Андрей Диневич
октябрь 2017.
4942

Что будет, если нагреть спичку в вакууме до 1000 градусов?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
4
1 ответ
Поделиться

Что касается головки спички - тут правда все сложно. Присутствие окислителей приведет к тому, что будет некое сочетание процессов горения и разложения компонентов, которое будет зависеть от скорости разогрева. Среди продуктов будет кислород, SO2, CO2, Cr2O3, K2O, KCl, ZnO, какая-то мешанина из этого всего.

Но что касается самой деревянной части спички, тут уважаемая Сусанна в корне неправа, представляя спичку в качестве некоего монолитного материала, связанного одинаковыми связями с некой усредненной энергией, который начнет расщепляться на атомы при более высокой температуре, а при температуре 1000°C, якобы ничего не произойдет, кроме удаления из спички воды и других летучих компонентов. Я предложил в комментариях Сюзанне поспорить на деньги, у нас есть вакуумная печь Carbolite до 1200°С, в которой было бы можно провести эксперимент, на который я мог бы потратить день работы, но она что-то не хочет делать ставки :) Мы сами занимаемся карбонизацией полимерных нановолоконных материалов (вот наша статья на эту тему, например), поэтому просто для интереса мне как-то лень это делать, когда результат мне заранее понятен.

Пиролиз целлюлозы - достаточно хорошо изученный процесс, и если немного погуглить, можно найти тысячи статей на эту тему. Одно из известных применений - получение активированного угля. Эти процессы изучают и в ваккуме, и в инертных газах, в CO2 или водяном паре, с предварительной обработкой материала различными солями - куча разных исследований для различных применений и характеристик получаемых материалов. Вот, например данные термогравиметрического анализа для процесса прогрева дерева в аргоне:

https://sci-hub.cc/https://doi.org/10.1016/S0008-6223(96)00136-4

Вот картинка, показывающая массу угля, который остается при различных температурах при прогреве дерева в вакууме, чем выше температура, тем больше вылетает оттуда все кроме углерода:

https://sci-hub.cc/https://doi.org/10.1016/S0008-6223(96)00135-2

Вот данные по проводимости материалов, получаемых при разных температурах, проводимость увеличивается, потому что чем дальше, тем ближе материал к графиту.

https://sci-hub.cc/https://doi.org/10.1016/j.carbon.2009.11.020

Вот схема из статьи по изучению механизма и кинетики пиролиза целлюлозы, стоит отметить, что все это происходит до 500°C:

https://sci-hub.cc/http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp906702p

Так что извините, но "спичка будет будет выглядеть почти так же как и до эксперимента. Ожидается только незаметная бледность спички после эксперимента" - это фантазия, не имеющая отношения к реальности. Спичка будет конечно черной, потеряет примерно 70-80% своей массы и заметно уменьшится в размерах.

40
0
Прокомментировать
Ответить