เหตุใดไอน้ำจำนวนมากจึงเผาไหม้ในเตาเผา? เตาเผาประสิทธิภาพสูงที่ต้องทำด้วยตัวเอง: ผู้ริเริ่มคาร์คอฟแนะนำให้ใช้ไอน้ำน้ำ (วิดีโอ) จุดประกายการระเบิดของไอน้ำด้วยไฟฟ้าไฮดรอลิก

คุณได้รับอนุมูลอิสระจากที่ไหน? การเกิดอนุมูลอิสระมีแหล่งที่มาหลายแห่ง: เฟสน้ำ-ละอองลอย, ไอออนของอนุมูลอิสระในรูปของสิ่งเจือปนขนาดเล็ก, การไหลของอิเล็กตรอนจากระบบจุดระเบิด ฯลฯ อย่างไรก็ตาม ความเข้มข้นของพวกมันในอากาศและเชื้อเพลิงยังต่ำ เพื่อเพิ่มความเข้มข้นของไอออนหัวรุนแรง ในยุคของเรามีการใช้เชื้อเพลิงพิเศษที่เรียกว่าการกระตุ้น เมื่อเปิดใช้งาน ไม่เพียงแต่ปริมาณไอออนของอนุมูลจะเพิ่มขึ้นเท่านั้น แต่คุณสมบัติของของเหลวก็เปลี่ยนไปด้วย (ความหนืด ความลื่นไหล แรงตึงผิว ฯลฯ) ในน้ำและไฮโดรคาร์บอน จะมีเฟสใหม่ของสสารเกิดขึ้น โดยมีความเสถียรด้วยแรงไฟฟ้าสถิตจากประจุที่เกาะกัน ในกรณีนี้ ความเข้มข้นของอนุมูลอิสระสามารถเพิ่มขึ้นได้ถึง 105 เท่า ซึ่งช่วยให้เกิดการเผาไหม้ที่อุณหภูมิต่ำ ใช้เชื้อเพลิงได้สมบูรณ์มากขึ้น ความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ลดลงอย่างมาก ตลอดจนเพิ่มอายุการใช้งานและประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ เมื่อพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงกัมมันต์รวม (เชื้อเพลิงคอมโพสิต) โดยอาศัยเศษส่วนของน้ำมันโมเลกุลสูง (เชื้อเพลิงดีเซล, น้ำมันก๊าด, น้ำมันเชื้อเพลิง ฯลฯ ) และน้ำ การติดตั้งระบบไฮโดรคาวิเทชั่นแบบวอร์เท็กซ์และการเต้นเป็นจังหวะแบบหมุน

หลักการทำงานของตัวกระตุ้นเหล่านี้ขึ้นอยู่กับการผสมไฮโดรคาร์บอนและน้ำประเภทต่างๆ อย่างเข้มข้นในระดับโมเลกุลเนื่องจากการเคลื่อนที่ของกระแสน้ำวนและการเกิดโพรงอากาศ เป็นที่ทราบกันว่าเมื่อของแข็งในตัวกลางของเหลวสัมผัสกับพัลส์อันทรงพลัง พวกมันไม่เพียงแต่ผ่านการบดเท่านั้น แต่ยังได้รับคุณสมบัติทางเคมีกายภาพและเทคโนโลยีที่แตกต่างจากที่ได้มาจากการกระจายตัวไปสู่ความละเอียดเดียวกันบนเครื่องบดอื่น ๆ

ปรากฏการณ์ที่สามารถบรรลุผลดังกล่าวได้ ได้แก่ การเกิดโพรงอากาศแบบอุทกพลศาสตร์

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ถือเป็นปรากฏการณ์เชิงลบอย่างยิ่ง เนื่องจากมีการละเมิดระบบไฮดรอลิกและการทำลายอุปกรณ์ไฮดรอลิกอย่างกัดกร่อน อย่างไรก็ตาม การวิจัยในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาแสดงให้เห็นว่าภายใต้เงื่อนไขบางประการ มีความเป็นไปได้ที่จะทำให้เกิดโพรงอากาศแบบอุทกพลศาสตร์แบบ "แผงลอย" ซึ่งฟองอากาศโพรงอากาศจะยุบตัวลงในของเหลวและไม่อยู่บนผนังของช่อง ซึ่งทำให้สามารถใช้ ผลการทำลายล้างของคาวิเทชั่นสำหรับการประมวลผลองค์ประกอบของเหลวอย่างเข้มข้นโดยไม่ทำลายชิ้นส่วนการทำงานของอุปกรณ์ เมื่อเปรียบเทียบกับการเกิดโพรงอากาศที่สร้างขึ้นในอุปกรณ์อัลตราโซนิค การเกิดโพรงอากาศแบบอุทกพลศาสตร์มีข้อดีหลายประการ ได้แก่ ต้นทุนต่อหน่วยที่ต่ำกว่า ต้นทุนของอุปกรณ์ที่ลดลง ความเรียบง่ายของการออกแบบและการใช้งาน และความสามารถในการรวมเข้ากับอิทธิพลอื่นๆ

เชื้อเพลิงคอมโพสิต (CF) - เชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน + น้ำที่เชื่อมต่อกันในระดับโมเลกุล - เป็นเชื้อเพลิงเหลวชนิดใหม่โดยพื้นฐาน แตกต่างจากเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนในลักษณะของการเผาไหม้และการถ่ายเทความร้อน ในกระบวนการรวมน้ำและเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน น้ำจะกลายเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดหนึ่งที่ช่วยปรับปรุงกระบวนการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง

ตัวอย่างการใช้น้ำที่มีโครงสร้าง

1. 1. ในเทคโนโลยีวัสดุก่อสร้าง - ในการผลิต:

- อิมัลชั่นและสารแขวนลอย (ช่วยลดต้นทุนได้ 3-4 เท่า

เพิ่มความต้านทานความร้อนถึง+200ºСเพิ่มความต้านทานน้ำค้างแข็งเป็น

- 20°С เพิ่มความแข็งแกร่ง 1.5-2 เท่า) ผลทางเศรษฐกิจต่อตัน

คอนกรีต ~ 35%;

- สารแขวนลอยของซีเมนต์และดินเหนียว

- คอนกรีตเซลลูลาร์

- ท่อจ่ายน้ำคอนกรีตกำลังสูง, ท่ออุณหภูมิต่างๆ

เส้นผ่านศูนย์กลาง;

1. 2. ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ - เมื่อได้รับ:

- เชื้อเพลิงผสมน้ำมัน-น้ำ และน้ำมันเชื้อเพลิง-น้ำมัน-น้ำ เพื่อใช้ในงานวิศวกรรมพลังงานความร้อน

- เชื้อเพลิงผสมน้ำมันเบนซิน ดีเซล และน้ำมันก๊าดสำหรับใช้ในเครื่องยนต์สันดาปภายในสำหรับอากาศ น้ำ รถยนต์ และการขนส่งอื่นๆ ซึ่งจะช่วยให้เกิดเครื่องยนต์ใหม่ที่มีเชื้อเพลิงหลากหลายโดยพื้นฐาน

3. ในอุตสาหกรรมอาหาร - ระหว่างการผลิต:

- ผลิตภัณฑ์นมและโปรตีนใหม่ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

- ให้อาหารยีสต์

- การผลิตน้ำผลไม้ น้ำพริก เยลลี่ ฯลฯ กับสิ่งที่ไม่รวมอยู่ในธรรมชาติ

สารเติมแต่ง;

- ผลิตภัณฑ์เบเกอรี่;

4. ในทางการแพทย์และเภสัชวิทยา:

-ในการผลิตยาและเครื่องสำอางต่างๆ

กองทุน;

