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

Зажгите лампу спичкой / Что сделать с электрической лампой?
http://chemistry-chemists.com/forum/viewtopic.php?f=35&t=2441
Page 1 of 1

Author:  Volodymyr [ 28 Jan 2012 02:36 ]
Post subject:  Зажгите лампу спичкой / Что сделать с электрической лампой?

Опыт описан в книге О. Ольгина опыты без взрывов. Суть его проста: в твердом виде ионные вещества не проводят ток, но в жидком виде они являются проводниками. Поэтому когда ионные вещества плавятся, между электродами начинает течь ток и лампочка загорается.
Такой опыт с калиевой селитрой был в первом номере:
http://chemistry-chemists.com/N1_2012/U ... 12-U7.html

Attachment:
lamp-saltpeter-6.JPG
lamp-saltpeter-6.JPG [ 90.91 KiB | Viewed 24107 times ]


Вчера и сегодня проделал аналогичные опыты со стеклом. Между двумя электродами (расстояние в первом опыте 2 см, во втором - примерно 1.5 см) положил кусок стеклянной палочки. Электроды подключил к осветительной сети последовательно с лампочкой. Разумеется, лампа не загорелась.

Стал нагревать стекло газовой горелкой. Когда стекло размякло лампочка стала тускло гореть, по мере нагрева накал усиливался, потом стекло прогнулось и контакт нарушился: кусочек палочки разделился на две половинки. Лампа погасла.

На следующий день (сегодня) я немного усложнил эксперимент. Размышления были следующими. В аналогичном опыте с калиевой селитрой лампа загорается, когда селитра между электродами плавится, но если прекратить нагрев лампа не гаснет, поскольку селитра поддерживается в расплавленном состоянии за счет тепла, которое выделяется при прохождении электрического тока. Логично предположить, что подобное будет и со стеклом: после прекращения внешнего нагрева стекло будет находится в расплавленном (вернее - в размякшем) состоянии за счет омического тепла.

На этот раз между электродами положил два кусочка стеклянной палочки и стал нагревать. Когда стекло размякло, лампочка тускло загорелась, нагрев был прекращен, но два куска стеклянной палочки повели себя по-разному.

Ближайший к пламени кусочек нагрелся сильнее. Он стал прогибаться, образовалось утончение. В этом месте стекло раскалилось сначала до желтого, потом до белого цвета. Нагрев обусловлен тем, что в более узком месте сопротивление выше, следовательно, больше и выделение тепла. В результате стекло нагревалось, становилось все менее вязким, прогибалось и становилось все более тонким. Когда контакт нарушился, между кусочками жидкого стекла вспыхнула яркая дуга, это вызвало плавление и окончательное размыкание контакта.

Другой кусок стеклянной палочки повел себя по-иному. Он нагревался слабее, в нем не образовалась перемычка, стекло в нем осталось гораздо более вязким, но именно за счет этого куска палочки лампа продолжала гореть. Было заметно, что в месте контакта металлических электродов со стеклом горят две миниатюрные электрические дуги, и за счет этого стекло поддерживается в размякшем состоянии. В этом опыте лампочка прогорела минуту, пока контакт не ослаб и стекло не остыло, но в одном из последующих опытов лампа горела пять минут (пока опыт не был прекращен).

Если находящееся в таком состоянии стекло дополнительно нагреть горелкой, оно размякало, прогибалось, формировалась перемычка, которая раскалялась и разрывалась с образованием дуги.

Во время экспериментов дважды умудрился коснуться пальцами электродов, которые были под напряжением 220 В (одновременно обоих). В результате наблюдалось непроизвольное сокращение мышц (как дрожь от холода). Хорошо, что электроды были покрыты оксидной пленкой, а я стоял на резиновом коврике.

Author:  Моня Квасов [ 28 Jan 2012 05:46 ]
Post subject:  Re: Зажгите лампу спичкой

А интересно как будет проходить электролиз расплава стекла?
По идее, должен выделяться кислород и накапливаться в стекломассе кремний низших степеней окисления.

Author:  Volodymyr [ 28 Jan 2012 12:38 ]
Post subject:  Re: Зажгите лампу спичкой

Насчет продуктов восстановления - возможны варианты, но ток не может проходить через электролит без электролиза (кроме высокочастотного тока).

Author:  Volodymyr [ 30 Jan 2012 02:09 ]
Post subject:  Re: Зажгите лампу спичкой

Закончил первую часть статьи
Зажгите лампу спичкой (электропроводность стекла)

http://chemistry-chemists.com/N2_2012/P ... 12-P1.html
Attachment:
lamp_glass-48.JPG
lamp_glass-48.JPG [ 80.6 KiB | Viewed 24039 times ]

Author:  -Mike- [ 31 Jan 2012 15:19 ]
Post subject:  Re: Зажгите лампу спичкой

Если в стекло добавить достаточно сажи, то возможен разогрев без газа, да и светить должно посильнее.

Author:  Volodymyr [ 31 Jan 2012 15:47 ]
Post subject:  Re: Зажгите лампу спичкой

При комнатной температуре стекло - диэлектрик. Умеренное количество сажи не поможет, а если сажи добавить достаточно, тогда зачем стекло? Светимость ограничивается тем, что стекло плавится и стекает (разрывается цепь).

Author:  Иван Николаевич [ 31 Jan 2012 21:46 ]
Post subject:  Re: Зажгите лампу спичкой

-Mike- wrote:
Если в стекло добавить достаточно сажи, то возможен разогрев без газа, да и светить должно посильнее.


Давным-давно в 1897 г. Нернст предложил электрическую лампу основанную на похожем принципе. Причём лампы производились на фабрике и использовались практически. Интересующиеся этим оригинальным изобретением могут прочитать о нём с словаре Брокгауза-Ефрона (статья электрическое освещение).
Quote:
В лампе Нернста накаливанию током подвергается стерженек, спрессованный из окислов некоторых металлов (окиси магния, тория, циркония, иттрия); чтобы сделать стерженек проводящим, его подогревают либо пламенем спиртовой лампочки или спички (первоначальный тип ламп Нернста), либо (в современных лампах) особым подогревателем...
Стерженек лампы проводит электролитически и должен разлагаться под влиянием прохождения постоянного тока. Опыт показывает, однако, что если даже не менять направления тока, проходящего по лампе, то стерженек все же выдерживает, не разлагаясь, продолжительное горение. Нернст объясняет это тем, что выделяющийся на аноде при электролизе кислород диффундирует к катоду и вместе с кислородом воздуха вновь окисляет выделяющийся на катоде металл. Опыты Бозе, производившего исследование горения лампы Нернста в пустоте, подтвердили в общем приведенные предположения и показали, что правильное горение этой лампы возможно только в присутствии кислорода воздуха. При применении переменного тока возможность разложения стерженька электролизом исключена, и лампа Нернста может гореть и в пустоте. Средняя продолжительность горения современных (1903) ламп Нернста не выше 400 часов; поглощаемая ими энергия при той же силе света значительно меньше энергии, поглощаемой угольными лампами, а именно равна около 1,5 ватта на свечу и только после 400 часов горения повышается до 2 ватт. Из 12 ламп, исследованных проф. Веддингом, 5 л. выдержали свыше 600 ч. горения, другие 7 перегорели через 19, 159, 189, 197, 315 и 431 час.

Author:  Моня Квасов [ 01 Feb 2012 06:39 ]
Post subject:  Re: Зажгите лампу спичкой

Рабочее тело этих ламп состояло, говоря современным языком, из поликристаллического высокотемпературного оксидного полупроводника.
Идея применять подобные материалы для освещения не забыта. Насколько я знаю, давно уже пытаются скрестить тело накала из термо- и химически стойкой, проводящей ток, керамики с термолюминофорами.
http://bozon-higgsa.ru/tehnika/lampochka-vasilicha/

Из Большой Советской Энциклопедии:
Quote:
Механизм термолюминесценции — рекомбинационный. При нагревании освобождаются электроны, захваченные ловушками, и происходит излучательная рекомбинация их с ионизованными при возбуждении центрами люминесценции…
Центрами люминесценции минералов служат разнообразные структурные дефекты, определяемые условиями образования минералов, а также возникающие при облучении их ионизирующим излучением и при других внешних воздействиях…
Наиболее интенсивной и сложной термолюминесценция обладают минералы, содержащие примеси редкоземельных элементов (флюорит, апатит, ангидрит и др.), а также многие силикаты (полевой шпат, кварц, содалит и др.), карбонаты, сульфаты.

Author:  Hydrogenium [ 02 Feb 2012 22:59 ]
Post subject:  Re: Зажгите лампу спичкой

Отличный вариант - лампа накаливания+термолюминофор. КПД должен быть неплохой, ведь 90 процентов электроэнергии идёт именно на тепло. Добавьте к этому простоту включения (не нужны балласты) и безопасность (нет ртути). Получился бы достойный конкурент энергосберегайкам и светодиодам. А срок службы можно увеличить, уменьшив накал, температура всё равно будет высокая.

Author:  Hydrogenium [ 24 May 2012 18:22 ]
Post subject:  Re: Зажгите лампу спичкой

А если электроды положить на кафельную плитку или асбест, а поверх них стеклянную палочку, чтобы при нагреве она не прогибалась? Тогда даже размягчённая, она не разорвётся. Никто не пробовал так делать?
К сожалению, сам не смогу - нет горелки.

Author:  Volodymyr [ 24 May 2012 19:08 ]
Post subject:  Re: Зажгите лампу спичкой

Кафельная плитка слишком теплопроводна, если взять асбест, удастся (судя по всему) удержать размякшее стекло в расплавленном состоянии.

P.S. К сожалению, повторить эксперимент пока тоже не могу: из старого лабораторного помещения меня выжил бывший начальник, а в новом еще не обустроился.

Author:  Volodymyr [ 01 Apr 2015 20:16 ]
Post subject:  Re: Зажгите лампу спичкой / Что сделать с электрической ламп

Лампа накаливания, вакуум, вода
http://chemistry-chemists.com/N2_2015/C ... P19-1.html
Attachment:
incandescent_lamp-9[1].jpg
incandescent_lamp-9[1].jpg [ 201.6 KiB | Viewed 20633 times ]

Page 1 of 1 All times are UTC [ DST ]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/