Оглавление Видео опыты по химии Видео опыты по физике На главную страницу

Химия и Химики № 8 2013

Журнал Химиков-Энтузиастов





Что можно сделать с электрической лампой? ч.3 и 4


В.Н. Витер


Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter


Лампа и пропан-бутановая смесь
Задался вопросом: как ведет себя раскаленная вольфрамовая спираль в атмосфере углеводородов - пропан-бутановой смеси? С одной стороны, пропан и бутан не являются окислителями; но, с другой стороны, при температурах, на много более низких, чем температура вольфрамовой спирали лампы, углеводороды разлагаются, выделяя сажу.

Для начала взял лампу, перегоревшую в предыдущем опыте (т.к. колба была разгерметизирована пламенем горелки). С помощью пинцета раскрошил стекло так, что от лампы остались только цоколь, электроды и перегоревшая вольфрамовая спираль. Спираль снова подсоединил обоими концами к электродам. Вкрутил лампу (вернее то, что от нее осталось) в патрон и опустил вместе с патроном в стакан на 300 мл. Стакан заполнил пропан-бутановой смесью с помощью газового баллончика для заправки зажигалок и ПВХ-трубки.

Когда включил ток, произошла короткая синяя вспышка и волосок лампы снова оборвался. Но даже за этот короткий период образовалось немного сажи. Я снова подсоединил спираль лампы к электродам, заполнил стакан пропан-бутановой смесью и включил ток. В этот раз вспышка была продолжительнее и ярче, волосок перегорел посредине и образовалось больше сажи. Но все равно все произошло быстро.

Лампа и пропан-бутановая смесь
Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь




Решил провести эксперимент непосредственно в электрической лампе. Как проделать дырку в колбе (чтобы наполнить ее пропан-бутановой смесью) я уже знал: нужно включить лампу и направить на стекло пламя газовой горелки. Но как только образовалась дырочка, - сразу же выключил лампу: чтобы раскаленный волосок не сгорел на воздухе.

В отверстие вставил трубку и заполнил колбу лампы пропан-бутановой смесью, после чего сразу включил ток. Лампа ярко вспыхнула, но вскоре перегорела. При этом на спирали и электродах образовалась "паутина" из нитей угля. Спираль лампы была покрыта черным налетом.

Бесспорной причиной перегорания лампы является перегрев вольфрамовой спирали. Возможно, он происходит в результате того, что теплопроводность пропана, бутана и изобутана ниже, чем разреженного аргона. Однако гораздо более вероятной мне кажется другая версия. В результате разложения углеводородов вольфрамовая спираль сразу же покрывается налетом угля, который мешает отводиться теплу и ведет к перегреву.

В любом случае, пропан и бутан губят вольфрамовую спираль лампы накаливания не менее эффективно, чем кислород воздуха.

Лампа и пропан-бутановая смесь
Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь

Лампа и пропан-бутановая смесь




Лампа и муфель
Описанный ниже опыт я провел сразу же после экспериментов по действию на колбу перегоревшей лампы пламени газовой горелки (см. ч.1). Горелка оказалась слишком слабым источником тепла, и я решил принять радикальные меры: поместил вторую лампу в камеру муфельной печи, зафиксировал ее в вертикальном положении (цоколем вниз) и включил нагрев до 800°С. Чтобы стекло не потекло на керамическую плитку-вкладыш подложил снизу куски глазурованной кафельной плитки (глазурью вниз).

Когда муфель нагрелся до заданной температуры, я открыл камеру и обнаружил там большой стеклянный пузырь. Пузырь сместился за пределы кусков кафельной плитки и расположился на вкладыше. Перспектива не очень радостная - сдирать стекло с керамики, но я продолжил эксперимент и поднял температуру до 1000°С. Пузырь лопнул и растекся по вкладышу. Утром выяснилось, что не о том я переживал. После охлаждения слой стекла растрескался и сравнительно легко отстал. Зато глазурь кафельной плитки "припаялась" к керамическому вкладышу и ее пришлось долго и аккуратно отколупывать. В принципе, повреждения плиты-вкладыша - это не страшно: главное, чтобы футеровка камеры не пострадала.

Кстати, электроды лампы, сделанные из платинита, в лишний раз подтвердили название этого сплава: проволочки вплавились в стекло, не вызвав его растрескивания при охлаждении. Цоколь лампы практически полностью окислился и рассыпался от прикосновения. Железные предметы (кольцо и полоска), которые я использовал как опору для лампы, сильно окислились с поверхности: с них удалось счистить несколько грамм магнетита (Fe3O4).

Муфель, который вы видите на фотографиях, имеет камеру из асбестового волокна. Это плохой вариант, т.к. асбест очень непрочный, он легко крошится и имеет неприятное свойство сыпаться в нагреваемые образцы. Желательно выбирать муфельные печи с керамической нагревательной камерой. В процессе работы она может слегка потрескаться, но это гораздо лучший вариант, чем асбестовое волокно.

Лампа и муфель
Лампа и муфель

Лампа и муфель

Лампа и муфель

Лампа и муфель

Лампа и муфель

Лампа и муфель

Лампа и муфель

Лампа и муфель

Лампа и муфель

Лампа и муфель

Лампа и муфель

Лампа и муфель

Лампа и муфель

Лампа и муфель

Лампа и муфель

Лампа и муфель

Лампа и муфель



<Что можно сделать с электрической лампой?> <Эксперименты со стеклом>

<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>
<Что можно сделать с электрической лампой? (Обсудить на форуме)> <Стекло, Эксперименты со Стеклом (Обсудить на форуме)> [Отправить Комментарий / Сообщение об ошибке]