1. ทรงกลมสิ่งแวดล้อม:

- ในการผลิตโรงงานขนาดเล็กและอุปกรณ์สำหรับการรวบรวมและแปรรูปของเสีย

ขยะน้ำและของเหลวในพื้นที่ต่าง ๆ ของเศรษฐกิจของประเทศ

การบรรยายครั้งที่ 3

ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ น้ำที่ผลิตระหว่างการเผาไหม้ ธรรมชาติของน้ำ สารที่ซับซ้อน ไฮโดรเจน

ฉันหวังว่าคุณจะจำได้ดีว่าในตอนท้ายของการบรรยายครั้งล่าสุด ฉันใช้สำนวน "ผลิตภัณฑ์จากการจุดเทียน" ท้ายที่สุดเราเชื่อมั่นว่าเมื่อเทียนไหม้เราสามารถได้รับผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ต่างๆโดยใช้เครื่องมือที่เหมาะสม ประการแรก เรามีถ่านหินหรือเขม่าซึ่งไม่ออกมาเมื่อเทียนจุดติดดี ประการที่สอง มีสารอื่น ๆ บางอย่างที่ดูไม่เหมือนควัน แต่เป็นอย่างอื่น แต่ก่อตัวเป็นกระแสทั่วไปนั้น ซึ่งขึ้นมาจากเปลวไฟก็มองไม่เห็นและหายไป นอกจากนี้ยังมีผลิตภัณฑ์การเผาไหม้อื่น ๆ ซึ่งจะมีการหารือเพิ่มเติม โปรดจำไว้ว่า เราค้นพบว่าในองค์ประกอบของกระแสน้ำที่ลอยขึ้นมาจากเทียน ส่วนหนึ่งสามารถควบแน่นได้โดยการวางช้อนเย็น จานสะอาด หรือวัตถุเย็นอื่นๆ ขวางทาง แต่อีกส่วนหนึ่งไม่ควบแน่น ก่อนอื่นเราจะตรวจสอบส่วนที่ควบแน่นของผลิตภัณฑ์ ถึงจะดูแปลกๆ เราก็จะพบว่าเป็นแค่น้ำเท่านั้น ครั้งสุดท้ายที่ฉันพูดถึงเรื่องนี้สั้น ๆ - ฉันแค่บอกว่าในบรรดาผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้เทียนที่สามารถควบแน่นได้ก็มีน้ำด้วย วันนี้ฉันต้องการดึงความสนใจของคุณไปที่น้ำเพื่อที่คุณจะได้ศึกษาอย่างรอบคอบไม่เพียง แต่เกี่ยวข้องกับหัวข้อหลักของเราเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเรื่องทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับคำถามของการดำรงอยู่ของมันบนโลกด้วย

ตอนนี้ฉันพร้อมแล้วสำหรับการทดลองเรื่องการควบแน่นของน้ำจากผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ของเทียน และก่อนอื่นฉันจะต้องพยายามพิสูจน์ให้คุณเห็นว่ามันเป็นน้ำจริงๆ บางทีวิธีที่ดีที่สุดที่จะแสดงให้ผู้ชมเห็นได้ในคราวเดียวคือการสาธิตการกระทำของน้ำซึ่งจะมองเห็นได้ชัดเจน จากนั้นสัมผัสประสบการณ์ในลักษณะนี้ว่าจะมีสิ่งใดบ้างที่สะสมอยู่ในหยดที่ด้านล่างของถ้วยนี้ (อาจารย์วางเทียนไว้ใต้ถ้วยที่มีส่วนผสมของน้ำแข็งและเกลือ)

ข้าว. สิบเอ็ด

ฉันมีสสารบางอย่างที่เซอร์ฮัมฟรีย์ เดวีค้นพบ; มันทำปฏิกิริยากับน้ำอย่างรุนแรง และฉันจะใช้สิ่งนี้เพื่อพิสูจน์ว่ามีน้ำอยู่ นี่คือโพแทสเซียมที่สกัดจากโปแตช ฉันหยิบโพแทสเซียมชิ้นเล็ก ๆ แล้วโยนมันลงในถ้วยนี้ คุณเห็นว่าเขาพิสูจน์ว่ามีน้ำอยู่ในถ้วยได้อย่างไร - โพแทสเซียมลุกเป็นไฟลุกไหม้ด้วยเปลวไฟที่สว่างและแรงและในเวลาเดียวกันก็ไหลไปตามผิวน้ำ ตอนนี้ฉันจะเอาเทียนที่ติดอยู่ใต้ถ้วยของเราซึ่งมีส่วนผสมของน้ำแข็งและเกลือมาระยะหนึ่งแล้ว คุณเห็นหยดน้ำห้อยลงมาจากก้นถ้วย ซึ่งเป็นผลจากการจุดเทียน ฉันจะแสดงให้คุณเห็นว่าโพแทสเซียมจะให้ปฏิกิริยาเดียวกันกับน้ำนี้เช่นเดียวกับน้ำในถ้วย ดูสิ... โพแทสเซียมลุกเป็นไฟและเผาไหม้ในลักษณะเดียวกับการทดลองครั้งก่อนทุกประการ ฉันจับน้ำอีกหยดบนแก้วนี้ ใส่โพแทสเซียมลงไป และดูจากวิธีที่มันสว่างขึ้น คุณสามารถตัดสินได้ว่านี่คือน้ำที่มีอยู่ที่นี่ คุณจำได้ไหมว่าน้ำนี้มาจากเทียน

ในทำนองเดียวกัน ถ้าฉันเอาขวดใบนั้นไปคลุมตะเกียงแอลกอฮอล์ที่จุดไว้ คุณจะเห็นว่าขวดนั้นจะมีหมอกขึ้นมาจากน้ำค้างที่ตกลงบนขวดนั้น และน้ำค้างนี้ก็เป็นผลจากการเผาไหม้อีกครั้งหนึ่ง จากหยดที่หยดลงบนกระดาษที่คุณวาง ไม่ต้องสงสัยเลยว่าหลังจากจุดไฟแล้วจะมีน้ำปริมาณพอสมควรเกิดขึ้นจากการจุดตะเกียงแอลกอฮอล์ ฉันจะไม่ย้ายขวดโหลนี้ แล้วคุณจะเห็นว่ามีน้ำสะสมอยู่มากแค่ไหน ในทำนองเดียวกัน ถ้าฉันวางอุปกรณ์ทำความเย็นไว้เหนือเตาแก๊ส ฉันก็จะได้น้ำเช่นกัน เพราะน้ำจะถูกสร้างขึ้นเมื่อก๊าซเผาไหม้เช่นกัน ขวดนี้มีน้ำจำนวนหนึ่ง ซึ่งเป็นน้ำกลั่นบริสุทธิ์ที่ได้มาจากการเผาไหม้ของก๊าซส่องสว่าง มันไม่ต่างจากน้ำที่คุณสามารถได้รับจากการกลั่นจากแม่น้ำ มหาสมุทร หรือน้ำพุ - มันเป็นน้ำชนิดเดียวกันทุกประการ

