산수소

Oxyhydrogen
"Knallgas"는 여기로 리디렉션됩니다.수소를 산화시키는 박테리아는 Knallgas-bacteria를 참조하십시오.
19세기 산수소 제조용 전해조.

산소수소는 수소(H)와2 산소(O2) 가스의 혼합물이다.이 가스 혼합물은 내화물 처리를 위한 토치에 사용되며 용접에 사용된 최초의[1] 가스 혼합물입니다.이론적으로 수소:산소 비율은 2:1로 최대 효율을 달성하기에 충분하지만, 실제로는 산화 [2]불꽃을 피하기 위해 4:1 또는 5:1의 비율이 필요합니다.

이 혼합물은 크날가스(Scandinavian 및 독일어 Knallgas: "방가스")라고도 할 수 있지만, 일부 저자는 크날가스를 완전한 연소에 필요한 정확한 양의 산소와 혼합된 연료의 총칭으로 정의하므로, 2:1 산소 수소를 "수소-knallgas"[3]라고 부른다.

브라운의 가스(Brown's gas)와 HHO는 주로 프린지 [4]과학에서 볼 수 있는 산수소(oxyhydrogen)의 용어다.

특성.

산소수소는 자동 점화 온도에 도달하면 연소한다.화학량학 혼합물인 2:1 수소:산소의 경우 정상 대기압에서 약 570°C(1065°F)[5]에서 자동 착화가 발생합니다.스파크로 혼합물을 점화하는데 필요한 최소 에너지는 약 20마이크로줄입니다.[5]표준 온도와 압력에서 산소수소는 [6][5]부피 기준 수소의 4%에서 95% 사이일 때 연소될 수 있다.

점화되면, 가스 혼합물은 수증기로 전환되고 에너지를 방출하며, 이는 반응을 지속합니다: 매 몰당 241.8 kJ의 에너지(LHV)H가 탔어요2.방출되는 열에너지의 양은 연소 형태와 무관하지만 불꽃의 온도는 다릅니다.[7]약 2,800°C(5,100°F)의 최대 온도는 [8][9][10]공기 중의 수소 불꽃보다 약 700°C(1,300°F) 더 뜨거운 정확한 화학량 혼합물을 통해 달성됩니다.가스 중 하나가 이 비율을 초과하여 혼합되거나 질소 등의 불활성 가스와 혼합되면 열이 물질 전체로 확산되어 온도가 [7]낮아집니다.

전기 분해에 의한 생산

순수 화학량 혼합물은 물 분자를 분리하기 위해 전류를 사용하는 물 전기 분해를 통해 얻을 수 있다.

전기분해: 22 HO → 22 H + O2
연소: 22 H + O2 → 2 HO2

윌리엄 니콜슨은 1800년에 이런 방식으로 물을 분해한 최초의 사람이었다.이론적으로, 닫힌 시스템의 입력 에너지는 열역학 제1법칙과 같이 항상 출력 에너지와 같습니다.그러나 실제로는 완전히 닫힌 시스템은 없으며, 열역학 제2법칙이 의미하는 바와 같이 산소수소를 발생시키는 데 필요한 에너지는 연소함으로써 방출되는 에너지를 항상 초과합니다(물의 전기분해 #효율 참조).

적용들

Lightlights는 고온 열원으로 산수소 불꽃을 사용하였습니다.

조명.

산화수소 램프는 석회 조각을 가열하여 흰색의 뜨거운 발화를 [11]일으키는 산수소 불꽃을 이용한 조명과 같이 여러 가지 형태가 설명되었습니다.산소 수소의 폭발성 때문에 조명 대신 전등이 켜졌다.

산소 송풍관

19세기 벨로우즈 작동식 산소 수소 송풍관, 두 가지 유형의 플래시백 피뢰기 포함

산수소 송풍관의 기초는 18세기 후반 무렵 칼 빌헬름 쉴레와 조셉 프리스틀리에 의해 세워졌다.산소 수소 송풍관 자체는 18세기 후반과 [12]19세기 초에 프랑스인 보샤드 드 사롱, 영국의 광물학자 에드워드 다니엘 클라크, 그리고 미국의 화학자 로버트 헤어에 의해 개발되었다.그것은 백금, 도자기, 내화 벽돌, 코룬담과 같은 내화 물질을 녹일 만큼 뜨거운 불꽃을 만들어 냈고,[13] 여러 과학 분야에서 귀중한 도구였다.그것은 베르뉴일 공정에서 합성 코룬덤을 [14]생산하기 위해 사용된다.

산수소 토치

산수소 토치(수소 토치라고도 함)는 산소(산화제)로 수소(연료)를 태우는 산소가스 토치입니다.금속, 유리, 열가소성 [11]수지를 절단 및 용접하는[15] 데 사용됩니다.

아크 용접과acetylene-fueled를 자르고 횃불과 같은 다른 oxy-fuel을 횃불로부터 경쟁 때문에, 산수소 토치. 좀처럼 오늘지만, 어떤 틈새 응용 프로그램에서 그 선호하는 절삭 도구 사용된다.

때문에 단 이것은 충분히 뜨거워진 금속 1,768.3°C(3,214.9 °F)을 녹이기에 타오를 수도 있Oxyhydrogen 한번 일하는 백금에 사용되었다.[7]이러한 기법은 전기 아아크로로 대체되었다.

