Вопросы и ответы

SashaMaks> Тогда надо сразу использовать соединения железа 2, а не 3. Зачем эта лишняя реакция в топливе??? Очевидно, что отбирать кислород лучше сразу двухвалентными соединениями железа.

Тоже самое относится и к ферратам. Какой смысл совать оксид, если можно сразу применить феррат???

Б.г.> Предлагаю опытным путём определить, что ты ошибаешься.
Б.г.> В школьном учебнике неорганической химии предлагалось посыпать кубик рафинада табачным пеплом, тогда он загорается от спички, а без катализатора - не загорается.

Органика выгорает медленно, спокойно и улетает, а катализатор (зола или Fe2O3) просыпается вниз на ещё не сгоревшую органику, последовательно катализирую слой за слоем, пока всё не сгорит.
Твой пример не имеет ничего общего с горением ТРТ.

Xan>> Из какой-то книжки. Не помню точно.
SashaMaks> Я бы тоже почитал...


Поскольку ты заинтересован ... механизмы катализа АП пропеллентов и его влияние на связующее и окислитель.

SashaMaks> Тоже самое относится и к ферратам. Какой смысл совать оксид, если можно сразу применить феррат???

Уже писал, что феррат разлагает органику при н.у. Какая то органика (типа глицерина или сорбита) может даже самовоспламениться.

Б.г.> сразу взаимодействуя с нитратом (и нитритом, что важно!) отнимает у него кислород
N.a.> Уже писал, что феррат разлагает органику при н.у. Какая то органика (типа глицерина или сорбита) может даже самовоспламениться.

А с соединениями железа 2 тогда какие проблемы?

У вас у обоих, точнее в ваших придуманных примерах, есть кое-какая не стыковка:
Вот вы пишите, что прошла некая первичная реакция в результате которой образовались такие продукты, которые реагируют дальше во вторичных реакциях быстрее. Но что же это тогда получается? Вторичные реакции идут с большим массовым расходом, чем первичные? Или это будет саморазгон или вами нарушен закон сохранения массы?

N.a.> Образующийся феррат калия как окислитель гораздо более активен (надо меньше энергии для его разложения). Отсюда и ускорение горения

Но нужно больше энергии на его получение.

---

Почему вас не устраивает книжная трактовка катализа???

pinko> Поскольку ты заинтересован ... механизмы катализа АП пропеллентов и его влияние на связующее и окислитель.

Спасибо, уже смотрю...

SashaMaks> Почему вас не устраивает книжная трактовка катализа???

Один спец по катализу говорил, что в учебниках приводят только простые и ясные примеры.
Чтоб студенты не пугались!
А в жизни в подавляющем большинстве случаев всё крайне мутно и сложно.

Xan> А в жизни в подавляющем большинстве случаев всё крайне мутно и сложно.

Там есть только одна недосказанность относительно "мутно и сложно" - это то, каким образом нахождение рядом того или иного атома или молекулы может изменить общую электронную конфигурацию другой молекулы или атома (как именно произойдёт образование комплексных и координационных связей и как при этом перераспределиться электронная плотность в них). Вот тут да, всё очень сложно и интересно , но всё остальное - это матчасть из физ. химии и термодинамики и не более того.
Альтернативы могут быть только в параллельных мирах

Из курса химии помню вот такую закономерность распределения электронной плотности в молекулах кислот и того как это влияет на их протолитическую силу, т.е. кислотную силу, как возможность отдавать протон в растворе (например).

На примере кислородосодержащих кислот хлора:

1. H-O-CL (Самая слабая кислота или сильнее всего удерживает атом водорода)

2. H-O-CL=O

       O
       ǁ
3. H-O-CL=O

       O
       ǁ
4. H-O-CL=O (Самая сильная кислота или слабее всего удерживает атом водорода)
       ǁ
       O

Происходит это потому, что атом хлора и атомы кислорода оттягивают на себя электронную плотность из зоны перекрывания в связи H-O, благодаря чему рядом стоящая связь O-CL становится прочнее, и растёт термодинамическая устойчивость молекул в сторону хлорной кислоты, а атом водорода, наоборот, легче отрывается, при диссоциации например:

1. H→O→CL (только один атом кислорода и один атом хлора смещают электроны на себя - наибольшая плотность перекрывания в связи H-O)

2. H→O→CL→O

       O
       ↑
3. H→O→CL→O

       O
       ↑
4. H→O→CL→O (один атом хлора и четыре атома кислорода смещают электроны на себя - наименьшая плотность перекрывания в связи H-O)
       ↓
       O

Тоже самое происходит и во многих других кислотах, особенно хороши примеры органических и хлорорганических кислот с последовательным замещением в них атомов водорода хлором, который ещё сильнее оттягивает на себя электронную плотность, благодаря чему слабые простые органические кислоты после хлорирования резко становятся сильными хлорорганическими кислотами.

Вот как-то так может происходит и в том случае, если различные вещества будут просто находится рядом друг с другом. Как именно не столь и важно, важно, что это уменьшает энергию активации для начала реакций разложения, что и приводит к ускорению всех остальных реакций, так как среднестатистически молекул с меньшей кинетической энергией при тех же условиях всегда (для изначально стабильных веществ) больше, чем с большей кинетической энергией.

Б.г.>> Окей, ион железа восстанавливается.
SashaMaks> От куда в оксиде железа 3 возьмётся его ион?
Убиться об стенку. У оксида железа 3 ионная решётка, в узлах ионы железа и кислорода.
Б.г.>> А то, что, во-первых, хлор тоже взаимодействует и с нитратом, и с нитритом, это не катализ, а параллельно текущая реакция,
SashaMaks> Можешь её описать, а потом опытным путём доказать, что хлор не ингибитор, а катализатор?

Хлор ни ингибитор, ни катализатор, он участвует в реакции с образованием NOCl, как в царской водке.

Б.г.>> взаимодействуя с горючим (сорбитом, сахаром) и продуктами его неполного сгорания (углерод, угарный газ) оксид железа восстанавливается до степени окисления II, и, сразу взаимодействуя с нитратом (и нитритом, что важно!) отнимает у него кислород.
SashaMaks> Тогда надо сразу использовать соединения железа 2, а не 3. Зачем эта лишняя реакция в топливе??? Очевидно, что отбирать кислород лучше сразу двухвалентными соединениями железа.

смотря у чего. в процессе образуются разные промежуточные соединения, в том числе, молекулы с электронами в возбуждённых состояниях. Например, молекулярный газообразный хлор не окисляет золото при комнатной температуре, а образующийся атомарный хлор в царской водке отлично окисляет.
газообразный сухой водород не восстанавливает хлористое серебро, а выделяющийся при реакции цинка с кислотой восстанавливает.
Это не катализ, это использование промежуточных состояний. Порог реакции может быть снижен за счёт того, что уменьшается энергия связи (или её вовсе нет, как в случае хлора в топливах с перхлоратами или хлоридом железа или в царской водке).
Катализатор тоже может работать через уменьшение энергии связи (так работают платина и палладий с водородом). Но может работать и через образование промежуточных неустойчивых веществ.

Б.г.>> Катализ солями переходных металлов - Справочник химика 21
SashaMaks> Очень "интересно", но читать последствия твоего спора с собой мне не интересно.

Так и останешься самоуверенным недоучкой.

SashaMaks> Тоже самое происходит и во многих других кислотах, особенно хороши примеры органических и хлорорганических кислот с последовательным замещением в них атомов водорода хлором, который ещё сильнее оттягивает на себя электронную плотность,

Но это атомы внутри одной молекулы. Расстояния имеют порядок долей нанометра. Молекулы другого вещества не могут находиться друг рядом с другом настолько близко, если оба вещества твёрдые. Нужен промежуточный жидкостный или газовый транспорт.

SashaMaks> Вот как-то так может происходит и в том случае, если различные вещества будут просто находится рядом друг с другом. Как именно не столь и важно, важно, что это уменьшает энергию активации для начала реакций разложения,

Саша, тебе не влом посчитать такую модель. У нас есть вещество из атомов А в виде кубов, ребро каждого куба состоит из 10000 атомов, следовательно, каждый куб содержит 1000 000 000 000 атомов этого вещества. Один моль такого вещества будет состоять, следовательно, из 60 200 000 000 таких кубов. Это очень мелкие кристаллики, субмикрометрового размера!