น้ำเป็นสารเคมีชนิดหนึ่ง ย่อมเหมือนกันเสมอ เราสามารถผสมสารแปลกปลอมลงไปหรือกำจัดสิ่งสกปรกที่มีอยู่ในนั้นได้ อย่างไรก็ตาม น้ำจะยังคงอยู่ในสภาพเดิมอยู่เสมอ ไม่ว่าจะเป็นของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ ที่นี่ (วิทยากรโชว์เรือลำอื่น)น้ำที่ได้จากการเผาตะเกียงน้ำมัน หากเผาน้ำมันอย่างเหมาะสมก็สามารถผลิตน้ำได้ในปริมาณที่มากขึ้นเล็กน้อย และนี่คือน้ำที่สกัดจากเทียนขี้ผึ้งโดยผ่านการทดลองอันยาวนาน ดังนั้นเราจึงสามารถผ่านสารไวไฟได้เกือบทั้งหมดทีละรายการ และตรวจสอบให้แน่ใจว่าหากพวกมันจุดไฟเหมือนเทียน แล้วเมื่อมันไหม้ น้ำก็จะถูกผลิตออกมา คุณสามารถทำการทดลองดังกล่าวได้ด้วยตัวเอง ที่จับโป๊กเกอร์เป็นจุดเริ่มต้นที่ดี หากคุณสามารถถือมันไว้เหนือเปลวเทียนได้นานพอจนมันยังคงเย็นอยู่ คุณก็จะสามารถมีน้ำหยดลงบนนั้นได้ ช้อน ทัพพี หรือวัตถุใดๆ โดยทั่วไปเหมาะสำหรับสิ่งนี้ ตราบใดที่มันสะอาดและมีค่าการนำความร้อนเพียงพอ กล่าวคือ จึงสามารถขจัดความร้อนและทำให้ไอน้ำควบแน่นได้

ทีนี้ หากเราจะพิจารณาว่าการปล่อยน้ำอันน่าทึ่งนี้เกิดขึ้นจากวัสดุที่ติดไฟได้ในระหว่างการเผาไหม้ได้อย่างไร ก่อนอื่นฉันต้องบอกคุณก่อนว่าน้ำสามารถดำรงอยู่ในสถานะต่างๆ ได้ จริงอยู่ คุณคุ้นเคยกับการเปลี่ยนแปลงของน้ำทั้งหมดแล้ว แต่อย่างไรก็ตาม ตอนนี้เราจำเป็นต้องให้ความสนใจกับสิ่งเหล่านั้นเพื่อที่เราจะได้เข้าใจว่าน้ำที่ดำเนินการเช่นเดียวกับโพรทูส การเปลี่ยนแปลงที่หลากหลายของมัน ยังคงเป็นสสารเดียวกันเสมอได้อย่างไร - มันไม่ได้ ไม่ว่าจะได้มาจากเทียนตอนเผา หรือจากแม่น้ำหรือมหาสมุทรก็ตาม

ประการแรก ในสภาวะที่หนาวที่สุด น้ำก็คือน้ำแข็ง อย่างไรก็ตาม คุณและฉัน ในฐานะนักวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ ฉันหวังว่าคุณและฉันจะสามัคคีกันภายใต้ชื่อนี้ เมื่อพูดถึงน้ำ เราเรียกมันว่าน้ำ ไม่ว่าจะอยู่ในสถานะของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซก็ตาม ในแง่เคมีก็คือน้ำเสมอ น้ำคือการรวมกันของสารสองชนิด สารหนึ่งเราได้รับจากเทียน และสารที่สองเราต้องค้นหาจากภายนอก

น้ำสามารถเกิดขึ้นได้ในรูปของน้ำแข็ง และเมื่อเร็ว ๆ นี้ คุณมีโอกาสที่ดีเยี่ยมในการตรวจสอบสิ่งนี้ น้ำแข็งเปลี่ยนกลับเป็นน้ำเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น เมื่อวันอาทิตย์ที่แล้ว เราเห็นตัวอย่างที่ชัดเจนของการเปลี่ยนแปลงนี้ ซึ่งนำไปสู่ผลลัพธ์อันน่าเศร้าในบ้านบางหลังของเรา

น้ำในตัวคุณ คิวจะกลายเป็นไอน้ำหากได้รับความร้อนเพียงพอ น้ำที่คุณเห็นตรงหน้านี้มีความหนาแน่นมากที่สุด และถึงแม้น้ำหนัก สภาพ รูปร่าง และคุณสมบัติอื่นๆ จะเปลี่ยนแปลงไป แต่น้ำก็ยังคงยังคงเป็นน้ำอยู่ ยิ่งกว่านั้น ไม่ว่าเราจะเปลี่ยนให้เป็นน้ำแข็งโดยการทำให้เย็นลงหรือเป็นไอน้ำโดยการให้ความร้อน น้ำจะเพิ่มปริมาตรในรูปแบบต่างๆ กัน: ในกรณีแรกเล็กน้อยมากและด้วยกำลังมหาศาล และในกรณีที่สอง ปริมาตรมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก

ตัวอย่างเช่น ฉันใช้กระบอกดีบุกผนังบางนี้แล้วเทน้ำลงไปเล็กน้อย คุณเห็นว่าฉันเทน้อยแค่ไหนและคุณสามารถคิดออกเองได้อย่างง่ายดายว่าความสูงของน้ำในภาชนะนี้จะสูงแค่ไหน: น้ำจะปกคลุมก้นด้วยชั้นประมาณสองนิ้ว ตอนนี้ ผมจะแปลงน้ำนี้ให้เป็นไอน้ำ เพื่อแสดงให้คุณเห็นถึงความแตกต่างของปริมาตรที่น้ำครอบครองในสถานะต่างๆ - น้ำและไอน้ำ

ในตอนนี้ เรามาดูกันว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อน้ำกลายเป็นน้ำแข็ง ซึ่งสามารถทำได้โดยทำให้เย็นลงในส่วนผสมของน้ำแข็งบดกับเกลือ และผมจะทำเช่นนี้เพื่อแสดงให้คุณเห็นการขยายตัวของน้ำในการเปลี่ยนแปลงนี้ให้มีปริมาตรมากขึ้น เหล่านี้คือขวดเหล็กหล่อ (แสดงหนึ่งในนั้น)แข็งแรงมากและมีกำแพงหนามาก - มีความหนาประมาณหนึ่งในสามของนิ้ว พวกเขาเต็มไปด้วยน้ำอย่างระมัดระวังโดยไม่เหลือฟองอากาศอยู่ในนั้นแล้วจึงขันให้แน่น เมื่อเราแช่แข็งน้ำในภาชนะเหล็กหล่อเหล่านี้ เราจะเห็นว่าไม่สามารถบรรจุน้ำแข็งที่เกิดขึ้นได้ การขยายตัวที่เกิดขึ้นภายในจะฉีกออกเป็นชิ้น ๆ สิ่งเหล่านี้คือเศษของขวดที่เหมือนกันทุกประการ ฉันใส่ขวดทั้งสองของเราลงในส่วนผสมของน้ำแข็งและเกลือ และคุณจะเห็นว่าเมื่อน้ำกลายเป็นน้ำแข็ง ปริมาณจะเปลี่ยนไปด้วยแรงมหาศาล

ทีนี้มาดูการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับน้ำที่เราตั้งไว้ให้เดือด ปรากฎว่ามันเลิกเป็นของเหลวแล้ว นี้สามารถตัดสินได้จากสถานการณ์ต่อไปนี้ ฉันเอาแก้วนาฬิกาปิดคอขวดที่น้ำกำลังเดือดอยู่ ดูว่าเกิดอะไรขึ้น? กระจกกระแทกอย่างสุดกำลังราวกับว่ามีวาล์วในรถยนต์ เพราะไอน้ำที่ลอยขึ้นมาจากน้ำเดือดพุ่งออกมาอย่างแรงและทำให้ "วาล์ว" นี้กระโดด คุณสามารถคิดได้อย่างง่ายดายว่าขวดเต็มไปด้วยไอน้ำเต็มไปหมด เพราะไม่อย่างนั้นมันจะไม่สามารถดันผ่านไปได้ คุณยังเห็นอีกว่าขวดนั้นมีสารบางชนิดซึ่งมีปริมาตรมากกว่าน้ำมาก ท้ายที่สุดแล้ว มันไม่เพียงเติมเต็มทั้งขวด แต่อย่างที่คุณเห็น มันบินขึ้นไปในอากาศ อย่างไรก็ตาม คุณไม่ได้สังเกตเห็นการลดลงอย่างมีนัยสำคัญของปริมาณน้ำที่เหลืออยู่ และสิ่งนี้จะแสดงให้คุณเห็นว่าปริมาตรเปลี่ยนแปลงไปมากเพียงใดเมื่อน้ำเปลี่ยนเป็นไอน้ำ

