Пока форумные химики молчат как партизаны на допросе, я кажется разобрался в том, что могли использовать корейцы.
Для начала, в расчете тепла выделяющегося при гидратации безводного нитрата алюминия я сделал ошибку. По невнимательности забыл вычесть теплоту образования самой воды, из-за этого и получилась слишком большая цифра теплового эффекта. При правильном подсчёте она гораздо меньше и не превышает значения для других ранее рассмотренных веществ. В общем, это вещество бесперспективно, тепла выделяется всего лишь 1.20 МДж/кг, на уровне извести.
В целом, реакции оксидов с водой и тем более реакции гидратации и растворения солей не могут дать нужного теплового эффекта. Просто по своей относительно низкоэкзотермичной природе. Рекордсменом здесь, видимо, является гидроксид лития Li2O с его 4.45 МДж/кг, больше из подобных систем не выжать.
Решил обратиться к другим типам реакций.
Известная электрохимическая пара магний + хлорид меди, используемая в гидрореагирующих батареях (электролит вода), например, типа "Маячок", имеет максимальное энергосодержание 3.57 МДж/кг. Это тоже тупик, другие подобные электрохимические варианты даже и рассматривать не стал, цифры будут подобны.
Единственным типом реакции, которая могла бы дать требуемое энергосодержание, видится окислительно-восстановительная реакция в системах типа горючее-окислитель. В общем случае, достичь 5-6 МДж/кг для таких систем не проблема, можно в разы больше получать. Но в нашем случае имеются жёсткие ограничения, сужающие возможный выбор компонентов - такая система должна быть гидрореагирующей и при этом не должна выделять никаких газов.
Первое, что приходит в голову из возможных окислителей это пероксид и супероксид натрия, Na2O2 и NaO2. Вещества относительно недорогие и доступные из-за их массового промышленного производства (используются в регенеративных патронах изолирующих противогазов, генераторах кислорода и т.п. целях).
Ну а окислять можно какую-нибудь водорастворимую органику, не содержащую азота. Образующийся при окислении углерода углекислый газ будет надёжно связываться щёлочным раствором, на выходе будем иметь безопасную соду.
Органику взял от фонаря, первое что подходящее пришло в голову - малеиновый ангидрид.
Пара пероксид натрия + малеиновый ангидрид позволяет получить 4.72 МДж/кг (с учётом эффектов гидратации продуктов реакции). Т.е. сразу же превзошли параметры оксида лития. Но этой цифры мало и кроме соды на выходе в этой системе ещё получается гидроксид натрия, что не очень хорошо для неискушенных пользователей.
Более мощный окислитель супероксид натрия в чистом виде использовать для наших целей нельзя, его слишком хороший кислородный баланс приводит к тому, что его требуется на окисление органики сравнительно мало и образующейся при разложении супероксида натрия щёлочи недостаточно для связывания всего углекислого газа. Выход из этой ситуации очень простой - использовать смесь пероксида и супероксида натрия. Эта смесь с малеиновым ангидридом позволяет получить 5.38 МДж/кг, при этом по окончанию реакции получаем безопасный водный раствор соды, можно за одно какой-нибудь котелок помыть
.
Эта цифра не предел, горючее взято от фонаря и содержит уже частично окисленные атомы углерода. Подобрав более эффективное горючее вполне можно получить нужные нам цифры. Предполагаю, что у корейцев нечто подобное и реализовано. В сухом виде такая смесь представляет некоторую опасность, она способна, скажем так
, бурно реагировать под действием огня и может быть чувствительна к механическим воздействиям.
Что можно получить в пределе для таких систем? Если в качестве горючего использовать не органику, а гидрид лития (тоже промышленно производимое и относительно дешевое вещество), то в паре с супероксидом натрия он позволяет получить аж 10.4 МДж/кг, т.е. значительно перекрыть требуемые параметры. Это уже предел. Такая смесь, думаю, уже реально опасна в сухом виде. Но мы имеем большой запас по теплосодержанию и вполне можем позволить себе разбавить её каким-нибудь инертным веществом (например, песком, как пишут на сайте barocook), чем снизим опасность в обращении до разумной величины.
Вот такие вот соображения.
Ну и приятная новость. Оказывается в Кр-ске тоже продают барокуки, а теплоэлементы даже поштучно. Сегодня случайно зайдя в один из турмагазинов увидел их в продаже, сразу же купил за 105 руб. на опыты 50 г теплоэлемент. Через неопределённое время попробую установить состав его вещества. Пока лишь взвесил, 55 г, в упаковке, т.е. с массой корейцы точно не обманывают.
Теперь ответы оппоненту
.
==в этом отношении попробуйте на себя внимательно посмотреть.==
Посмотрел
. Я пишу иронично, возможно, иногда, с издёвкой. Но свойственной Вам клоунады не допускаю.
==слушайте, что за бред..? по какому такому "существу".. ?
я просто говорил что даже газ эффективнее Вашей известки.. - Вы что же пытаетесь тут доказать обратное ?
ну и фланг Вам.. в обе руки.. - ходите в ПВД с извёсткой - я не против.. :)==
Что значит ДАЖЕ газ? Сам по себе газ по тепловыделению эффективней любого другого топлива, используемого в туризме.
А до Вас я пытаюсь донести лишь то, что металлический баллон для газа и горелка имеют некоторую массу и это в коротких походах нивелирует преимущество газа в теплосодержании. Кроме этого, кухня на теплоэлементах явно более удобна в обращении, чем на газу. Это и есть существо вопроса.
==а это не интересно.. интересно что ранее Вы говорили что НЕ МОЖЕТ шарахнуть.. а сейчас уже объясняете почему шарахнуло.. - вот эта самая Ваша гибкость и интересна.. ==
Я и сейчас скажу, что при штатном использовании там всё безопасно. Защита от дурака у корейцев реализована в использовании большого объёма воды, не нагреваемой до кипения и в возможности относительно лёгкой разгерметизации контейнера. Конечно, если кто-нибудь захочет в зад себе теплоэлемент вставить, то этого они, конечно, не предусмотрели
.
==однако Вы не внимательны.. разве я ранее говорил что у меня такие девайсы есть.. ?
я сказал что работы идут.. на этапе прототипов.. а недоделанную работу можно показывать далеко не всем.. Вам - нет.. %)==
Т.е. результата, превосходящего уже известные решения, не увидим никогда. А что не показываете, это правильно, только оплюют и обсмеют, нафиг оно Вам надо.
==не люблю излишнее жонглирование цифрами.. может наверное потому что не конь..? :)==
Правильно было сказать - потому что не понимаю и не умею считать.
Как подтверждение этого следующий Ваш тезис:
==слабо в это вериться..==
Это не религия, вера тут не причём. Возьмите и проверьте сами все расчёты, они довольно просты, исходные данные тоже общедоступны. Будут вопросы помогу.
==я не химик - поэтому просто прочитал что небольшая добавка соли ускоряет реакцию :
За ссылку спасибо (без подколок). Не знал этого. И заранее предсказать такое влияние хлорид иона, исходя из обычных школьных и вузовских знаний химии, нельзя, чистая эмпирика. Если торможение реакции сульфат анионом, в принципе, понятно - образование на поверхности извести труднорастворимой корки сульфата кальция, то с ускоряющее действие хлорид иона так просто объяснить не получается. Видимо его роль в поверхностном облегчении сольватации, но это уже так сказать объяснение de facto.
Edited by HorstWessel on 14/10/16 06:51 PM.
.
Добавить публикацию