Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики
http://chemistry-chemists.com/forum/

Опыты с трубкой Фарадея/сжижение газов
http://chemistry-chemists.com/forum/viewtopic.php?f=35&t=2437
Страница 2 из 7

Автор:  Иван Николаевич [ 28 янв 2012 15:09 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыт Фарадея

Спасибо. Попробую подтвердить голословное описание сняв ролик. Нашёл ещё трубку, от 2 мл пипетки- внутренний диаметр 5 мм, стенки около 1,5 мм. Сделал подобный девайс. Попробую заснять.

Автор:  Upsidesium [ 28 янв 2012 15:27 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыт Фарадея

Присоединяюсь к поздравлениям. Если не ошибаюсь у А. Азимова ''Краткая история химии'' сообщалось о получении Фарадеем таким же способом сжиженных НСL, SО2, СL2 и др.

Автор:  Иван Николаевич [ 28 янв 2012 16:25 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыт Фарадея

Опыт получился, но с неожиданным финалом
конец немного предсказуем
взрыв вдребезги трубки и экрана
.
Вот исходный девайс.
Вложение:
DSCF1973.JPG
DSCF1973.JPG [ 446.46 Кб | Просмотров: 6714 ]

Полученная сжиженная углекислота.
Вложение:
Snapshot - 2.jpg
Snapshot - 2.jpg [ 776.27 Кб | Просмотров: 6714 ]

Вложение:
Snapshot - 3.jpg
Snapshot - 3.jpg [ 780.46 Кб | Просмотров: 6714 ]

Опыт к счастью проводился во дворе (было -10) и за защитным экраном (кусок стекла), т.к. предполагал подобное. Отделался лёгким испугом.
Вот ход всего опыта
Вложение:
Разложение соды в трубке .avi [12.76 Мб]
Скачиваний: 227


В общем надо проводить в трубке подобной первоначальной, стенки потолще, количество вещества много меньше и каплю углекислоты видно. Взрыв видимо вызван касанием капель воды нагретого стекла, они ведь стекают вниз в сторону соды.

Опыт не так безопасен, как кажется. Однако видно как конденсируется вода и появляется жидкая углекислота и их отличие. Достаточно убедительный ролик или не очень?

Автор:  Volodymyr [ 28 янв 2012 16:44 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыт Фарадея

Все хорошо, что хорошо кончается.
Ролик более, чем убедительный (можно было бы черный фон для жидкого СО2, но это мелочи: кому не понравится - пусть заснимет лучше - если не побоится).

Автор:  Иван Николаевич [ 28 янв 2012 16:58 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыт Фарадея

Разживусь несколькими пипетками и может попробую ещё.

Возможен вариант также с закисью азота.
Вложение:
p0244-sel.gif
p0244-sel.gif [ 162.7 Кб | Просмотров: 6711 ]

Автор:  герман [ 28 янв 2012 18:48 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыт Фарадея

А не взорвется ли аммиачная селитра при таком давлении?

Автор:  Volodymyr [ 28 янв 2012 18:51 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыт Фарадея

Селитра - нет, но стеклянная трубка - запросто.

Автор:  Volodymyr [ 29 янв 2012 00:52 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыт Фарадея

Отсканировал примерно треть книги
Г. Фоулз Лекционные опыты по химии (1962)

надеюсь через несколько дней закончить. Нам с Сашей книга очень понравилась.
Когда увидел разложение нитрата свинца, подумал: вот его-то и можно запаять в трубку, ведь в отличие от нитрата меди он не дает воды! Но скоро сообразил, что если это сделать, будет большой бах: кислород-то останется в газовой фазе и создаст большое давление.

Автор:  Upsidesium [ 29 янв 2012 02:36 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыт Фарадея

Vladimir писал(а):
Когда увидел разложение нитрата свинца, подумал: вот его-то и можно запаять в трубку, ведь в отличие от нитрата меди он не дает воды! Но скоро сообразил, что если это сделать, будет большой бах: кислород-то останется в газовой фазе и создаст большое давление.

В условиях лаборатории воздух и кислород можно ожижить с помощью метода Дьюара (каскад СО -> O2 ж), метода Линде (сильное разрежение с дополнительным охлаждением) или их "гибрида" метод Дьюара-Линде (дополнительное разрежение):
Вложение:
000001.JPG
000001.JPG [ 148.81 Кб | Просмотров: 6688 ]

Является дальнейшей модификацией опыта Фарадея (ожижение "перманентных" газов) дополненного эффектом Джоуля-Томпсона (лорда Кельвина) о котором я уже упоминал.
Относительное понижение температуры после дросселирования можно расчитать по формуле:
:gama: = а * (p1 - p0) * (273/T)2
р1 - давление в сосуде-накопителе (в котором создается давление), кПа
р0 - давление в сосуде-коденсаторе, кПа
Т - температура в конденсаторе, К
a - критический параметр определяющий "сцепление" молекул (расчиывается из уравнения Ван-дер-Ваальса)
aвозд = 0,276
аСО2 = 1,388
Будет ли интересным дополнить материал (в виду сложности - только теоретически :( ) методами получения низких температур?

Автор:  Иван Николаевич [ 29 янв 2012 12:55 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыт Фарадея

Хотел узнать есть ли доступные вещества разлагающиеся при умеренном нагреве с выделением углекислого газа, но без выделения воды?

Походит ли в качестве такового карбонат свинца?