กลับไปที่ขวดน้ำเหล็กหล่อของเราอีกครั้ง ซึ่งฉันใส่ส่วนผสมทำความเย็นนี้ไว้เพื่อให้คุณได้เห็นว่าเกิดอะไรขึ้นกับขวดน้ำเหล่านั้น อย่างที่คุณเห็น ไม่มีการสื่อสารระหว่างน้ำดื่มบรรจุขวดกับน้ำแข็งในภาชนะด้านนอก แต่การถ่ายเทความร้อนเกิดขึ้นระหว่างพวกเขาดังนั้นหากการทดลองสำเร็จ (หลังจากนั้นเรากำลังดำเนินการอย่างรวดเร็วมาก) หลังจากนั้นไม่นาน ทันทีที่ความเย็นเข้ายึดขวดและเนื้อหาในขวด คุณจะได้ยินเสียงระเบิด : นี่จะทำให้ขวดหนึ่งขวดแตก และเมื่อตรวจสอบขวดแล้ว เราพบว่าสิ่งที่บรรจุอยู่ในขวดนั้นเป็นน้ำแข็งซึ่งบางส่วนถูกหุ้มด้วยเปลือกเหล็กหล่อ ซึ่งกลายเป็นว่าแน่นเกินไปสำหรับขวดเหล่านั้น เพราะน้ำแข็งใช้พื้นที่มากกว่าน้ำที่ใช้ ที่ได้รับ. คุณรู้ดีว่าน้ำแข็งลอยอยู่บนน้ำ ถ้าในฤดูหนาวน้ำแข็งแตกใต้เด็กชายแล้วเขาตกลงไปในน้ำ เขาจะพยายามปีนขึ้นไปบนแผ่นน้ำแข็งที่จะพยุงตัวเขาไว้ ลองคิดดู แล้วคุณอาจจะพบคำอธิบาย: น้ำแข็งมีขนาดใหญ่กว่า มีปริมาตรมากกว่าน้ำที่ออกมา ดังนั้นน้ำแข็งจึงเบากว่าและน้ำจึงหนักกว่า

ข้าว. 12.

ตอนนี้เรากลับมาที่ผลของความร้อนที่มีต่อน้ำกัน ดูไอน้ำที่ออกมาจากกระบอกดีบุกนี้สิ! แน่นอนว่าไอน้ำนั้นเต็มไปหมดเพราะมันออกมาจากตรงนั้นแบบนั้น แต่ถ้าผ่านความร้อนเราสามารถเปลี่ยนน้ำให้เป็นไอน้ำได้ เมื่อเย็นเราก็จะทำให้ไอน้ำกลับคืนสู่สถานะของเหลวได้ ลองใช้แก้วหรือวัตถุเย็นๆ อื่น ๆ แล้วถือไว้เหนือไอน้ำนี้ - ดูว่ามันหมอกขึ้นเร็วแค่ไหน! จนกว่าแก้วจะอุ่นขึ้น มันจะควบแน่นไอน้ำลงไปในน้ำต่อไป - ตอนนี้มันไหลลงมาตามผนัง

ฉันจะแสดงการทดลองอีกครั้งหนึ่งเกี่ยวกับการควบแน่นของน้ำจากสถานะไอกลับเป็นสถานะของเหลว คุณคงทราบแล้วว่าหนึ่งในผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้เทียนคือไอน้ำ เราได้รับมันมาในรูปของเหลวทำให้มันตกลงที่ด้านล่างของถ้วยด้วยส่วนผสมที่ทำให้เย็นลง เพื่อแสดงให้คุณเห็นถึงความหลีกเลี่ยงไม่ได้ของการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว ฉันจะขันคอของกระบอกดีบุกนี้ ซึ่งตอนนี้อย่างที่คุณเห็นแล้วเต็มไปด้วยไอน้ำ มาดูกันว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อเราทำให้ด้านนอกของกระบอกสูบเย็นลง และด้วยเหตุนี้จึงบังคับให้ไอน้ำกลับคืนสู่สถานะของเหลว (อาจารย์เทน้ำเย็นลงบนกระบอก แล้วกดผนังเข้าด้านในทันที)คุณเห็นสิ่งที่เกิดขึ้น

ถ้าฉันขันคอแล้วยังให้ความร้อนแก่กระบอกสูบต่อไป แรงดันของไอน้ำจะฉีกออกจากกัน และเมื่อไอน้ำกลับคืนสู่สถานะของเหลว กระบอกสูบก็จะแหลกสลาย เนื่องจากมีช่องว่างเกิดขึ้นภายในเป็น ผลจากการควบแน่นของไอน้ำ เรือถูกบังคับให้หลีกทาง ผนังถูกกดเข้าด้านใน ในทางกลับกันหากได้รับความร้อนเพิ่มเติมจากกระบอกเกลียวที่มีไอน้ำก็จะระเบิดจากด้านใน ฉันกำลังแสดงการทดลองเหล่านี้ให้คุณดู เพื่อดึงความสนใจของคุณไปที่ความจริงที่ว่า ในกรณีทั้งหมดนี้ ไม่มีการเปลี่ยนน้ำไปเป็นสสารอื่น แต่น้ำยังคงคงสภาพเป็นน้ำไว้

ข้าว. 13.

คุณคิดว่าปริมาตรของน้ำจะเพิ่มขึ้นเท่าใดเมื่อกลายเป็นสถานะก๊าซ ดูลูกบาศก์นี้สิ (แสดงลูกบาศก์ฟุต)และถัดจากนั้นเป็นลูกบาศก์นิ้ว

มีรูปร่างเหมือนกันและต่างกันเพียงปริมาตรเท่านั้น ทีนี้ น้ำหนึ่งลูกบาศก์นิ้วก็เพียงพอที่จะขยายเป็นไอน้ำหนึ่งลูกบาศก์ฟุตได้ และในทางกลับกัน เนื่องจากการกระทำของความเย็น ไอน้ำจำนวนมากนี้จึงถูกบีบอัดให้เป็นน้ำปริมาณเล็กน้อย... (ในขณะนี้ขวดเหล็กหล่อขวดหนึ่งระเบิด)

ใช่! ขวดหนึ่งของเราระเบิด - ดูสิ มีรอยแตกกว้างประมาณแปดนิ้ว (จากนั้นขวดอีกขวดก็แตกและส่วนผสมทำความเย็นจะกระจายไปทุกทิศทาง)ขวดที่สองจึงแตก มันถูกน้ำแข็งฉีกเป็นชิ้นๆ แม้ว่าผนังเหล็กหล่อจะหนาเกือบครึ่งนิ้วก็ตาม การเปลี่ยนแปลงประเภทนี้มักเกิดขึ้นกับน้ำเสมอ อย่าคิดว่าสิ่งเหล่านั้นจำเป็นต้องถูกชักจูงแบบเทียม ตอนนี้เท่านั้นที่เราต้องใช้วิธีดังกล่าวเพื่อสร้างฤดูหนาวขนาดเล็กรอบๆ ขวดเหล่านี้ แทนที่จะเป็นฤดูหนาวที่ยาวนานและรุนแรงจริงๆ แต่ถ้าคุณไปแคนาดาหรือทางเหนือไกล คุณจะพบว่าอุณหภูมิภายนอกมีเพียงพอที่จะทำให้เกิดผลกระทบแบบเดียวกันกับน้ำที่เราทำได้ที่นี่ด้วยส่วนผสมการทำความเย็นของเรา