И есть другое вещество, состоящее из атомов Б в виде таких же кубов, только атомы другие.

Берём мы 500 кубов одного вида, 500 кубов другого вида, перемешиваем, и насыпаем в полусферическую ёмкость такого размера, чтобы они её заполнили. Расположение и ориентация - случайны.
Вопрос, сколько пар разнородных атомов А и Б в такой системе находятся на расстояниях, не более, чем в три раза превышающем постоянную решётки? На таком расстоянии влияние уменьшается в 10 раз.
Оценка - число рёбер всех кубов плюс число граней всех кубов плюс число вершин всех кубов, делить на два, а ещё делить на корень из двух, потому что будут контачить кубы из одинаковых атомов.
Кубов у нас всего тысяча, значит, пар атомов А и Б примерно 9000. Ну, 10⁵
в то же время всего атомов в этой системе 10¹⁵
какой тут возможен сдвиг электронных плотностей?

Б.г.> Убиться об стенку. У оксида железа 3 ионная решётка, в узлах ионы железа и кислорода.

Какое отношение это (ион или атом) имеет к катализу?
У тебя есть данные по разнице катализа между ионом и атомом?

Б.г.> Хлор ни ингибитор, ни катализатор, он участвует в реакции с образованием NOCl, как в царской водке.

От куда ты это знаешь? Ты изучал пары карамельного топлива?

Б.г.> смотря у чего.

В процессе катализа ТРТ, всё о том же речь.

Б.г.> в процессе образуются разные промежуточные соединения, в том числе, молекулы с электронами в возбуждённых состояниях.

Для того, чтобы процесс сначала начался - это никак не поможет. Прежде надо запустить/инициировать реакцию вообще. А начало - это процесс распада исходных компонентов. На этой первичной стадии оксид железа на уровне изменения химических связей не реагирует ни с одним из компонентов топлива при Н.У.

Б.г.> Это не катализ, это использование промежуточных состояний.

Промежуточные состояния - это комплексные или координационные соединения, которые не изменяют химического строения реагентов (см. школьный Учебник). Для их образования не нужно, чтобы происходили полные химические превращения!

То, что ты пишешь работать не будет в принципе. Вторичная реакция не сможет ускорить первичную, так как для неё нужны продукты с первичной реакции.

Б.г.> Катализатор тоже может работать через уменьшение энергии связи (так работают платина и палладий с водородом). Но может работать и через образование промежуточных неустойчивых веществ.

Это всё вместе сразу происходит. Именно катализатор способствует уменьшению энергии активации, а не само по себе оно так происходит.

Б.г.> Порог реакции может быть снижен за счёт того, что уменьшается энергия связи (или её вовсе нет, как в случае хлора в топливах с перхлоратами или хлоридом железа или в царской водке).

Рядом стоящие вещества иной природы могут изменять распределение электронной плотности таким образом в реагентах, что отдельно взятые связи в них становятся либо прочнее, либо наоборот слабее.
У перхлоратов есть порог энергии активации, его почти нет у гипохлоритов и хлоритов при Н.У.

Б.г.> Так и останешься самоуверенным недоучкой.

Это всё очень относительно.
Я вот вижу самоуверенного, мнительного всезнайку, которому и учебники не указ, если то, что там написано идёт в разрез с его мнением.
"Общая Химия Н.Л.Глинка" - тоже отменяем?

Б.г.> Но это атомы внутри одной молекулы. Расстояния имеют порядок долей нанометра. Молекулы другого вещества не могут находиться друг рядом с другом настолько близко, если оба вещества твёрдые. Нужен промежуточный жидкостный или газовый транспорт.

Вот тут мы попадаем в дебри и я уже не смогу больше защищаться учебником
Но вот пара видео:
1. Видео атомов с интерференцией электронов далеко за пределами радиусов атомов:

из чего я делаю вывод, что те привычные картинки из учебников про электронные облака не дорисованы, и у них есть ещё максимумы на больших расстояниях, чем радиус атома. И эти максимумы имеют волновое распределение.
2. В продолжении п.1 - уже классика


О том, где действительно находится электрон...