Автор:  Trel [ 29 янв 2012 13:22 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыт Фарадея

Интересно, получится ли сжижить хлор? Получать его нагревом хлорной извести с катализатором. Сам попробовать не имею возможности, стеклянных трубок нет никаких.

Автор:  Upsidesium [ 29 янв 2012 13:30 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыт Фарадея

Trel писал(а):
Интересно, получится ли сжижить хлор? Получать его нагревом хлорной извести с катализатором. Сам попробовать не имею возможности, стеклянных трубок нет никаких.

Скорее всего да.

Автор:  Иван Николаевич [ 29 янв 2012 13:36 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыт Фарадея

Хлор сжижить проще чем углекислый газ, т.к. давление значительно ниже. Можно как Фарадей - запаять гидрат хлора и слегка нагреть. Проще чем разлагать хлорку.
Причём можно сделать не изогнутую трубку, а трубку-ампулу. ЕМНИП при нагреве до комнатной температуры гидрат распадется на слой воды и слой жидкого хлора.

Trel писал(а):
Сам попробовать не имею возможности, стеклянных трубок нет никаких.

Если не жалко можно загубить 1-2 подходящие пипетки. Ценность их невелика.

Автор:  Trel [ 29 янв 2012 13:52 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыт Фарадея

Гидрат хлора- что за фрукт?

Автор:  Иван Николаевич [ 29 янв 2012 14:34 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыт Фарадея

Всё хорошо описано в Основах химии Менделеева стр 340-341
Вложение:
p0357-sel.gif
p0357-sel.gif [ 1.59 Мб | Просмотров: 6718 ]

Вложение:
p0358-sel.gif
p0358-sel.gif [ 14.63 Кб | Просмотров: 6718 ]

Автор:  Trel [ 29 янв 2012 15:52 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыт Фарадея

Иван Николаевич писал(а):
Хотел узнать есть ли доступные вещества разлагающиеся при умеренном нагреве с выделением углекислого газа, но без выделения воды?

Походит ли в качестве такового карбонат свинца?

А разве карбонат свинца не основный, как карбонат меди?

Автор:  Иван Николаевич [ 29 янв 2012 16:16 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыт Фарадея

Вроде бы существуют оба. В Карякине есть методика получения:
Вложение:
p0165-sel.gif
p0165-sel.gif [ 192.91 Кб | Просмотров: 6706 ]

Автор:  O'Bu [ 29 янв 2012 16:31 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыт Фарадея

Trel писал(а):
А разве карбонат свинца не основный, как карбонат меди?
Средний карбонат меди (II) тоже известен, только получится, если долго мучиться.
Цитата:
Меди карбонат СuСО3 получают обработкой основных карбонатов СО2 под давлением 4,6 МПа при 180°С.

http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2459.html

Автор:  Volodymyr [ 29 янв 2012 18:10 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыт Фарадея

Карбонат свинца, пожалуй еще получить можно с разумной примесью основного карбоната, но с другими p и d металлами номер не пройдет.

Автор:  Иван Николаевич [ 29 янв 2012 18:43 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыт Фарадея

А доступен ли первоисточник-Philosophical Transactions, 1823, 16v. ?

В словаре Брокгауза есть описание первых опытов Фарадея по сжижению газов давлением.
Из статьи Газы сжиженные и в критическом состоянии.
Цитата:
Опыты Фарадея в 1823 году [«Phil. Trans.», 1823, 16v.]. Для получения какого-нибудь газа в жидком виде, Фарадей подыскивал твердые или жидкие тела, которые, при нагревании в запаянной трубке, выделяют желаемый газ. Прибор Фарадея состоял из стеклянной загнутой сифоном трубки, в одном конце которой помещалось соответствующее вещество (например, для получения аммиака — соединение аммиака с хлористым серебром), в другом конце сифона помещался небольшой манометр со сжатым воздухом, который мог измерять давление внутри трубки. Этот второй конец трубки запаивался и помещался в охладительную смесь (фиг. 2).
Вложение:
Brockhaus_and_Efron_Encyclopedic_Dictionary_b14_859-0.jpg
Brockhaus_and_Efron_Encyclopedic_Dictionary_b14_859-0.jpg [ 37.06 Кб | Просмотров: 6695 ]

Фиг. 2. Прибор Фарадея для сжижения газов в запаянной трубке.

Нагревая первый конец трубки и образуя таким образом все новые и новые количества газа, Фарадей этим самым увеличивал давление внутри трубки. При достаточном давлении, в охлажденной части прибора появлялся сжиженный газ. Таким образом Фарадей мог получить в жидком виде следующее газы:
Вложение:
2012-01-29_172043.gif
2012-01-29_172043.gif [ 4.98 Кб | Просмотров: 6695 ]


Видимо Фарадей использовал хитроумный способ смешения веществ после запаивания. Не все газы можно было получить нагревом твёрдых веществ. Например для сероводорода им была использована реакция между сульфидом железа и соляной кислотой.
Думаю было подобно описанному в книге Лукса:
Вложение:
p0548-sel.gif
p0548-sel.gif [ 10.76 Кб | Просмотров: 6695 ]

Вложение:
p0549-sel.gif
p0549-sel.gif [ 50.21 Кб | Просмотров: 6695 ]


P.S. Хорошо бы переснять опыт, но если и займусь, то не в ближайшее время.

Страница 2 из 7 Часовой пояс: UTC
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/