อย่างไรก็ตาม กลับมาที่เหตุผลของเรากัน ดังนั้นจึงไม่มีการเปลี่ยนแปลงใด ๆ เกิดขึ้นกับน้ำที่สามารถทำให้เราเข้าใจผิดได้ น้ำก็คือน้ำเดียวกันทุกที่ ไม่ว่าจะมาจากมหาสมุทรหรือจากเปลวเทียน แล้วน้ำที่เราได้จากเทียนมาจากไหน? เพื่อตอบคำถามนี้ฉันจะต้องกระโดดไปข้างหน้าเล็กน้อย เห็นได้ชัดว่าน้ำนี้ส่วนหนึ่งมาจากเทียน - แต่ก่อนหน้านี้เคยอยู่ในเทียนหรือเปล่า? ไม่ ไม่มีน้ำอยู่ในเทียนหรือในอากาศโดยรอบที่จำเป็นสำหรับการจุดเทียน น้ำเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาระหว่างกัน ส่วนประกอบหนึ่งนำมาจากเทียน และอีกส่วนหนึ่งมาจากอากาศ นี่คือสิ่งที่เราต้องติดตามในตอนนี้เพื่อที่จะเข้าใจอย่างถ่องแท้ว่ากระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นในเทียนคืออะไรเมื่อมันไหม้ต่อหน้าเราบนโต๊ะ

เราจะไปที่นั่นได้อย่างไร? ฉันรู้หลายวิธี แต่ฉันอยากให้คุณคิดออกเองโดยไตร่ตรองสิ่งที่ฉันได้บอกคุณไปแล้ว

ฉันคิดว่าคุณคงเข้าใจอะไรแบบนี้ได้ ในช่วงเริ่มต้นของการบรรยายวันนี้ เราได้พูดถึงสารบางอย่าง ซึ่งเซอร์ฮัมฟรีย์ เดวีเป็นผู้ค้นพบปฏิกิริยาประหลาดกับน้ำ

ฉันจะเตือนคุณถึงปฏิกิริยานี้โดยทำการทดลองกับโพแทสเซียมซ้ำอีกครั้ง สารนี้จะต้องได้รับการจัดการอย่างระมัดระวัง: ท้ายที่สุดหากแม้แต่น้ำหยดลงบนชิ้นส่วนของโพแทสเซียม สถานที่นี้จะลุกไหม้ทันที และจากนั้น หากมีการเข้าถึงอากาศได้อย่างอิสระ ทั้งชิ้นก็จะติดไฟได้อย่างรวดเร็ว . ดังนั้นโพแทสเซียมจึงเป็นโลหะที่มีความแวววาวสวยงามซึ่งเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในอากาศและในน้ำอย่างที่คุณทราบ ฉันใส่โพแทสเซียมลงไปในน้ำอีกครั้ง - คุณจะเห็นว่ามันเผาไหม้ได้อย่างน่าอัศจรรย์เพียงใดโดยก่อตัวเป็นโคมไฟลอยน้ำและใช้น้ำแทนอากาศในการเผาไหม้

ตอนนี้ใส่ตะไบเหล็กหรือขี้เลื่อยลงไปในน้ำ เราจะพบว่าพวกเขามีการเปลี่ยนแปลงเช่นกัน พวกมันไม่เปลี่ยนแปลงมากเท่ากับโพแทสเซียมนี้ แต่ในทำนองเดียวกัน: พวกมันขึ้นสนิมและทำปฏิกิริยากับน้ำแม้ว่าจะไม่รุนแรงเท่าโลหะมหัศจรรย์นี้ แต่โดยทั่วไปแล้วปฏิกิริยาของพวกมันกับน้ำจะมีลักษณะเดียวกับ และปฏิกิริยาโพแทสเซียม เปรียบเทียบข้อเท็จจริงที่แตกต่างกันเหล่านี้ในใจของคุณ นี่คือโลหะอีกชนิด - สังกะสี; คุณมีโอกาสที่จะมั่นใจในความสามารถในการเผาไหม้เมื่อฉันแสดงให้คุณเห็นว่าเมื่อมันเผาไหม้จะได้สารที่เป็นของแข็ง ฉันเชื่อว่าถ้าคุณโกนสังกะสีแคบๆ แล้ววางไว้เหนือเปลวเทียน คุณจะเห็นปรากฏการณ์ หรือพูดอีกอย่างก็คือ อยู่ตรงกลางระหว่างการเผาไหม้ของโพแทสเซียมบนน้ำและปฏิกิริยาของเหล็ก - การเผาไหม้ชนิดพิเศษจะ เกิดขึ้น. สังกะสีไหม้เหลือขี้เถ้าสีขาว ดังนั้นเราจึงเห็นว่าโลหะไหม้และทำปฏิกิริยากับน้ำ

เราได้เรียนรู้ที่จะควบคุมผลกระทบของสารต่างๆ เหล่านี้ทีละขั้นตอน และทำให้พวกเขาบอกเราเกี่ยวกับตัวมันเอง เริ่มจากฮาร์ดแวร์กันก่อน ปฏิกิริยาเคมีทั้งหมดมีสิ่งหนึ่งที่เหมือนกัน: พวกมันจะเข้มข้นขึ้นด้วยการให้ความร้อน ดังนั้นเรามักจะต้องใช้ความร้อนหากต้องการศึกษาปฏิสัมพันธ์ของร่างกายอย่างละเอียดและรอบคอบ คุณคงรู้อยู่แล้วว่าตะไบเหล็กเผาไหม้ได้ดีในอากาศ แต่ฉันจะยังคงแสดงสิ่งนี้ให้คุณดูผ่านประสบการณ์เพื่อให้คุณเข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าฉันกำลังจะบอกคุณเกี่ยวกับผลกระทบของเหล็กต่อน้ำอย่างไร ลองใช้เตาและทำให้เปลวไฟกลวง - คุณรู้อยู่แล้วว่าทำไม: ฉันต้องการนำอากาศเข้าสู่เปลวไฟและจากภายใน จากนั้นเราก็จะเอาตะไบเหล็กจำนวนหนึ่งโยนเข้ากองไฟ ดูว่าพวกมันเผาไหม้ได้ดีแค่ไหน นี่คือปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นเมื่อเราจุดชนวนอนุภาคเหล็กเหล่านี้

ตอนนี้เรามาดูปฏิกิริยาประเภทต่างๆ เหล่านี้ แล้วดูว่าเหล็กจะทำอะไรเมื่อมาพบกับน้ำ มันจะบอกเราทั้งหมดนี้ด้วยตัวมันเอง และในรูปแบบที่สนุกสนานและเป็นระบบซึ่งฉันแน่ใจว่าคุณจะได้รับความเพลิดเพลินอย่างยิ่ง

ข้าว. 14.

