Что может гореть в воде

Может ли вода гореть

В соответствие с современными знаниями из химии о процессах горения, вода не будет гореть. Связано это с тем, что кислород в ней находится в полностью восстановленном состоянии, а водород – в полностью окисленном, т.е. некому отдавать электроны и некому принимать.

В данном случае горение – процесс взаимодействия с кислородом, при котором происходит свечение и тепловыделение. Химия говорит, что вода может гореть только в газообразном фторе с образованием плавиковой кислоты и фторида кислорода.

«Псевдонаука»

Некоторым народным умельцам удавалось создать что-то типа вечного двигателя на гравитации или постоянных магнитах. Обычно к этому относились не очень серьезно. Так происходило и с горением воды. Есть интересные сведения, которые заслуживают внимания.

Джон Канзиус – создатель альтернативного вида топлива из соленой воды. Он пришел к этому чисто случайно. В 2003 году Джону проходил обследование на рак. У него обнаружили лейкемию. После химиотерапии Джону уже ничего не хотелось, было очень тяжело. Однако он решил самостоятельно подойти к решению своей проблемы. Изучая разные аппараты, он остановился на генераторе радиоволнового диапазона. Дело в том, что генератор позволяет нагревать металлически частицы в клетках опухоли фокусированием на них радиоволн.

Эксперимент

Проводя свои эксперименты, Джон Канзиус заметил, что с помощью генератора удается отделить воду от соли, направляя аппарат на морскую воду. Дело в том, что в точке концентрации радиоволн происходит собирание воды. Видя это, Джон решил сконструировать установку, на котором можно было бы провести пробный эксперимент. Это ему не удалось, так как вода, собранная в пробирке, почему-то вспыхнула.

Горение воды сильно насторожило исследователя. Джон повторил опыт, специально бросив в пробирку зажженный кусочек бумаги. Вода снова загорелась и горела до тех пор, пока работал генератор. Исследователь померил температуру пламени, и она оказалась равной 1650 градусам.

Результатам никто не поверил, но ученые-химики и Государственного университета штата Пенсильвании провели такой же эксперимент и получили аналогичные результаты. Объяснение, почему вода может гореть, состоит в том, что радиоволны нарушают связи между компонентами. В результате выделяется молекулярный водород, который, собственно говоря, и горит. О горении пресной или дистиллированной воды информации опубликовано не было.

Источник

При каких условиях горит вода

Казалось бы, огонь и вода не могут существовать вместе, ведь вода не может гореть, а огонь гаснет, если его облить. Ученые доказали, что условия, при которых происходит горение воды, существуют. Делимся с вами подробностями!

Действие фтора

Горение представляет собой химическую реакцию, для протекания которой достаточно 3-х элементов:

Топливом может быть бумага, дерево, бензин. Окислителем, вызывающим реакцию горения, должен выступать элемент, способный «забирать» электроны у другого вещества и присоединять себе. Роль окислителя может выполнять кислород 02, хлор Cl2 и, наконец, фтор F2. Именно фтор — самый электроотрицательный элемент из перечисленных, он сильнее всего притягивает к себе электроны. При воздействии фтора загорается даже огнеупорный асбест!

Опытным путем ученые пришли к выводу, что вода тоже загорается в струе фтора. В ходе реакции она выступает участником горения, в результате чего образуется фтороводород и кислород. При воздействии на воду струей фтора мы увидим красивое синее пламя на ее поверхности.

Горение соленой воды

Еще одно открытие принадлежит медику и радиоинженеру Джону Канзиусу. Он решил провести работу, на основе результатов которой получилось бы решить проблему недостатка питьевой воды в засушливых странах. Пытаясь сделать морскую воду пресной своим радиочастотным генератором, он внезапно увидел, как из нее вырывается яркое пламя!

Канзиус нашел произошедшему объяснение. Дело в том, что в ходе реакции крепкие межатомные связи элементов, составляющих соленую воду (к ним относится кислород, водород, натрий и хлор), ослабляются. При этом молекулы водорода, самого легкого из перечисленных элементов, высвобождаются и загораются. Температура, при которой происходит реакция, составляет +1 650 °C.

