Використання водню для заповнення аеростатів
Чому водень вважається небезпечним? Якщо змішати водень з киснем в пропорції 2: 1, то вийде вибухонебезпечний газ. Небезпечною вважається концентрація, якщо об'ємна частка повітря в суміші перевищить 25% (або 4% у випадку з чистим киснем). Чистий водень згорає без вибуху. Зі сказаного випливає, що аеростат з воднем не можна використовувати в закритих приміщеннях, не можна піднімати і опускати поруч зі скупченням людей і біля відкритого вогню. Ще одна небезпека - законодавча заборона.
Насправді підпалити аеростат не так вже й просто. Під час першої світової війни англійцям довелося винайти запальні кулі, так як звичайні кулі пробивали німецькі дирижаблі з воднем не завдаючи великої шкоди. Таким чином, вільно летить кулька з воднем не небезпечніше, ніж китайські ліхтарики, які летять із запаленою свічкою.
Існує багато способів отримання водню, я опишу перевірений мною спосіб. На представлених фотографіях наповнювався пакет обсягом 40 л. У аеростатах зазвичай використовується жорсткий каркас з м'якою обшивкою, а пакети з воднем наповнюються у внутрішньому відсіку такого аеростата. У верхній частині аеростата необхідно отвір, щоб вийшов з пакета водень виходив назовні, і вибухонебезпечна суміш не накопичувалася всередині.
1. Колба чи інша пляшка, об'ємом 1 літр
2. Пробка для колби з трубочкою для відводу газу
3. Не глибокий тазик для води на 10 літрів
4. 20 літрів простий холодної води
5. 0,4 літра дистильованої води
6. 135г алюмінію
7. 200г гидрооксида натрію
8. Гумові рукавички і захисні окуляри
9. Граматичні сміттєві пакети з сумарним об'ємом 200 літрів
Колба з пробкою потрібна для проведення реакції. Тазик наповнюється простою водою і служить для охолодження колби. Проста вода потрібна для охолодження і на той випадок, якщо доведеться змивати розлиту луг. Дистильована вода купується в магазині товарів для автомобіля. Алюміній - будь-які обрізки алюмінієвого профілю без бруду. Бажано, що б товщина стінок алюмінію була приблизно 1 мм. Гідрооксид натрію це їдкий луг, застосовується для очищення стічних труб, також зареєстрований як харчова добавка E524, так само можна придбати в магазині хімічних реагентів. Концентрований розчин лугу роз'їдає шкіру. Використовуйте рукавички і окуляри, що б випадкові бризки не були в очі.
1. Наповніть тазик водою для охолодження.
2. Вільний кінець трубочки просуньте в сміттєвий пакет, але так, що б вона наповнилася повітрям, а залишився складеним. Затисніть відкритий кінець пакета на трубочці мотузкою і прив'яжіть мотузку до важкого предмету.
3. Помістіть в колбу алюміній
4. Насипте в колбу гидрооксид натрію
5. Налийте в колбу дистильовану воду
6. Закрийте колбу пробкою зі вставленою трубочкою
7. Поставте колбу в тазик
8. Кожну хвилину перевіряйте температуру води в тазику, вона не повинна підніматися вище 30 градусів
9. Через деякий час сміттєвий пакет буде бовтатися в повітрі наповнений воднем. Можете наповнювати наступний пакет.
Формула реакції:
2Al + 2NaOH + 6H 2 O => 2Na [Al (OH) 4] + 3H 2
Обсяг виділеного водню складе 167 літрів (10-20 повітряних кульок). Бажано використовувати сміттєві пакети, а не гумові кулі, так як пакет не витісняє з себе газ. Що б контролювати швидкість реакції можете опускати в колбу алюміній по частинах, а не весь відразу. Якщо колба з реагентами перегріється, то розчин швидко закипить і піна з лугом вихлюпнеться назовні. Якщо температура колби почала швидко зростати, то її вміст необхідно негайно вилити. Така кількість лугу не отруївся природу, але зіпсує поверхню речей, на які потрапить. Ретельно змивайте її водою. Можна вилити вміст колби в ємність з водою для охолодження, там швидкість реакції відразу знизиться.
Займання пакета, що містить водень:
Зі співвідношення підйомної сили і ваги можна заздалегідь розрахувати, на якій висоті аеростат з вашим вантажем буде летіти. У напрямку вітру аеростат може долати великі відстані. Додавши моторчики і навігатор, можете запрограмувати приблизне місце викидання вантажу.
Характеристики повітря на різних висотах: