Электролиз - источник гремучей смеси для имитации выстрелов.

Имитаторы стрельбы - важная составная часть моделей - копий боевой техники и игрушечного оружия. Наиболее эффективные из них используют взрывы твердых, жидких или газообразных веществ или смесей (см. раздел об акустических эффектах химических реакций). Однако, большинству таких имитаторов присущ серьёзный недостаток - наличие в устройстве запаса взрывчатых или легковоспламеняющихся веществ. Разрешить это противоречие - взрывчатые вещества должны быть, поскольку они нужны для работы имитатора, и их не должно быть в целях безопасности, позволяет использование электролиза.

В устройстве, предложенном российскими изобретателями В.Н. Давыдовым и В.И. Яковлевым [ Если копия должна стрелять. Моделист - конструктор, 1993, №8. -С.23.], источником гремучей водородно-кислородной смеси служит микроэлектролизёр, в котором под действием электрического тока происходит электролиз воды (для повышения проводимости в ней растворяют сульфат натрия).

2H₂O ^{эл. ток.}® 2H₂­ + O₂­

Образующийся гремучий газ подаётся по трубке в камеру сгорания, объём которой составляет приблизительно 10 см³. Воспламенение смеси - искровое, осуществляется от схемы электронного зажигания. Устройство работает от элементов, дающих напряжение 6В. Обслуживание имитатора сводится к периодической замене элементов и добавлению в микроэлектролизёр через 40 - 50 выстрелов нескольких капель воды.

Устройство для имитации стрельбы:

1. Корпус микроэлектролизёра (органическое стекло);

2. Крышка микроэлектролизёра (органическое стекло);

3. Ниппельная игла;

4. Крепёжные винты М3 (4 шт.);

5. Пакет электродов из никелевых пластинок;

6. Резиновая трубка (ниппельная резина);

7. Крышка камеры сгорания (дюралюминий или бронза);

8. Корпус камеры сгорания (дюралюминий или бронза);

9. Втулка-изолятор (фторопласт);

10. Электрод искрового зажигания;

11. Тампон из стекловаты;

12. Резиновая прокладка.

Электроланг.

В 1870 году русский изобретатель Александр Николаевич Лодыгин обратился в Морское министерство России с проектом водолазного аппарата, не требующего сообщения с поверхностью и обеспечивающего пловцу полную свободу в движениях под водой. Согласно представленному проекту в электроланге (так назвал изобретатель свой аппарат) морская вода должна была подвергаться электролизу с целью получения пригодной для дыхания смеси водородаи кислорода. Источником энергии необходимой для работы электролизёра служили гальванические батареи. Идея изобретения оказалась слишком смелой для своего времени, Морское министерство не заинтересовалось проектом, хотя и засекретило его как имеющий военное значение, в результате чего дело не пошло дальше опытов проведённых изобретателем на свои средства [Жукова Л. Н. Лодыгин. -М.: Молодая гвардия, 1983 ].

Однако, идея электроланга может обрести новую жизнь в наши дни. Опыт использования водородно-кислородных смесей для дыхания под водой накапливается с 20-х годов нашего века, когда началась разработка аппаратуры для глубоководных погружений. Дело в том, что с повышением давления азот воздуха начинает оказывать наркотическое воздействие на организм водолаза. Замена азота гелием позволяет достичь глубин до 360 метров, глубже вызывает нервные расстройства и гелий. А вот водородно-кислородные смеси пригодны для работы даже на глубине 1000 метров. Причём на глубинах более 360 метров объёмная доля кислорода в дыхательной смеси всего 2%, такая смесь уже не взрывоопасна[Кенни Дж. Техника освоения морских глубин. -Л.: Судостроение, 1977. С.73-74].

Но получать водородно-кислородную смесь электролизом морской воды вряд ли целесообразно, поскольку в ней содержится значительная доля хлорид-ионов. Поэтому пришлось бы использовать специальные электро-ды на которых мало перенапряжение выделения кислорода и, кроме того, специальные поглотительные приспособления для устранения из газовой смеси следов хлора. Более целесообразно использовать в электролизёре раствор едкого натра или кали, так как при их электролизе получаются только водород и кислород.

И, наконец, решающим фактором в судьбе электроланга является удель-ная энергия используемых в нём аккумуляторов. Для получения 2114 л водородно-кислородной смеси (такой объём воздуха, измеренный при нормальных условиях, содержится в двух семилитровых баллонах под давлением 1,5 ×10⁷ Па) требуется около 18000 КДж электроэнергии. Такое количество энергии способны поставить примерно 40 кг серебряно-цинковых аккумуляторов обладающих удельной энергией около 130 Вт×ч/кг. По-видимому электроланг сможет конкурировать с традиционным аквалангом только в том случае, если в нём будут использоваться аккумуляторы с удельной энергией как минимум на порядок больше.

2.1.5. Электролиз для производства тяжёлой воды.

Природная вода всегда содержит небольшие количества тяжёлой воды - оксида дейтерия. Но отделить её от лёгкой - оксида протия совсем нелёгкая задача. Оказалось, что проще убрать из смеси протиевую воду. В качестве инструмента для этого был использован электролиз. При электролизе воды на катоде выделяется преимущественно легкий водород - протий, а в растворе идёт постепенное накопление тяжёлой воды. Если разложить таким образом большой объём природной воды в остатке можно получить заметное кодичество тяжёлой. Американские учёные Льюис и Макдональд подвергли в 1933 году электролизу 20 литров водного раствора щёлочи и получили 0.1 г относительно чистого оксида дейтерия [У истоков тяжёлой воды. Юный техник, 1974, №5. -С.12-14].

Дата добавления: 2015-10-29