ที่นี่ฉันมีเตาที่มีท่อเหล็กไหลผ่านเหมือนกระบอกปืน ฉันเติมตะไบเหล็กมันเงาลงในท่อนี้แล้ววางไว้เหนือไฟจนร้อนแดง เราสามารถส่งอากาศผ่านท่อนี้เพื่อสัมผัสกับเตารีด หรือไอน้ำจากหม้อต้มน้ำเล็กๆ นี้ โดยต่อเข้ากับปลายท่อได้

นี่คือวาล์วที่ป้องกันไม่ให้ไอน้ำเข้าไปในท่อจนกว่าเราจะต้องปล่อยเข้าไป

ในภาชนะเหล่านี้มีน้ำ ซึ่งฉันเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินเพื่อให้คุณมองเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้นว่าจะเกิดอะไรขึ้น

คุณรู้ดีอยู่แล้วว่าหากเป็นไอน้ำที่ออกมาจากท่อนี้เมื่อผ่านน้ำก็จะข้นขึ้นอย่างแน่นอน ท้ายที่สุดคุณมั่นใจว่าไอน้ำที่ถูกทำให้เย็นลงไม่สามารถคงอยู่ในสถานะก๊าซได้ ในการทดลองของเรากับกระบอกดีบุกนี้ คุณเห็นว่าไอน้ำถูกอัดให้เป็นปริมาตรเล็กน้อยได้อย่างไร และผลลัพธ์ก็คือกระบอกที่บรรจุไอน้ำนั้นบิดเบี้ยว ดังนั้น ถ้าฉันเริ่มส่งไอน้ำผ่านท่อนี้ และอากาศเย็น ไอน้ำก็จะควบแน่นเป็นน้ำ นั่นเป็นสาเหตุที่ทำให้หลอดได้รับความร้อนเพื่อทำการทดลองที่ผมจะแสดงให้คุณดู ฉันจะปล่อยให้ไอน้ำเข้าไปในท่อเป็นส่วนเล็กๆ และเมื่อคุณเห็นไอน้ำออกมาจากปลายอีกด้านของท่อ คุณจะตัดสินได้เองว่ายังคงมีไอน้ำอยู่หรือไม่

ดังนั้นไอน้ำจึงจำเป็นต้องกลายเป็นน้ำหากอุณหภูมิลดลง แต่ก๊าซนี้ซึ่งมาจากท่อร้อนและฉันลดอุณหภูมิลงโดยผ่านน้ำ จะสะสมอยู่ในขวดและไม่กลายเป็นน้ำ ฉันจะนำก๊าซนี้ไปทดสอบอีกครั้ง (ต้องคว่ำขวดไว้ ไม่เช่นนั้นสารของเราจะระเหยออกไป)

ฉันเอาไฟส่องไปที่เปิดกระป๋องแก๊สก็สว่างขึ้นโดยมีเสียงดังเล็กน้อย จากนี้เห็นได้ชัดว่านี่ไม่ใช่ไอน้ำ - ท้ายที่สุดแล้วไอน้ำก็ดับไฟได้ แต่ไม่สามารถเผาไหม้ได้ - แต่ที่นี่คุณเพิ่งเห็นว่าเนื้อหาของขวดกำลังไหม้ สารนี้ได้มาจากน้ำที่ได้จากเปลวเทียนและจากน้ำจากแหล่งอื่น เมื่อก๊าซนี้เกิดจากการกระทำของเหล็กกับไอน้ำ เหล็กจะเข้าสู่สถานะคล้ายกับที่ตะไบเหล็กเหล่านี้พบตัวเองเมื่อถูกเผา ปฏิกิริยานี้ทำให้เหล็กหนักกว่าเดิม ถ้าเหล็กซึ่งยังเหลืออยู่ในท่อได้รับความร้อนและเย็นลงอีกครั้งโดยไม่ต้องเข้าถึงอากาศหรือน้ำ มวลของเหล็กจะไม่เปลี่ยนแปลง แต่เมื่อเราปล่อยไอน้ำผ่านเศษเหล็กเหล่านี้ เหล็กก็กลายเป็นเหล็กที่หนักกว่าเดิม มันเกาะอะไรบางอย่างจากไอน้ำไว้กับตัวมันเอง และปล่อยให้อย่างอื่นผ่านไป ซึ่งเป็นสิ่งที่เราเห็นในขวดนี้

และตอนนี้ เนื่องจากเรายังมีก๊าซนี้อยู่เต็มขวด ฉันจะแสดงให้คุณเห็นสิ่งที่น่าสนใจมาก ก๊าซนี้เป็นสารไวไฟ ดังนั้นฉันจึงสามารถจุดไฟที่สิ่งที่อยู่ในขวดนี้ได้ทันทีและพิสูจน์ให้คุณเห็นว่ามันติดไฟได้ แต่ฉันตั้งใจจะแสดงให้คุณเห็นอย่างอื่นถ้าฉันทำสำเร็จ ความจริงก็คือสารที่เราได้รับนั้นเบามาก ไอน้ำมีแนวโน้มที่จะควบแน่น แต่สารนี้ไม่ควบแน่น และมีแนวโน้มที่จะถูกพาออกไปในอากาศ ให้เราหยิบขวดเปล่าอีกใบหนึ่งซึ่งไม่มีอะไรนอกจากอากาศ ด้วยการตรวจสอบเนื้อหาด้วยเศษไฟ คุณสามารถมั่นใจได้ว่าไม่มีอะไรอื่นอยู่ในนั้นจริงๆ บัดนี้ข้าพเจ้าจะหยิบขวดบรรจุก๊าซที่เราสกัดออกมามาเต็มขวดและปฏิบัติกับมันเสมือนเป็นวัตถุเบา โดยคว่ำขวดทั้งสองใบไว้ แล้วหยิบขวดหนึ่งไว้ข้างใต้แล้วพลิกกลับ ตอนนี้มีอะไรอยู่ในขวดที่บรรจุก๊าซที่สกัดจากไอน้ำไว้? จะเห็นได้ว่าตอนนี้มีเพียงอากาศเท่านั้น และที่นี่? ดูสิ มีสารไวไฟอยู่ตรงนี้ ซึ่งเราเทจากขวดนั้นใส่ขวดนี้ด้วยวิธีนี้ ก๊าซยังคงรักษาคุณภาพ สภาพ และลักษณะเฉพาะเอาไว้ - ทั้งหมดนี้คุ้มค่าแก่การพิจารณาของเรามากกว่าเนื่องจากได้มาจากเทียน

ข้าว. 15.

สารแบบเดียวกับที่เราเพิ่งได้รับจากการกระทำของเหล็กบนไอน้ำหรือน้ำก็สามารถได้รับด้วยความช่วยเหลือของสารอื่น ๆ เหล่านั้นซึ่งตามที่คุณได้เห็นแล้วว่าออกฤทธิ์อย่างกระฉับกระเฉงในน้ำ หากคุณหยิบโพแทสเซียมมาสักชิ้นเมื่อจัดทุกอย่างอย่างเหมาะสมแล้วคุณก็จะได้ก๊าซนี้ ถ้าเราเอาสังกะสีมาแทนโพแทสเซียม เมื่อตรวจสอบอย่างละเอียดแล้ว เราจะพบว่าสาเหตุหลักที่ทำให้สังกะสีไม่สามารถทำปฏิกิริยากับน้ำได้เป็นเวลานาน เช่นเดียวกับโพแทสเซียม ก็มาจากความจริงที่ว่าภายใต้ อิทธิพลของน้ำสังกะสีถูกปกคลุมไปด้วยชั้นป้องกันชนิดหนึ่ง กล่าวอีกนัยหนึ่ง ถ้าเราใส่เฉพาะสังกะสีและน้ำลงในภาชนะของเรา พวกมันจะไม่เกิดปฏิกิริยาโต้ตอบกันเอง และเราจะไม่ได้รับผลลัพธ์

จะเป็นอย่างไรหากฉันล้างชั้นป้องกันซึ่งก็คือสารที่รบกวนเราออกไปโดยการละลาย? สำหรับสิ่งนี้ฉันต้องการกรดเล็กน้อย และทันทีที่ผมทำสิ่งนี้ ผมเห็นว่าสังกะสีทำปฏิกิริยากับน้ำในลักษณะเดียวกับเหล็กทุกประการ แต่ที่อุณหภูมิปกติ กรดจะไม่เปลี่ยนแปลงเลย ยกเว้นว่าจะรวมตัวกับซิงค์ออกไซด์ที่เกิดขึ้น ดังนั้นฉันจึงเทกรดเล็กน้อยลงในภาชนะ - ผลลัพธ์ก็เหมือนกับว่ามันกำลังเดือด

ข้าว. 16.

สิ่งที่ไม่ใช่ไอน้ำจะแยกออกจากสังกะสีในปริมาณมาก นี่ครับแก๊สเต็มกระป๋อง คุณจะเห็นว่าตราบใดที่ฉันถือขวดคว่ำลง มันก็มีสารไวไฟแบบเดียวกับที่ฉันได้รับจากการทดลองกับท่อเหล็กทุกประการ สิ่งที่เราได้รับจากน้ำคือสารชนิดเดียวกับที่บรรจุอยู่ในเทียนไข

ตอนนี้เรามาติดตามความเชื่อมโยงระหว่างข้อเท็จจริงทั้งสองนี้อย่างชัดเจน ก๊าซนี้คือไฮโดรเจน ซึ่งเป็นสารที่อยู่ในสิ่งที่เราเรียกว่าองค์ประกอบทางเคมี เนื่องจากไม่สามารถแยกย่อยออกเป็นส่วนต่างๆ ได้ เทียนไม่ใช่วัตถุเบื้องต้น เนื่องจากเราสามารถได้รับคาร์บอนและไฮโดรเจนจากเทียนนั้น หรืออย่างน้อยก็จากน้ำที่เทียนปล่อยออกมา ก๊าซนี้เรียกว่าไฮโดรเจนเนื่องจากเป็นธาตุที่เมื่อรวมกับธาตุอื่นจะทำให้เกิดน้ำ

คุณแอนเดอร์สันได้รับน้ำมันนี้ไปหลายกระป๋องแล้ว เราต้องทำการทดลองบางอย่างกับมัน และฉันต้องการแสดงให้คุณเห็นว่าควรทำอย่างไรให้ดีที่สุด ฉันไม่กลัวที่จะสอนสิ่งนี้แก่คุณ: ท้ายที่สุดแล้ว ฉันต้องการให้คุณทำการทดลองด้วยตัวเอง แต่ภายใต้เงื่อนไขที่ขาดไม่ได้คือคุณต้องทำการทดลองเหล่านั้นอย่างระมัดระวังและรอบคอบ และได้รับความยินยอมจากครอบครัวของคุณ เมื่อเราก้าวหน้าในการศึกษาวิชาเคมี เราถูกบังคับให้ต้องจัดการกับสารที่อาจเป็นอันตรายได้หากไปอยู่ผิดที่ ดังนั้นกรด ไฟ และสารไวไฟที่เราใช้ที่นี่จึงอาจก่อให้เกิดอันตรายได้หากใช้อย่างไม่ระมัดระวัง

หากคุณต้องการผลิตไฮโดรเจน คุณสามารถผลิตไฮโดรเจนได้อย่างง่ายดายโดยการเทกรด - ซัลฟิวริกหรือไฮโดรคลอริก - ลงในชิ้นส่วนของสังกะสี ต่อไปนี้คือสิ่งที่ในสมัยก่อนเรียกว่า "เทียนปราชญ์": เป็นขวดที่มีจุกซึ่งมีหลอดผ่านเข้าไป ฉันใส่สังกะสีชิ้นเล็กๆ ลงไปสองสามชิ้น อุปกรณ์นี้จะให้บริการเราได้อย่างดีในตอนนี้ เนื่องจากฉันต้องการแสดงให้คุณเห็นว่าคุณสามารถผลิตไฮโดรเจนที่บ้านได้ และทำการทดลองบางอย่างตามดุลยพินิจของคุณเอง ตอนนี้ฉันจะอธิบายให้คุณฟังว่าทำไมฉันถึงเติมขวดนี้อย่างระมัดระวังจนเกือบเต็ม แต่ก็ยังไม่เต็ม ข้อควรระวังนี้เกิดจากการที่ก๊าซที่เกิดขึ้น (ซึ่งตามที่คุณเห็นแล้วว่าติดไฟได้มาก) จะเกิดการระเบิดอย่างรุนแรงเมื่อผสมกับอากาศ และจะทำให้เกิดปัญหาหากคุณต้องจุดไฟที่ปลายท่อนี้ก่อนที่จะหมด อากาศถูกไล่ออกจากน้ำที่เหลืออยู่ด้านบน ฉันจะเทกรดซัลฟูริกลงไป ฉันใช้สังกะสีเพียงเล็กน้อยและใช้กรดซัลฟิวริกกับน้ำมากขึ้น เนื่องจากฉันต้องการให้อุปกรณ์ของเราใช้งานได้ระยะหนึ่ง ผมจึงจงใจเลือกอัตราส่วนของส่วนประกอบเพื่อให้ได้ก๊าซในปริมาณที่เหมาะสมไม่เร็วเกินไปและไม่ช้าเกินไป

ข้าว. 17.

ตอนนี้เอาแก้วแล้วคว่ำไว้ที่ปลายท่อ ฉันคาดหวังว่าไฮโดรเจนจะไม่ระเหยออกจากแก้วนี้เนื่องจากความเบาของมันในระยะเวลาหนึ่ง ตอนนี้เราจะตรวจสอบสิ่งที่อยู่ในแก้วเพื่อดูว่ามีไฮโดรเจนอยู่ในนั้นหรือไม่ ฉันคิดว่าฉันจะไม่ผิดที่บอกว่าเราจับได้แล้ว (อาจารย์นำเศษที่ลุกไหม้ใส่ขวดไฮโดรเจน)คุณก็เห็นมันเป็นอย่างนั้น ตอนนี้ผมจะนำเสี้ยนมาไว้ปลายท่อ ดังนั้นไฮโดรเจนจึงเผาไหม้ นี่คือ "เทียนเชิงปรัชญา" ของเรา

คุณสามารถพูดได้ว่าเปลวไฟของมันอ่อนแอไร้ประโยชน์ แต่มันร้อนมากจนไม่น่าเป็นไปได้ที่เปลวไฟธรรมดาจะให้ความร้อนได้มาก มันยังคงเผาไหม้อย่างสม่ำเสมอ และตอนนี้ฉันจะวางอุปกรณ์เพื่อให้เราสามารถตรวจสอบสิ่งที่จะออกมาจากเปลวไฟนี้ และใช้ข้อมูลที่ได้รับในลักษณะนี้ เนื่องจากเทียนผลิตน้ำและก๊าซนี้ได้มาจากน้ำ เรามาเริ่มกันเลย ดูว่ามันจะให้อะไรเราเมื่อเผาไหม้เช่น ในกระบวนการเดียวกับที่เทียนเปลี่ยนไปเมื่อถูกเผาในอากาศ เพื่อจุดประสงค์นี้ ฉันวางขวดไว้ใต้อุปกรณ์นี้เพื่อให้สามารถควบแน่นทุกสิ่งที่อาจเกิดขึ้นจากการเผาไหม้ในนั้น หลังจากนั้นไม่นาน คุณจะเห็นหมอกปรากฏขึ้นในกระบอกนี้ และน้ำจะเริ่มไหลลงมาตามผนัง น้ำที่ได้รับจากเปลวไฟไฮโดรเจนจะมีพฤติกรรมในการทดสอบทั้งหมดในลักษณะเดียวกับน้ำที่ได้รับก่อนหน้านี้: ท้ายที่สุดแล้ว หลักการทั่วไปของการผลิตก็เหมือนกัน

ข้าว. 18.

