Hej! Na wstępie chciałbym się przywitać. Jestem Dawid, 25 lat i z chemią mam niewiele wspólnego Szukam u Was pomocy i podpowiedzi. Buduję, można powiedzieć "urządzenie do awaryjnego wynurzania" zgubionych rzeczy w wodzie. Szukam alternatywy dla sprężonego CO2 w nabojach (zbyt duże). Myślałem nad sodą i octem (ale czy wytworzy się odpowiednia ilość gazu?). Chodzi mi o jakąś reakcję zainicjowaną, podgrzaniem (ale nie do xxx st.) bądź impulsem elektrycznym ( i też nie w kV).
Wolałbym unikać reakcji wynikających ze zmieszania 2 substancji, komplikuje to trochę układ. No i też reakcja nie może być zbyt gwałtowna aby nie rozerwało urządzenia.
Mam nadzieje że zrozumiecie o co chodzi i spróbujecie mi jakoś pomóc
Dziękuję z góry za wszelkie starania

Mieszanina stosowana w poduszkach powietrznych w samochodach: azydek sodu + azotan sodu.
Potrzeba dość silnego inicjatora, za to z małej objętości wytwarza się duża ilość gazu.

scalenie-sulik

System nie pozwala mi edytować poprzedniego postu, stąd muszę dodać post kolejny.
Reakcja zachodzi w przybliżeniu wg. równania:
5NaN3 + NaNO3 --> 3 Na2O + 8N2
W poduszkach dla zneutralizowania tlenku sodu dodaje się krzemionki; tu raczej nie będzie potrzebna.
10 g mieszanki teoretycznie powinno dać 4,37 litra gazu (w praktyce pewnie mniej).

Są jeszcze inne substancje, które po ogrzaniu dają dużo produktów gazowych, ale będą trudniej dostępne nawet dla przeciętnego chemika.

wiatru - po pierwsze wylicz sobie ile gazu potrzebujesz zgodnie z założeniem:

W > G
W = d(c) * V * g
G = g(c.s)*V*g
gdzie:
W - siła wyporu [ N ]
G - siła ciążenia [ N ]
d(c) - gęstość cieczy (w przypadku wody załóż 1) [ kg/m3 ]
g(c.s.) - gęstość ciała zanurzonego w cieczy [ kg/m3 ]
V - objętość ciała zanurzonego w cieczy [ m3 ]
g - przyspieszenie ziemskie 9,81 [m/s2 ]

Przykładowo stal ma gęstość około 8 kg/m3, objętość kluczy do domu to np. 10 cm3 tzn, że aby takie klucze pływały musiałby:
W = G tj.
W = 1 * 0,00001 * 9,81
G = 8 * 0,00001 * 9,81
w telegraficznym skrócie objętość po napompowaniu musi być około 8-10 razy większa od początkowej, tzn: 80-100 cm3 i powiedzmy tyle należy mieć gazu.
CO2 o gęstości około 0,0018 g/cm3
co nam daje: 0,144-0,18 g CO2 tj. 0,003-0,004 mol CO2 czyli w reakcji 2HCl+Na2CO3=>CO2+2NaCl+H2O możesz łatwo policzyć ile czego potrzebujesz.
Mieszać można łatwo za pomocą wtrysku HCl za pomocą strzykawki z elektrozaworem do Na2CO3, ale cała konstrukcja będzie większa niż nabój CO2.

Patrząc natomiast z drugiej strony 1 nabój CO2 posiada 12g CO2 co daje: 66-83 krotne wynurzenie kluczy, wydaje mi się, że łatwiej będzie zdobyć mniejsze naboje CO2, niż wykonać instalację chemiczną.

Kolejne sprawy
MWI (pomysł Gbeyo) odpada ze względu na bezpieczeństwo, a raczej jego brak w przypadku przechowywania, np. takie klucze będą przecież ciągle ogrzewane/ochładzane/uderzane etc. plus dochodzi problem odpowiedniego natężenia prądu do inicjacji
rozkład termiczny też odpada ze względu na temperaturę którą trzeba uzyskać do rozkładu łatwo dostępnych substancji, a co za tym idzie ponownie problem bezpieczeństwa jak i wielkości urządzenia.

Podsumowując nabój CO2 wydaje się najlepszym rozwiązaniem. Ewentualnie "brylok" z pianki stosowanej do produkcji "pianek" do nurkowania/pływania, czyli maksymalnie zwiększenie wyporności.


ps. fizyka to nie moja mocna strona, więc jak w wyliczeniach się "machnąłem" to proszę o skorygowanie mnie.

Albo użyć kawałka suchego lodu (czyli stałego CO2), będzie sublimował uwalniając gazowy CO2.