Чтобы убедиться в достоверности эксперимента, Рустум Рой, сотрудник Пенсильванского государственного университета, повторил его и получил тот же результат: соленая морская вода загорелась в его лаборатории.

С тех пор в научной среде неоднократно предпринимались попытки создать экономичное и экологичное топливо из соленой воды. Однако для того, чтобы горение не прекращалось, ученым приходилось тратить огромное количество энергии. Поэтому такое топливо не было признано подходящим для массового использования.

Супер-волна: горение воды в природе

Бермудский треугольник с научной точки зрения стал известен именно потому, что в его области молнии-убийцы возникают с завидной частотой. Электромагнитный импульс, образовавшийся в процессе электролиза воды при ударе молнии, выводит из строя любое навигационное оборудование. Из-за этого корабли и пролетающие близко к поверхности воды летательные аппараты теряют ориентацию в пространстве и рушатся, падая на глубокое дно.

Источник

Вода горит! А также ЭГЭ и волны-убийцы

Возможно, все происходит так…

Анимация “Водяной”

Предположение проверено и подтверждено на небольшом макете. GIF-анимация “Водяной” — формы волн: “одиночная башня”, “белая стена”, а также чудо-юдо с глазами и другие красивые элементы из воды, полученные при начальном для возникновения эффекта напряжении 145 вольт, показаны в тексте выше.
Любой желающий может повторить опыт и проверить предположение.

При нахождении электрода на поверхности жидкости, легко достигается эффект горения воды.

Анимация “Вода горит”

Огниво для воды.
Более года назад вышла статья “Импульсный электролиз на Google Science Fair”, где в опытах по поджиганию воды использовался батарейный вариант импульсного электролизера. С тех пор утекло много соленой воды и был создан новый вариант устройства под названием водяная спичка (ВС). Батарейный вариант из прошлой статьи будет ВС-1, сегодняшний сетевой — ВС-2.
Ключевыми особенностями устройств являются:
— тонкий электрод — чем тоньше, тем лучше;
— работа на поверхности жидкости или в глубине, при помощи изолированного по длине катода;
— импульсный режим работы;
— короткое время импульса и длительная пауза;
— крутой фронт импульса;
— вода с большой соленостью в качестве рабочей жидкости.

Водород выделяется из воды при импульсном воздействии на поверхностный слой с использованием тонкого катода (отрицательный электрод, если кто не знает, да и сам постоянно забываю) и мгновенно сгорает в присутствии кислорода. Процесс выделения/сгорания очень быстрый, поэтому имеет взрывообразный характер. К счастью жителей планеты, процесс является затухающим — сколько водорода выделяется за время импульса, столько и сгорает. Устройство использует соленую воду, так как пресная требует большие напряжения для создания аналогичных размеров водородного пламени.
Работа прибора основана на электрогидравлическом эффекте (ЭГЭ), открытом великим российским ученым Юткиным. Чтобы никому не было обидно, можно утверждать, что в других странах этот эффект действовал задолго до его открытия в виде обыкновенной молнии. Но даже обычная молния до сих пор изучена не полностью — эльфы, джеты, спрайты, а также космические лучи для запуска процесса подтверждают это.
В устройствах, работающих на эффекте ЭГЭ, требуется высокое напряжение, разрядники, а также другие большие и опасные штучки. Но соленая вода и современные комплектующие позволяют собрать прибор на базе ручки от старого паяльника, используя относительно низкое рабочее напряжение. Хотя не обошлось без микроконтроллера, схема доступна для повторения любым радиолюбителем.

В предыдущем эксперименте с поджиганием воды моя роль сводилась к созданию импульсного электролизера. Результаты опытов оказались интересными, но дочка вместо исследования ЭГЭ готовится к ЕГЭ — это новомодное увлечение все больше и больше поглощает умы и время подрастающей молодежи, а также деньги их родителей. Поэтому, экспериментальных данных в этом рассказе будет мало, желающие почитать подробности могут это сделать в предыдущей статье. Я свой интерес удовлетворил созданием более мощного устройства и коротким фильмом.

