек (две спички между лезвиями и четыре с внешней стороны), края спичек сматывали нитками.

Были даже дистилляторы, нагрев в которых осуществлялся за счет прохождения электрического тока через воду. Как пример можно привести дистиллятор конструкции Бабичева (рис.).

Однако, как это часто бывает, за простоту конструкции приходится расплачиваться безопасностью. Описанный самодельный кипятильник довольно опасен в обращении. Он не раз служил причиной пожаров или смертельных поражений электрическим током.

Основные опасности следующие:

* Если лезвия или неизолированние части проводов соприкоснутся - произойдет короткое замыкание.

* Нагрев происходит за счет прохождения электрического тока через воду. Во время работы кипятильника вода находится под напряжением. Ни в коем случае нельзя касаться воды, перемешивать воду ложкой или использовать для кипячения металлическую посуду - можно получить смертельный удар током.

* Нельзя пытаться кипятить подсоленную воду - это чревато небольшим взрывом и разбрызгиванием воды. Не вздумайте подсаливать воду в процессе кипячения!

* При работе кипятильника возможна электрохимическая коррозия нержавеющей стали лезвий. Продукты коррозии попадают в воду [K1].

Если вы все-таки решили сделать такой кипятильник - будьте осторожны. И главное - не пользуйтесь этой конструкцией постоянно: даже самый дешевый китайский кипятильник или электрочайник гораздо безопаснее и удобнее в обращении.

Теория - это хорошо, но пора заняться практикой. Я неоднократно наблюдал, как другие люди делали кипятильник описанной выше конструкции. И даже сделал сам электролизер схожей конструкции, правда он питался напряжением не 220, а 10-15 В, так что это не считается.

Через 5 лет после написания статьи решил восполнить пробел - сделать, а главное - заснять в работе кипятильник из двух лезвий.

Взял два лезвия из нержавейки и соединил их спичками, воспользовавшись круглыми дырочками в лезвиях. Предварительно примотал к лезвиям контакты из многожильного медного провода. Закрепил кипятильник в стакане с 0.5 л воды из-под крана и включил ток.

Лезвия сразу же покрылись мелкими пузырьками, которые струйками поднимались вверх. - Одновременно с нагревом воды проходил и ее электролиз (с переменным током). Практически уверен, что кроме пузырьков пара выделялся водород и кислород.

Выделение пузырьков резко усилилось, верхний слой воды закипел. Кипение было бурным (так, что лезвия двигались из стороны в сторону). Чтобы вода закипела, понадобилось минут 10 - т.е. наш кипятильник греет медленно.

Нижний слой (тот, что ниже лезвий) все еще оставался холодным: между верхним и нижним слоем воды было заметно границу раздела. Наглядная иллюстрация низкой теплопроводности воды.

Но это еще не все. Когда вода бурно закипела, в местах, где к лезвиям была примотана медная проволока, появились красные, белые и синие искры. Количество искр росло. Медная проволока почернела, а сами лезвия покрылись коричневым налетом (т.е. коррозия металла шла довольно активно).

Смотреть Видео (71 Мб, .avi )

Я считал эксперимент оконченным, но коллега предложил повторить опыт, который он провел в детстве: в раствор питьевой соды (гидрокарбонат натрия) он опустил два медных многожильных провода, которые подключил к розетке. Результатом стал треск и множество искр.

Коллега предложил провести аналогичный опыт с кипятильником из лезвий. Я помнил, что происходит, если добавить в воду с таким кипятильником соль, поэтому:

во-первых, вылил из стакана кипяток и налил миллилитров 300 холодной воды из-под крана;

во-вторых, накрыл тканью размещенный поблизости ноутбук.

Опустил кипятильник в стакан с водой, включил ток. Началось слабое выделение пузырьков. Коллега добавил десертную ложечку гидрокарбоната натрия - выделение пузырьков резко усилилось, в месте крепления проволоки к лезвиям появилось много искр. Добавил еще одну ложку соды - количество искр увеличилось, за две минуты вода в стакане бурно закипела. Но и это еще не все: под конец кипение сопровождалось звуком, подобным звуку работающего трансформатора.

Кипятильник пришлось выключить: так и до КЗ [2] недалеко: от бурного кипения спички слетят и лезвия соприкоснуться. Вода в стакане приобрела коричневый цвет из-за продуктов коррозии.

__________________________________________________
² КЗ - короткое замыкание.

Смотреть Видео (46 Мб, .avi )

Комментарии

^К1 Следует помнить, что нержавеющие стали содержат хром. Среди продуктов электрохимической коррозии сплавов хрома, особенно в слабощелочной среде (например, в случае карбонатной жесткости воды), вполне могут быть хроматы, известные своей канцерогенностью. Другой компонент нержавеющих сталей - никель, соединения которого тоже не подарок. В общем, употреблять воду после такого кипячения не рекомендуется. Предпочтительнее выглядит использование электродов из обычной стали, несмотря на то, что эстетический вид (и вкус) воды может быть испорчен ржавчиной.

<Электрическая дуга, Электрические разряды, Опыты с Электричеством>

<Химические вулканы и Фараоновы змеи ч.2> <Химические вулканы ч.1> < Опыты со щелочными металлами > < Опыты со щелочными металлами 1 > [Эксперименты с ацетиленом, метаном, пропаном и бутаном] <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 1> <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 2> <Эксперименты с фосфором ч.1> <Эксперименты с фосфором ч.2> <Эксперименты с водородом 1> <Эксперименты с водородом 2> <Эксперименты с водородом 3> <Хлористый азот (трихлорид азота). Иодистый азот (нитрид иода)> <Перекись ацетона, ГМТД, органические перекиси> <Черный порох> <Кумулятивный эффект (№5 2011)> <Нитроглицерин, Этиленгликольдинитрат, Нитроэфиры, Нитропроизводные> <Огонь от капли воды (№1 2012)> <Огонь на ладони (Холодный огонь)> <Ртуть, Амальгамы, Соединения Ртути>
<Самодельный кипятильник из двух лезвий (Обсудить на форуме)> [Отправить Комментарий / Сообщение об ошибке]