А то бишь, чтобы повлиять на первый максимум в электроне (в электронном облаке) - химической связи достаточно повлиять и на последующие его максимумы. Но зарываться не буду, когда всё это переходит в объём с наложением интерференции в сложных многоатомных молекулах сам чёрт ногу сломит...

Мне пока хватает и того, что есть не химические - комплексные и координационные связи, в которых подобное влияние имеет место быть - так написано в учебнике.

Б.г.> Саша, тебе не влом посчитать такую модель.
Б.г.> какой тут возможен сдвиг электронных плотностей?

В органическом синтезе при очень хорошем перемешивании есть примеры ускорений реакций с помощью только катализатора до миллионов раз, а у нас всего-то 1,5-2 раза топливо гореть быстрее начинает! Не вижу ничего удивительного. На то она и твёрдая фаза.

Б.г.> Убиться об стенку.

+1

Б.г.>> Убиться об стенку.
N.a.> +1

SashaMaks> 2. В продолжении п.1 - уже классика

Согласно твоего примера видео двух щелей для электрона. Если наблюдатель(бог?)
подглядывает в щелку, то волна превращается в материальное тело, отпечатываясь на стенке.
Исходя из этого ,производя старт на экваторе, в идеале, наблюдатель в ракете будет
видеть строгую прямую и грузик выбросит парашют. Наблюдатель на экваторе будет видеть
кривую линию полета и грузик не сработает т.к. наблюдатель уедет от точки старта на 463 метра за секунду, пока ракета добирается до апогея. Вывод. Пустил ракету и не смотри на неё
и будет строгая вертикаль.
Если Михаил допустим, запускает ракету на 3 км за 4 секунды, то на широте Москвы
он уедет от точки старта на 264х4=1056 метров. И под каким углом надо запускать
в правоверном направлении ракету, чтобы точка апогея совпала с точкой старта,
с учетом скорости вращения земли. И всегда ли выгодно производить запуск вертикально
, или лучше под восточным наклоном? Будет ли высота во втором случае выше, при подталкивании ракеты землей? Вроде как пахнет дармовщиной.
Основание 1 км, высота 3 км, гипотенуза 3.15 км. Стоит ли читать в таком случае Коран? Бегать за 1 км на место приземления что-то не очень хочется, хотя раньше бегал 1 км где-то за 3 минуты.

EG54> Исходя из этого

Разжился селитрой калиевой от Буйского производителя.В карамельной пропорции с сахаром порошок удобрения горит так себе. Образуется в остатке, какая-то желтая кипящая капля, которая растекается потом по кратеру и принимает белый матовый восковой цвет. Надо понимать , что удобрение с пачки имеет еще что-то. Перекристаллизовал. Выпал осадок прозрачных лучистых кристаллов. По советам знатоков это именно KNO3. Эти кристаллы с сахаром горят уже лучше, но в остатке всё та же желтая капля. Остаток воды решил выпарить, чтобы узнать, что растворено в воде. Получил белый порошок, похожий на соду. С сахаром горит как порох, значительно быстрее и без остатка.
Подскажите, что я нахимичил, что получил. И стоит ли мучиться пытаясь очистить удобрение. Озадачило, что то, что в воде хотел выбросить, как ненужное,ведь осадок из насыщенного раствора уже выпал, и оказалось не нужное-нужным, хорошо горящим.
Вероятно есть более простой способ очистки?

EG54> Подскажите, что я нахимичил, ....
Подозреваю, что ты получил очень мелкую фракцию нитрата калия, которая именно так себя и ведет. А капля это расплавленный нитрат, который не успевает быстро прореагировать с сахаром. Нужен более мелкий помол, чтобы нитрат активно работал.