Теория ЭГЭ.
Юткин в своих опытах использовал напряжение всего лишь 20. 50 кВ и более, а емкость до 1 мкФ. Теория была опубликована в работе “Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности”, в формате djVu находится тут.
То, что творится при ударе молнии в воду с ее напряжением в миллионы и миллиарды вольт трудно себе представить, так как энергия, запасенная в конденсаторе, и выделяющаяся при его разряде пропорциональна квадрату напряжения и определяется по формуле: W=СU^2/2.

По сравнению с разрядниками Юткина и тем более молнией, ВС-2 является детской игрушкой, но она позволяет исследовать явление в безопасных режимах в стакане на столе. Вышеприведенную формулу для расчета энергии можно использовать лишь частично, так как ВС-2 управляет количеством энергии, поступающей на катод, и разряд конденсатора производится не полностью.

Исследование импульсного электролиза на границе воздух-жидкость, а также с использованием тонкого закрытого электрода, погруженного в жидкость, позволит изучить явление более подробно. Данные опыты являются началом экспериментов, которые желательно продолжить с использованием современных научных приборов, более совершенной измерительной и записывающей техникой. Желательно провести измерение уровня ЭМИ. В некоторых фрагментах видео (особенно при использовании быстродействующего транзистора) заметно “захлебывание” звукового тракта камеры, чем это вызвано — воздействием ЭМИ на микрофон или его перегрузкой из-за резкого звука, непонятно.

Создание ВС-2.
За основу электрической схемы ВС-2 был взят импульсный электролизер ВС-1 из предыдущей разработки.
Трансформатор, показанный на схеме, любой доступный и он находится вне платы ВС-2. Можно его не использовать, если производится питание от электрической сети. Но при этом существует риск поражения электрическим током.

В качестве задающего генератора использован микроконтроллер PIC12F675, который формирует необходимую длительность импульсов.

Излишки напряжения (предполагалась работа до 800 В) гасятся на балластном резисторе, который выполнен из сборки полуваттных резисторов. Экономичность генератора импульсов и большая скважность работы способствуют низкому уровню мощности, выделяемой на данном резисторе. Последовательное соединение и большое количество резисторов препятствуют их пробою на предельных напряжениях.

Данный вариант блока питания был выбран из-за простоты, надежности, а также в связи с тем, что предполагалась работа не от сети 220 В, где можно получить на накопительных конденсаторах лишь 311 В, а от разделительного повышающего трансформатора, позволяющего значительно поднять напряжение. Из того, что имелось в наличии собрана схема из трех трансформаторов и получено переменное напряжение 544 В, из которого после выпрямления и фильтрации получается 769 В постоянного напряжения. Это уже что-то, по сравнению с 145 В, использованных в ВС-1.

Из предыдущих опытов стало понятно, что одним из факторов, влияющих на производительность установки, является минимальная длительность фронта импульса, поэтому схемотехника устройства направлена на увеличение крутизны:
— короткая длина электродов и проводов, размещение силовых элементов в непосредственной близости от электродов для уменьшения индуктивности силовой части схемы;
— мощный драйвер MOSFET TC4452, управляющий силовым транзистором;
— новейший супер-пупер транзистор в качестве скоростного ключа: CREE Z-FET™ MOSFET на карбиде кремния (SiC) CMF10120D с параметрами Qg = 47 nC, максимальным напряжением 1200 В, сопротивлением RDS(on) = 160 mΩ и импульсным током 49 А.
При отладке на макете (работа на длинных проводах) все работало отлично. После установки на ручку паяльника и сокращении длины проводников до электродов, первый экземпляр ключа не выдержал работы на высоком напряжении 769 вольт и был заменен на его брата-близнеца. При его высокой стоимости это было шоком. Разработка силовой электроники, это затратная область деятельности.
Второй экземпляр также не смог долго продержаться. Скорее всего, происходит выброс напряжения при отключении импульса, и транзистор вылетает по превышению максимального напряжения, пополняя список жертв эксперимента. Результат контрольного измерения — пробой по всем выводам. В следующий раз, при наличии большого количества транзисторов, можно поискать область безопасной работы между 311 и 769 В.

При работе устройства пробой транзистора наблюдается так: длительность импульса уже не ограничена контроллером, и на электроде, при касании поверхности воды происходит выделение значительной энергии. Электрод не выдерживает и немного сгорает, разбрызгивая частички меди — работает предохранителем. Фрагмент виден в середине фильма “Вода горит!” (ниже по курсу).

