2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Как замедлить экзотермическую реакцию?
Сообщение12.05.2016, 02:39 
Аватара пользователя


21/01/09
3214
Дивногорск
Требуется нагревать объём около 1 литра в течении недели до температуры человеческого тела. Если это делать при помощи реакции кислоты с щёлочью, то как её замедлить?

 Профиль  
                  
 
 Re: Как замедлить экзотермическую реакцию?
Сообщение12.05.2016, 08:48 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/04/16
1716
Внутри ускорителя
1) подавать реагенты порциями (но тут проблема, что если Вам нужен равномерный нагрев, то надо это по всему объему делать, следоветельно или перемешивание или подача по всему объему, чтобы диффузия вещества и теплоперенос все не портили).
2) скорость реакции (константу скорости) описывает уравнение Аррениуса: $k=A\exp \left ( - \frac{E_{a}}{kT} \right )$. Так что можно только или понизить температуру или увеличить энергию активации $E_{a}$. Второе, по сути -- это затруднить реакцию (поскольку наблюдаемая $E_a$ в растворе очень сложна, то можно диффузию менять, варьировать реагенты, добавлять комплексообразователи и т.д.). А первое навряд ли подходит.

Т.о. или подавайте реагент малыми порциями или ищите другую реакцию или способ нагрева.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как замедлить экзотермическую реакцию?
Сообщение12.05.2016, 09:26 
Аватара пользователя


21/01/09
3214
Дивногорск
Спасибо. Есть мысль смешать соду с песком и уксус подавать через капельницу. Или медленно капать водой на негашенную известь.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как замедлить экзотермическую реакцию?
Сообщение12.05.2016, 09:56 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/04/16
1716
Внутри ускорителя
Если будет 1 капельница, то будет затруднена диффузия и теплоперенос. Так что надо $>1$ капельницы. А вообще, может Вам бы помог какой-нибудь полимер, через который замедленный перенос кислоты был бы. Тогда можно было бы 2 жидкости или порошок-жидкость разделить им и через него бы кислота лилась мееееедленно на ту же соду (можно и с песком). Или подвесить над этим всем пакет с кучей маленьких дырочек и кислотой в нем (мегакапельница 8-) !).

 Профиль  
                  
 
 Re: Как замедлить экзотермическую реакцию?
Сообщение31.05.2016, 05:56 
Заслуженный участник


28/12/12
5702
Может, проще взять каталитическую грелку с соответствующим запасом бензина?

 Профиль  
                  
 
 Re: Как замедлить экзотермическую реакцию?
Сообщение09.08.2016, 12:51 


08/08/16
34
Александрович в сообщении #1122994 писал(а):
Требуется нагревать объём около 1 литра в течении недели до температуры человеческого тела. Если это делать при помощи реакции кислоты с щёлочью, то как её замедлить?
Вопрос не корректен. Для начала: в каких условиях идет нагрев и, прежде всего, каковы потери тепла? От этого зависит расход реагентов. В зависимости от качества теплоизоляции и формы сосуда он может меняться в сотни раз. И почему именно нейтрализация? Тепловой эффект реакции нейтрализации не очень большой: 57 кДж/моль. Имея, например, 100 г концентрированной солянки и 40 г натровой щелочи (это стехиометрическое соотношение) вы получите около 0,0158 кВт-час тепловой энергии. Примерно столько же можно получить от литий-ионного аккумулятора равного веса - не заморачиваясь с капельницами, с загрязнением раствора и т.д. При этом термостатирование можно осуществлять с помощью стандартного регулятора температуры, управляющего работой аккумулятора. Но что-то мне говорит, что вы хотите невозможного: если 15,8 Вт-час растянуть на неделю, то средняя мощность должна быть не более 0,1 Вт. Маловато будет! нужна просто зверская теплоизоляция! Если же вас интересует более солидное устройство не для одного раза, то отлично подошла бы каталитическая бензиновая грелка, у которой от регулятора температуры работает воздушная заслонка. У бензина теплотворная способность 40 тыс. кДж/кг - почувствуйте разницу...

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 6 ] 

Модераторы: photon, Toucan, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group