Do tego dochodzi toksyczność azydków

Hej! Dzięki za odpowiedzi.
Aż tak dokładne obliczenia nie są mi potrzebne, tylko "z grubsza", boja która będzie strzelana z urządzenia będzie posiadała zawór bezpieczeństwa. Idea pianki dobra, ale chodzi mi urządzenie które po 4-5 minutach spoczynku (opadnie na dno i się nie rusza) strzela boję. Cały dzień szukam czegoś co mi napełni ową bojkę i na razie naboje wygrywają ( może dlatego ze jestem laikiem z chemii). Tylko nabój jest dość duży, a chodzi mi o miniaturyzację.

Hmm, chyba nie uda mi się w przenośnym urządzeniu utrzymać temperatury -80st ? ;p

@Sulik - z gęstościami w kg/m3 pojechałeś o dobry tysiąc
Tak, wiem, czepiam się

Chodzi o to że powyżej temperatury −78,5 °C suchy lód zmienia się w gaz więc można go szubko umieścić w urządzeniu i użyć. Można go trzymać w dobrym termosie do lodów, mi wytrzymał tydzień (pewnie by wytrzymał dłużej gdyby nie to że zużyłem na raz z połowę termosu )

Owszem, azydki są trujące, ale nikt nie każe pironaboju przeżuwać.
W 80% samochodów obecnych na naszych drogach jest minimum 1 poduszka powietrzna (w nowszych azydku już nie ma) i jakoś o przypadkach zatruć nie słyhać.
Wszystko jest ładnie, szczelnie zamknięte w obudowie.

Natomiast pomysł z suchym lodem teoretycznie dobry, a w praktyce bardzo trudny do zrealizowania, bo ten lód nie za bardzo da się przechowywać...

Mam jeszcze inną propozycję: jakiś kwas w postaci stałej (winowy, bezwodny cytrynowy, szczawiowy, amidosulfonowy itp.) zmieszany na sucho z sodą i umieszczony w jakimś "mikrogeneratorze" zamkniętym wodorozpuszczalnym polimerem. Po zatonięciu polimer się rozpuszcza, dostaje się woda i kwas reagując z sodą wydziela CO2 i pompuje jakiś balonik, unosząc całość ku górze.
Wodorozpuszczalne polimery stosuje się np. w kapsułkach do prania.

Proszę moderatora o scalenie posta

Niektóre substancje w kontakcie z wodą uwalniają gazy np. węglik wapnia - acetylen.

Wodorozcieńczalna kapsułka musiała by być zamknięta w innym szczelnym pojemniku który pompowałby boję, a co za tym idzie wodorozpuszczalność, nic nie pomoże. Jeżeli kapsułka nie będzie zamknięta to gaz będzie ulatniał się całą możliwą powierzchnią, więc nic to nie da, że chyba nad kapsułka będzie coś na kształt połowy pustej boji która będzie napełniła się powietrzem, ale to będzie rozwiązanie tylko i jedynie dobre jak woda będzie spokojna, każdy ruch wody może zniweczyć plan.

Reakcja niezbyt szybka, ale wygodna i odpadem jest bioetanol. Trzeba zmieszać kilogram cukru, 4 litry wody i 10 dag drożdży.

Jak uważasz to za dobre rozwiązanie, to rozpisz, jak całość chcesz zmieścić w opakowaniu mniejszym niż nabój CO2, tak aby odpaliło po kilku minutach od zanurzenia, a nie odpaliło nosząc w kieszeni.

I tutaj jest pytanie czy chcemy owe urządzenie zanurzać. Nie wiem jakiej wielkości obiekty autor tematu chce wynurzać i z jakiej głębokości.
Ja myślałem o sytuacji gdzie bierzemy np. stary boiler, uszczelniamy, łączymy to z "pułapką". Kupujemy odpowiednio długi wąż np. PCV z jednym końcem nurkujemy, a drugi przyczepiamy do np. łodzi (po to aby nie był wypełniony gazem - łatwiej go zanurzyć). Gdy włożymy wąż do zanurzonego obiektu w wodzie, drugi koniec łączymy z pułapką, albo bezpośrednio z boilerem, który może nawet pływać po wodzie. Czekamy.
Problem jaki tu widzę to CO₂, który rozpuszcza się w wodzie. Im woda zimniejsza tym bardziej, więc jeżeli powierzchnia styku otworu przedmiotu będzie duża, może skutkować dużymi stratami CO₂.
Gdzieś nawet widziałem (możliwe, że pogromcy mitów) wynurzanie bodajże łodzi, za pomocą piłeczek pingpongowych, udało się, ale to chyba nie wchodzi w grę

Proszę o wybaczenie, jakimś cudem przeoczyłem wpis o boji.