EG54> Вероятно

Изучая ТПЗ возник вопрос.
Задача ТПЗ-обеспечить теплозащиту корпуса двигателя. Задача двигателя-удержание давления в контексте задачи от ТПЗ.
Способ, берем материал плотнее, к примеру эл.картон и мотаем по толще, чтобы не успел прогореть за время работы двигателя. Силовой метод. Но просматривая 14 опытов Serge77 в его мастерской с ТПЗ обратил внимание на то, что в опыте"Тд-8.(Охот.)Гильза погружалась в густой ПВА, сушилась на решете. ПЕРВОЕ место по жаропрочности!
Внутри почернел и отслоился только первый слой бумаги, остальные целые. В других гильзах несколько прожженных слоев,остальная часть бумаги расслоилась." Конец цитаты. Всего один слой не термостойкого ПВА удержал волну высокой температуры, в отличии , скажем от термостойкого лака. Вспомнилась инфа от Центауруса, о применении способа фазового перехода для предотвращении перегрева(охлаждении) венерианского спускаемого аппарата. В этом случае, без доступа кислорода, ПВА такой фазовый переход испытал?Превратился в шлак?
Если да, то такой переход обеспечивает температурную границу, через которую не перешла волна высокой температуры от топлива двигателя. Иначе как объяснить такой успех ПВА?
Если такой переход в случае с ПВА существует, то напрашивается не силовой метод теплозащиты.
Берем бумажное кольцо бронировки шашки, обмазываем изнутри ПВА, сыпим пыль графита, трясем кольцо, покрывая ровным слоем графита изнутри. В последствии утрамбовывая топливо в кольце, топливо проникнет в поры графита и получится графитовая бронировка(такой метод присыпки использовал при изготовлении поршней из Эпокс.смолы для снижения трения). Под действием температуры, без доступа воздуха графит образует кокс. Чем меньше зерна пыли графита, тем выше доля аморфизированного кокса, тем ниже теплопроводность слоя графита(это вычитал в ум.сноске о понижении теплопроводности). После графита след.слой из ПВА делает тоже свою работу по увеличению термосопротивления.
И предположение, делать слои ТПЗ из разной плотности бумаги. Допустим для примера, первый слой -крафт, потом офисная бумага, потом ватман. Разная плотность, разная пористость=снижение теплопроводности, по принципу стекловаты.
Не знаю верно ли, но когда ТПЗ есть прочный, практически монолитный материал то теплопроводность высока , высока и вероятность прогара. Ведь ТПЗ не нужно держать давление и он может быть газопроницаемым, но от этого не менее теплозащитным.
Выразился не очень внятно, но надеюсь понятно. Что думаете по такому походу? Есть ли резон "думать" дальше в этом направлении?

EG54> Берем бумажное кольцо бронировки шашки, обмазываем изнутри ПВА, сыпим пыль графита, трясем кольцо, покрывая ровным слоем графита изнутри. В последствии утрамбовывая топливо в кольце, топливо проникнет в поры графита и получится графитовая бронировка...
Ну вот тут мне не совсем понятно. ТЗП это не бронировка, и она не контачит с топливом.
ТЗП это прослойка между корпусом и камерой сгорания, и она должна иметь низкую теплопроводность и плохо гореть. Как вариант, гореть с возгонкой которая будет охлаждать стенку.

EG54> ... Есть ли резон "думать" дальше в этом направлении?
Есть!
И на удивление ЭК обработанный ПВА дает очень неплохие результаты. Я пробовал обрабатывать поверхность ЭК жидким стеклом, силиконом, различными оксидами (TiO2, Al2O3, ZnO, MgO). Но ЭК на ПВА их всех победил. Не уверен насчет графита, все же у него теплопроводность высокая. А вдруг!?

Mihail66> ТЗП она должна иметь низкую теплопроводность и плохо гореть. Как вариант, гореть с возгонкой которая будет охлаждать стенку.

Mihail66> Не уверен насчет графита, все же у него теплопроводность высокая.