Помимо сокращения длительности фронта, другой путь увеличения добычи водорода, а следовательно высоты пламени — увеличение напряжения на электродах. Предполагалась получение напряжения импульса до 800 В, поэтому пришлось использовать пару конденсаторов. Два последовательно соединенных конденсатора 47 мкФ х 450 В дают результирующую емкость 23,5 мкФ х 900 В.

Богатырские накопительные конденсаторы, используемые в схеме, как и Илья Муромец лежали очень долго, поэтому была проведена их формовка. Для этого, на протяжении двух суток последовательно соединенные конденсаторы находились под выпрямленным сетевым напряжением 220 В. В первые сутки напряжение на них менялось следующим образом:
С1 — 241, 235, 216, 203, 196, 190, 187, 184, 179, 175, 172, 165, 162, 155, 154 В.
С2 — 065, 072, 104, 120, 127, 134, 139, 141, 145, 148, 154, 160, 159, 153, 153 В.
Суммарное напряжение на конденсаторах зависит от величины сетевого напряжения в соответствии с формулой U=220х1,414=311 В. На вторые сутки разница напряжений не превышала 1 вольта, что является показателем окончания процесса формовки.

Ручка ВС-2 взята от паяльника ЭПСН 220 В, 40 Вт. В ней имеются углубления и упоры, которые позволяют надежно зафиксировать печатную плату с элементами.

При работе устройства происходит значительный разброс капель соленой воды, поэтому компоненты устройства расположены внутри защитной пластиковой бутылки.

Как было доказано в опытах с ВС-1, высота факела пламени зависит от толщины электрода. Электроды ВС-2 изготовлены из медной проволоки диаметром 1,7 мм. Анод должен значительно превышать по размеру катод.

Тонкий медный катод диаметром 0,07 мм (меньше найти не удалось) припаян к концу несущего электрода. При уменьшении диаметра необходимо подобрать параметры импульса (напряжение, длительность, пауза), чтобы электрод практически не разрушался при коротком импульсном воздействии.

Программа работы ВС-2.
start:
HIGH GPIO.2 ‘ включение ключа
PAUSEUS 100 ‘ длительность импульса 100 мксек
LOW GPIO.2 ‘ отключение ключа
PAUSE 300 ‘ продолжительность паузы 300 мсек
GOTO start

Если разрешить включение подтягивающих резисторов и установить миниатюрный выключатель между выводами контроллера 7 и 8, то можно сделать две частоты выходных импульсов:
@ DEVICE INTRC_OSC_NOCLKOUT, MCLR_OFF, WDT_ON, CPD_OFF, PWRT_ON, PROTECT_ON, BOD_ON ‘ BANDGAP0_ON
‘ генератор внутренний, 4МГц, GP4 и GP5 фунцционируют как порты ввода-вывода
‘ MCLR внутренне подключен к питанию, GP3 работает как канал порта ввода
‘ сторожевой таймер WDT включен
‘ CPD защита памяти данных EEPROM отключена
‘ PROTECT защита памяти программ включена
‘ ON=enabled — включен=разрешено, OFF=disabled — отключен=запрещено

INCLUDE «modedefs.bas»
DEFINE NO_CLRWDT 1 ‘ не вставлять CLRWDT
DEFINE OSC 4

‘ Настройка контроллера
OPTION_REG = %01111111 ‘ разрешим включение подтягивающие резисторы, предделитель подключаем к WDT,
‘ коэффициент деления для WDT=1:128 (при F=4 МГц время отключения около 2,8 сек)
ANSEL = 0 ‘ цифровой режим работы аналоговых входов
CMCON = %00000111 ‘ отключение компаратора

start: ‘
CLEARWDT
HIGH GPIO.2
PAUSEUS 100 ‘ 100 мксек
LOW GPIO.2
IF GPIO.0 = 0 THEN
PAUSE 100 ‘ 100 мсек
ELSE
PAUSE 300 ‘ 300 мсек
ENDIF
GOTO start
END

С видео все проще, но рассмотреть место взрыва подробно становится затруднительным.