ไฮโดรเจนเป็นสารที่น่าสนใจ มันเบามากจนสามารถยกสิ่งของขึ้นได้ มันเบากว่าอากาศมาก และฉันอาจจะแสดงให้คุณเห็นในการทดลองที่พวกคุณบางคนอาจจะทำซ้ำได้ถ้าคุณเข้าใจมันดี นี่คือขวดของเรา - แหล่งไฮโดรเจนและนี่คือน้ำสบู่ ฉันติดท่อยางเข้ากับขวดโหล โดยอีกด้านหนึ่งมีไปป์สำหรับสูบบุหรี่ โดยการจุ่มลงในน้ำสบู่ ฉันสามารถเป่าฟองสบู่ที่เต็มไปด้วยไฮโดรเจนได้ ดูสิ เมื่อฉันเป่าฟองสบู่ด้วยลมหายใจ ฟองอากาศจะไม่อยู่ในอากาศ แต่จะตกลงมา ตอนนี้สังเกตเห็นความแตกต่างเมื่อฉันเติมไฮโดรเจนลงในฟองอากาศ (จากนั้นอาจารย์ก็เริ่มเป่าฟองสบู่ด้วยไฮโดรเจน แล้วพวกเขาก็บินขึ้นไปบนเพดานห้องโถง)คุณเห็นไหมว่านี่แสดงให้คุณเห็นว่าไฮโดรเจนเบาแค่ไหน เพราะมันไม่เพียงแต่มีฟองสบู่ธรรมดาเท่านั้น แต่ยังมีหยดที่ห้อยอยู่ด้วย

เราสามารถพิสูจน์ได้อย่างน่าเชื่อถือยิ่งขึ้นถึงความเบาของไฮโดรเจน - มันสามารถสร้างฟองอากาศที่ใหญ่กว่านี้ได้มาก ในสมัยก่อนแม้แต่ลูกโป่งก็เต็มไปด้วยไฮโดรเจน ตอนนี้คุณแอนเดอร์สันจะเชื่อมต่อท่อนี้กับแหล่งไฮโดรเจนของเรา และเราจะมีกระแสไฮโดรเจนออกมาตรงนี้ เพื่อที่เราจะได้พองลูกบอลคอลโลเดียนนี้ให้พองได้ ฉันไม่จำเป็นต้องเอาอากาศทั้งหมดออกก่อนด้วยซ้ำ เพราะฉันรู้ว่าไฮโดรเจนก็สามารถพามันไปได้ (ที่นี่มีลูกโป่งสองลูกพองขึ้นและถอดออก: อันหนึ่งว่าง และอีกอันถูกมัด)นี่เป็นอีกอันที่ใหญ่กว่าทำจากฟิล์มบาง เราจะเติมเต็มและให้โอกาสมันลุกขึ้น คุณจะเห็นว่าลูกบอลทั้งหมดจะยังคงอยู่ที่ด้านบนจนกว่าก๊าซจะระเหยไป

อัตราส่วนมวลของสารเหล่านี้ - น้ำและไฮโดรเจนคือเท่าไร? ลองดูที่ตาราง ในภาพนี้ ผมได้เอาไพนต์และลูกบาศก์ฟุตเป็นหน่วยวัดความจุ และนำตัวเลขที่ตรงกันมาเทียบกับพวกมัน ไฮโดรเจน 1 ไพน์มีมวล 3/4 ของเมล็ดพืชซึ่งเป็นหน่วยมวลที่เล็กที่สุดของเรา และ 1 ลูกบาศก์ฟุตมีมวล 1/12 ออนซ์ ในขณะที่น้ำ 1 ไพน์มีมวล 8,750 เมล็ด และน้ำหนึ่งลูกบาศก์ฟุตมีมวลเกือบพันออนซ์ ดังนั้นคุณจะเห็นความแตกต่างอย่างมากระหว่างมวลของน้ำหนึ่งลูกบาศก์ฟุตกับไฮโดรเจน

ไม่ว่าในระหว่างการเผาไหม้หรือในฐานะผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ ไฮโดรเจนจะไม่ผลิตสารใดๆ ที่สามารถกลายเป็นของแข็งได้ เมื่อเผาจะเกิดแต่น้ำเท่านั้น แก้วเย็นๆ เหนือเปลวไฟไฮโดรเจนจะเกิดหมอกขึ้น และน้ำปริมาณที่เห็นได้ชัดเจนจะถูกปล่อยออกมาทันที เมื่อไฮโดรเจนเผาไหม้ จะไม่มีอะไรเกิดขึ้นนอกจากน้ำแบบเดียวกับที่คุณเห็นเกิดจากเปลวเทียน จำเหตุการณ์สำคัญไว้: ไฮโดรเจนเป็นสารเดียวในธรรมชาติที่ผลิตน้ำได้เมื่อถูกเผาเท่านั้น

และตอนนี้เราต้องพยายามค้นหาหลักฐานเพิ่มเติมว่าน้ำคืออะไร และสำหรับสิ่งนี้ ผมจะรั้งคุณไว้อีกสักหน่อย เพื่อที่คุณจะได้เข้าสู่การบรรยายครั้งต่อไปเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับหัวข้อของเรามากขึ้น เราสามารถจัดเรียงสังกะสีในลักษณะที่คุณได้เห็นแล้วว่าทำปฏิกิริยากับน้ำโดยใช้กรด เพื่อให้พลังงานทั้งหมดได้รับในที่ที่เราต้องการ ฉันมีขั้วไฟฟ้าอยู่ข้างหลัง และในตอนท้ายของการบรรยายของวันนี้ ฉันจะแสดงให้คุณเห็นว่ามันทำอะไรได้บ้าง เพื่อให้คุณรู้ว่าเราจะจัดการกับอะไรในครั้งต่อไป ในมือของฉันคือปลายสายไฟที่ส่งกระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ ฉันจะบังคับให้พวกเขาเล่นน้ำ

เราได้เห็นพลังของการเผาไหม้ของตะไบโพแทสเซียม สังกะสี และเหล็กแล้ว แต่ไม่มีสารใดที่แสดงพลังงานเช่นนี้ (ในที่นี้วิทยากรเชื่อมต่อปลายสายไฟที่มาจากแบตเตอรี่ไฟฟ้า และเกิดแสงวาบสว่างขึ้น)แสงนี้เกิดจากปฏิกิริยาของวงกลมสังกะสีมากถึงสี่สิบวงกลมที่ประกอบเป็นแบตเตอรี่ นี่คือพลังงานที่ฉันสามารถถือไว้ในมือได้ตามต้องการด้วยความช่วยเหลือของสายไฟเหล่านี้ แม้ว่ามันจะทำลายฉันในทันทีหากฉันใช้พลังงานนี้กับตัวเองผ่านการกำกับดูแล ท้ายที่สุดแล้ว มันรุนแรงมาก และ ปริมาณพลังงานที่โดดเด่นตรงนี้ก่อนที่คุณจะนับถึงห้าได้ (อาจารย์ต่อเสาอีกครั้งและแสดงการจ่ายกระแสไฟฟ้า)ยิ่งใหญ่มากจนเท่ากับพลังของพายุฝนฟ้าคะนองหลายลูกรวมกัน และเพื่อให้คุณมั่นใจในความเข้มข้นของพลังงานนี้ ฉันจะเชื่อมต่อปลายสายไฟที่ส่งพลังงานจากแบตเตอรี่ไปยังตะไบเหล็ก และบางทีฉันอาจจะสามารถเผาไฟล์ในลักษณะนี้ได้ แหล่งที่มาของพลังงานนี้คือปฏิกิริยาเคมี ครั้งต่อไปฉันจะใช้พลังงานนี้กับน้ำและแสดงให้คุณเห็นว่าเราได้ผลลัพธ์อย่างไร