의사 과학적 주장

브라운의 가스 다양한 과장된 주장과 관련이 있다.[16][17]그것은 종종"HHO 가스"용어를 비주류 physicist[18]루제로 Santilli,는 그의 HHO 가스, 특별한 장치가 생산된다, 새로운 속성을 가지고,"magnecules"의 그의 주변 이론을 근거로"물의 새로운 형태" 있다고 주장했다에 의해 대중화되어 불린다.[17]

많은 다른pseudoscientific 주장 브라운의 가스에 관한 능력, 싹이 트다에게 도움 식물, 더 많은 방사성 폐기물을 중화시키는 것처럼 만들어졌다.[17]

Oxyhydrogen은 종종 연료로 물을 사용한다고 주장하는 차량과 함께에서 언급되었다.게시판에 연료 또는 연료 첨가물로를 사용하도록 이 가스를 생산하는에 대항하는 가장 단호하고 일반적인 반론 보도보다 결과 가스 등을 태워서 받아 더 많은 에너지 항상 물 분자를 나누는 것이 필요하다는 것이다.[16][19]또한, 주문형 소비를 위해 전기 분해 방법을 통해서 생산될 수 있는 가스의 부피는 굉장히 볼륨 내부 연소 엔진에 의해 소비되는 상대적으로 적다.[20]

Popular역학에서 2008년의 한 기사가 브라운의 가스 자동차의 연료 경제 증가하지 않는가 보도했다.[21]

"Water-fueled"자동차 수소는 어디 다른 곳과 연료로 사용 또는 연료 향상으로 사용된다 생산된 수소를 연료로 하자동차, 혼동하지 않아야 한다.

레퍼런스

  1. ^ Howard Monroe Raymond (1916), "Oxy-Hydrogen Welding", Modern Shop Practice volume 1, American Technical Society, archived from the original on March 6, 2011
  2. ^ Viall, Ethan (1921). Gas Torch and Thermite Welding. McGraw-Hill. p. 10. Archived from the original on August 3, 2016.
  3. ^ W디트 마르"정량적인 화학 분석에서 푸는", 1887년 페이지의 주 189Archived 6월 27일 2014년, 승객을 머신에.
  4. ^ "Eagle Research Institute - Brown's Gas - Myth-conceptions". Archived from the original on April 18, 2019. Retrieved July 11, 2018.
  5. ^ a b c O'Connor, Ken. "Hydrogen" (PDF). NASA Glenn Research Center Glenn Safety Manual. Archived from the original (PDF) on February 2, 2013.
  6. ^ Moyle, Morton; Morrison, Richard; Churchill, Stuart (March 1960). "Detonation Characteristics of Hydrogen Oxygen Mixtures" (PDF). AIChE Journal. 6: 92–96. doi:10.1002/aic.690060118. hdl:2027.42/37308.
  7. ^ a b c Chisholm, Hugh, ed. (1911). "Oxyhydrogen Flame" . Encyclopædia Britannica. Vol. 20 (11th ed.). Cambridge University Press. p. 424.
  8. ^ Calvert, James B. (April 21, 2008). "Hydrogen". University of Denver. Archived from the original on April 18, 2009. Retrieved April 23, 2009. An air-hydrogen torch flame reaches 2045 °C, while an oxyhydrogen flame reaches 2660 °C.
  9. ^ "불꽃 온도 단열".기술 도구.1월 28일 2008년에 원래에서 Archived.4월 23일 2009년 Retrieved."Oxidizer:3473 K, 항공 Oxidizer으로 산소:2483 K".
  10. ^ "Temperature of a Blue Flame". Archived from the original on March 16, 2008. Retrieved April 5, 2008. "공기 중의 수소: 2,400 K, 산소 중의 수소: 3,080 K"
  11. ^ a b Tilden, William Augustus (1926). Chemical Discovery and Invention in the Twentieth Century. Adamant Media Corporation. p. 80. ISBN 978-0-543-91646-4.
  12. ^ Hofmann, A. W. (1875). "Report on the Development of the Chemical Arts During the Last Ten Years". Chemical News. Manufacturing chemists.
  13. ^ Griffin, John Joseph (1827). A Practical Treatise on the Use of the Blowpipe in Chemical and Mineral Analysis. Glasgow: R. Griffin & co.
  14. ^ "Verneuil process". Encyclopaedia Britannica. October 22, 2013. Retrieved July 11, 2018.
  15. ^ P. N. Rao (2001), "24.4 Oxyhydrogen welding", Manufacturing technology: foundry, forming and welding (2 ed.), Tata McGraw-Hill Education, pp. 373–374, ISBN 978-0-07-463180-5, archived from the original on June 27, 2014
  16. ^ a b Ball, Philip (September 10, 2007). "Burning water and other myths". News@nature. Springer Nature. doi:10.1038/news070910-13. ISSN 1744-7933. S2CID 129704116.
  17. ^ a b c Ball, Philip (2006). "Nuclear waste gets star attention". News@nature. doi:10.1038/news060731-13. ISSN 1744-7933. S2CID 121246705.
  18. ^ Weimar, Carrie (May 7, 2007). "Snubbed By Mainstream, Scientist Sues". St. Petersburg Times. Retrieved February 3, 2011.
  19. ^ Schadewald, R.J. (2008). Worlds of Their Own: A Brief History of Misguided Ideas: Creationism, Flat-Earthism, Energy Scams, and the Velikovsky Affair. Xlibris US. ISBN 978-1-4628-1003-1. Retrieved July 11, 2018.
  20. ^ Simpson, Bruce (May 2008). "The proof that HHO is a scam". Aardvark Daily. Archived from the original on February 11, 2012. Retrieved February 12, 2012.
  21. ^ 수력 자동차: 수소 전해 장치 Mod's Cannot Up MPGs 2015년 3월 20일 Mike Allen, 2008년 8월 7일 Wayback Machine, Popularmechanics.com에서 보관