Видео “Вода горит!” Показаны три фрагмента работы.
1. Скоростной транзистор CMF10120D при работе с напряжением 311 В.
2. CMF10120D в момент, когда он пробит при работе с напряжением 769 В.
3. Устаревший транзистор 2SK1358 при работе с напряжением 311 В.

Гифка “водяной” вначале статьи, была сделана из старых кадров с участием ВС-1. Для модели ВС-2 закрытый электрод не изготавливался, так как будет очень большой разброс капель.

Эффективность процесса.
Одним из самых интересных вопросов — КПД при получении водорода, хотя он сразу и сгорает.
К полезной части, для оценки КПД, относятся электромагнитный импульс излучений в различных диапазонах спектра, колебание поверхности жидкости, выброс капель, звуковая волна — но это трудно оценить в виде цифр. Наиболее простым способом определения выработки является визуальная оценка объема водорода по кадрам видеосъемки или фотографиям области пламени.
Для четкого определения границ необходимо поснимать взрывы заранее известного объема водорода, а затем анализировать вспышки при проведении импульсного электролиза поверхностного слоя. Хотя опытные химики и взрывники наверняка и без предварительных взрывов смогут определить границы водорода, участвующего в процессе.

Так как разряд заряженного конденсатора при импульсе происходит не полностью, то формулу по расчету его энергии использовать некорректно.
Затраты энергии считаются по анализу осциллограммы на небольшом резисторе, включенном в цепь электрода или на токоограничительном резисторе блока питания.

При предварительных испытаниях устройства, когда супер-транзистор недолго работал при высоком напряжении, высота пламени водорода достигала трех сантиметров, но на видео это не успело попасть, и объем остался неизвестен. После выхода из строя двух современных ключей, за неимением лучшего, был установлен транзистор 2SK1358, который не отличается выдающимися параметрами, что заметно даже по характеру звука в фильме “Вода горит”. Поэтому для установки ВС-2 объем водорода не определялся, а дальнейшая работа производилась на “пониженном” напряжении 311 В. В предыдущих опытах с ВС-1 выработка определялась по размеру пламени, потребление — по падению напряжения на резисторе в цепи электрода.

Характер взрыва водорода в смеси с кислородом и чистого можно посмотреть в фильме, найденном на youtube.

Продолжение работ.
Работа по импульсному электролизу перспективна и интересна людям, у некоторых имеется желание повторить и продолжить опыты. Был замечен интерес к ней со стороны людей, уже занимающихся подобными исследованиями, что очень похвально. Результатов пока не видно, но это дело времени.
В Интернете выложено большое число видео с процессом электролиза. Как правило, электролиз проводят при неотключаемом напряжении — постоянном или переменном. При этом остро встает проблема сохранности электрода, который изготавливают из материалов, устойчивых к высокой температуре.
В случае же импульсного воздействия, как правило, производится полный разряд накопившего энергию конденсатора на водную среду, высоковольтный ключ/разрядник производит лишь включение цепи.
Фишкой установок ВС-1 и 2 является то, что можно ограничить длительность импульса до минимально возможной. При этом, благодаря маленькому диаметру электрода, плотность тока в импульсе достигает огромных величин, но короткое время воздействия не позволяет разрушить даже тонкую медную проволоку. При достаточно высокой частоте следования импульсов можно добиться визуального эффекта непрерывного горения водорода на поверхности воды.

По результатам эксперимента можно сделать вывод, что для начальных опытов достаточно выпрямленного сетевого напряжения, желательно — гальванически развязанного от сети при помощи трансформатора. Потребление энергии устройством небольшое, так как ВС-2 работает в импульсном режиме с большой скважностью.
Схему можно упростить, что уменьшит размеры устройства. Накопительный конденсатор достаточно использовать один, емкостью 10. 47 мкФ на напряжение 450 В. Составной балластный резистор можно изготовить из трех-четырех последовательно соединенных резисторов.
При доработке устройства можно ввести регулировку длительности импульса, паузы, напряжения на накопительном конденсаторе, предусмотреть режим одиночных импульсов.
Изучайте, исследуйте, это действительно интересно, и выкладывайте свои результаты.

Интересный фильм “Повелители молний” был снят автором Антоном Войцеховским в рублике «ЕХперименты». В фильме, в частности, упоминается испытательный полигон ВНИЦ ВЭИ, расположенный в городе Истра. На базе этого научного заведения можно начать исследования условий возникновения волн-убийц при попадании молнии в морскую воду. Продолжить опыты можно уже на море, создав там мощную установку для получения молниеносного напряжения.

Количество молний.
Общее количество молний 1,4 миллиарда в год.
350 миллионов — 25 % молний ударяет в земной шар.
Приблизительно 250 миллионов (точнее 248,5 миллионов) — 71 % молний приходится на поверхность Мирового океана.
Количество волн-убийц.
Спутники зафиксировали за три недели по всему земному шару более 10 одиночных гигантских волн, высота которых превышала 25 метров.
За год количество волн составит 173 штуки.

Итого: На 250 миллионов молний приходится 173 больших волны. Грубо можно сказать, что примерно каждая миллионная молния рождает огромную волну.

P.S.
Выступление на конференции «ХТЯиШМ–20» с обобщением результата работ.

Как оказалось «Молнии играют роль в образовании горного ландшафта».
А отсекать глыбы вполне может и ЭГЭ, что демонстрировал Юткин, в результате попадания молнии в воду, содержащуюся в каналах или пустотах горного массива.

Источник

Новости

Время работы: с 10:00 до 21:00,
Выходной день: вторник
«Ретро-кафе»: в дни работы Планетария с 10:00 до 20:00.

Музей «Лунариум» временно закрыт

+7 (495) 221-76-90
АО «Планетарий» © 2017 г. Москва, ул.Садовая-Кудринская, д. 5, стр. 1

Элементы: магний – металл, способный гореть в воде

Город Эпсом в Великобритании стал знаменит после того, как в1695 году английский врач Неемия Грю (Nehemiah Grew) выделил из вод минерального источника, расположенного в этом городе, горькую соль (представляющую собой порошок белого цвета), обладающую слабительным действием. Аптекари быстро нашли ей применение, назвав эпсомской солью. Позже, когда это сильное слабительное стало распространяться по аптекам многих стран, его стали называть английской солью. Производство английской соли положило начало открытию элемента магния, растянувшемуся на более чем столетний период, так как в основе этого лекарства лежит минерал эпсомит, содержащий магний с формулой MgSO₄ · 7H₂O.

Кристаллы эпсомита MgSO₄ · 7H₂O, 7х4х3 см. Месторождение Тibi-Mina, Испания.

Похожий (только внешне!) светлый порошок получался и при прокаливании минерала, найденного в окрестностях греческого города Магнезия. Позже выяснится, что это оксид магния, минерал периклаз с формулой MgO.

Периклаз MgO, 6х5х3 см, карьер Crestmore, Калифорния (США).

Этот порошок стали называть «белая магнезия». За внешнее сходство эпсомскую (английскую) соль также нарекли «белая магнезия», что приводило к некоторой путанице, так как исходные вещества, хоть и содержат магний, но разные по составу. В 1808 году английский химик Гемфри Дэви с помощью электролиза увлажнённой смеси белой магнезии и оксида ртути получил сплав ртути и тогда ещё неизвестного металла, которому дал латинское название magnesium. Этот термин позже и стал международным символом элемента №12. В России с тех пор утвердилось название «магний». И только в 1829 году французский химик Антуан Бюсси получил чистый магний.

Итак, магний (символ Mg) – легкий металл (в 5 раз легче меди) серебристо-серого цвета. Плавится при температуре 651°C, но в обычных условиях расплавить его трудно, так как нагретый на воздухе до 550°C он вспыхивает и мгновенно сгорает ослепительно ярким пламенем. Способность магния гореть как в воде, так и в атмосфере углекислого газа существенно усложняет тушение пожаров, при которых горят конструкции из магния или его сплавов.

Кристаллы чистого магния

Магний стоит на восьмом месте по распространённости в земной коре. Его среднее содержание (кларк) составляет 19,5 кг/т. Он вхо­дит в со­став более 100 ми­не­ра­лов. Основными рудными минералами являются: бру­сит Mg(OH)₂ (44,12%); маг­не­зит MgCO₃ (28,7%); би­шо­фит MgCl₂ • 6H₂O (11,9%).

Источник