Опыты с трубкой Фарадея/сжижение газов

Иван Николаевич · **Joined:** 09 Sep 2010 19:23 **Posts:** 6154

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.

Upsidesium · **Posted:** 28 Jan 2012 16:27

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.

Иван Николаевич · **Joined:** 09 Sep 2010 19:23 **Posts:** 6154

Опыт получился, но ~~с неожиданным финалом~~

конец немного предсказуем

.
Вот исходный девайс.

Attachment:

DSCF1973.JPG [ 446.46 KiB | Viewed 17572 times ]

Полученная сжиженная углекислота.

Attachment:

Snapshot - 2.jpg [ 776.27 KiB | Viewed 17572 times ]

Attachment:

Snapshot - 3.jpg [ 780.46 KiB | Viewed 17572 times ]

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

Attachment:

Разложение соды в трубке .avi [12.76 MiB]
Downloaded 696 times

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?

Volodymyr · **Posted:** 28 Jan 2012 17:44

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).

Иван Николаевич · **Joined:** 09 Sep 2010 19:23 **Posts:** 6154

Разживусь несколькими пипетками и может попробую ещё.

Возможен вариант также с закисью азота.

Attachment:

p0244-sel.gif [ 162.7 KiB | Viewed 17569 times ]

герман · **Posted:** 28 Jan 2012 19:48

А не взорвется ли аммиачная селитра при таком давлении?

Volodymyr · **Posted:** 28 Jan 2012 19:51

Селитра - нет, но стеклянная трубка - запросто.

Volodymyr · **Posted:** 29 Jan 2012 01:52

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.

Upsidesium · **Posted:** 29 Jan 2012 03:36

Vladimir wrote:

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_2ж -> O_{2 ж}), метода Линде (сильное разрежение с дополнительным охлаждением) или их "гибрида" метод Дьюара-Линде (дополнительное разрежение):

Attachment:

000001.JPG [ 148.81 KiB | Viewed 17546 times ]

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)
a_возд = 0,276
а_СО2 = 1,388
Будет ли интересным дополнить материал (в виду сложности - только теоретически

) методами получения низких температур?

Иван Николаевич · **Joined:** 09 Sep 2010 19:23 **Posts:** 6154

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?

Trel · **Joined:** 15 Mar 2011 16:29 **Posts:** 4837

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

Upsidesium · **Posted:** 29 Jan 2012 14:30

Trel wrote:

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

Скорее всего да.

Иван Николаевич · **Joined:** 09 Sep 2010 19:23 **Posts:** 6154

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 wrote:

Сам попробовать не имею возможности, стеклянных трубок нет никаких.

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

Trel · **Joined:** 15 Mar 2011 16:29 **Posts:** 4837

Гидрат хлора- что за фрукт?

Иван Николаевич · **Joined:** 09 Sep 2010 19:23 **Posts:** 6154

Всё хорошо описано в Основах химии Менделеева стр 340-341

Attachment:

p0357-sel.gif [ 1.59 MiB | Viewed 17579 times ]

Attachment:

p0358-sel.gif [ 14.63 KiB | Viewed 17579 times ]

Trel · **Joined:** 15 Mar 2011 16:29 **Posts:** 4837

Иван Николаевич wrote:

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?

Иван Николаевич · **Joined:** 09 Sep 2010 19:23 **Posts:** 6154

Вроде бы существуют оба. В Карякине есть методика получения:

Attachment:

p0165-sel.gif [ 192.91 KiB | Viewed 17567 times ]

O'Bu · **Posted:** 29 Jan 2012 17:31

Trel wrote:

А разве карбонат свинца не основный, как карбонат меди?

Средний карбонат меди (II) тоже известен, только получится, если долго мучиться.

Quote:

Меди карбонат СuСО₃ получают обработкой основных карбонатов СО₂ под давлением 4,6 МПа при 180°С.

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

Volodymyr · **Posted:** 29 Jan 2012 19:10

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

Иван Николаевич · **Joined:** 09 Sep 2010 19:23 **Posts:** 6154

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.

Quote:

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).

Attachment:

Brockhaus_and_Efron_Encyclopedic_Dictionary_b14_859-0.jpg [ 37.06 KiB | Viewed 17556 times ]

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:

Attachment:

2012-01-29_172043.gif [ 4.98 KiB | Viewed 17556 times ]

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:

Attachment:

p0548-sel.gif [ 10.76 KiB | Viewed 17556 times ]

Attachment:

p0549-sel.gif [ 50.21 KiB | Viewed 17556 times ]

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

Опыты с трубкой Фарадея/сжижение газов

Who is online