Плохо горит-это как горит( в Вики в теме “Горение”-есть горение
твердого ракет.топлива. Для чайников интересно)
Возгонка переход твердое в газ-фазовый переход 1-го типа , с
поглощением энергии.. Кстати, что возгоняется?
Переход графита под действием температуры и давления в
мелкопористый кокс тоже фазовый переход 1-го типа с большим
потреблением энергии(вычитал).
Фазовый переход имеет временной интервал, в течении которого
существует свой температурный барьер, который не может пересечь
высокая температура горения топлива
(как в бумажном стаканчике с водой на спиртовке).
По крайней мере так понял цитату из Вики “Фазовый переход” о температурном барьере
“Основным термодинамическим (феноменологическим) признаком
различия видов агрегатного состояния вещества является наличие
энергетической границы между фазами: теплота испарения как граница
между жидкостью и её паром и теплота плавления как граница между
твёрдым веществом и жидкостью."
И Динамика фазовых переходов
"Под скачкообразным изменением свойств вещества имеется
в виду скачок при изменении температуры и давления. В реальности же,
воздействуя на систему, мы изменяем не эти величины, а её объем и её
полную внутреннюю энергию. Это изменение всегда происходит с какой-то
конечной скоростью, а значит для того, чтобы «покрыть» весь разрыв в
плотности или удельной внутренней энергии, нам требуется некоторое
конечное время. В течение этого времени фазовый переход происходит не
сразу во всём объёме вещества, а постепенно. При этом в случае фазового
перехода первого рода выделяется (или забирается) определённое
количество энергии, которая называется теплотой фазового перехода. Для
того, чтобы фазовый переход не останавливался, требуется непрерывно
отводить (или подводить) это тепло, либо компенсировать его совершением
работы над системой.
В результате, в течение этого времени точка на фазовой диаграмме,
описывающая систему, «замирает» (то есть давление и температура остаются
постоянными) до полного завершения процесса."

Значит, слой графита на время ф. перехода "замрет" на постоянной
температуре, что собственно и нужно. Бумажный стаканчик не прогорит.

Бронировка выполняет задачу защиты боковой поверхности от
преждевременного горения. И если к этой задаче добавить еще
задачу теплозащиты от ф.переходов графита и ПВА, то думаю кашу
маслом не испортим. Это будет первый рубеж тепло защиты. Второй
рубеж уже само ТПЗ, с возможным решением снижения теплопроводности.
Но есть заковыка. “Болгарка” из пламени между верхними торцами шашек,
которая “пилит” ТПЗ практически всё время работы двигателя.
И что делать с этой пламенной щелью?
Что поджечь навстречу палу высокой температуры?
В общем хочется обойтись , как говориться малой кровью.

EG54> Что поджечь навстречу палу высокой температуры?
Ну например что нибудь каучукоподобное. Чтобы при горении чадило жирной сажей.
EG54> В общем хочется обойтись , как говориться малой кровью.
Если малой кровью, то так и будем ватман в рулон сворачивать.

EG54>> Что поджечь навстречу палу высокой температуры?
Mihail66> Ну например что нибудь каучукоподобное. Чтобы при горении чадило жирной сажей.

А каучук оказывается сам горит с температурой 1500-1700 градусов. Карамель вроде бы 1400.

Кокс от графита восстанавливает железоIII в железо III и II , потом в II . Потом в чистое.
Хорошо ли это, в свете ранее представленных рассуждениях о роли железа в топливе, не знаю. Вроде бы как домна не нужна. Но порошок карамельки с древесным углем горит шибчее
Интересуюсь вопросом теплозащиты прежде всего потому, что есть штук 10 алюминиевых трубок от копировальной техники. Красивые такие, и хочется их использовать и не расплавить. Ультра синий копировальный порошок не пригодиться?

EG54> А каучук оказывается сам горит с температурой 1500-1700 градусов.
Ну это же температура горения. А воспламеняться он начинает после 200*С. Точнее гореть начинает не сама резина, а выделяющиеся в процессе разложения газы которые вступают в реакцию с кислородом.
Идея в том, что вот эти газы и должны охлаждать.
EG54> Интересуюсь вопросом теплозащиты прежде всего потому, что есть штук 10 алюминиевых трубок от копировальной техники.
Таких трубок мой племянник не один десяток запустил. Использовал от лазерного принтера, у них наружный диаметр 24, а внутренний примерно 22,6. Держат давление больше 50Атм. Но для полноценных двигателей они слишком малы и годятся лишь для "моторчиков" со скрепленным зарядом, где ТЗП вообще не нужна.