Черная змея (фейерверк)

редактировать
Длинная змеевидная форма из углерода, образовавшаяся во время эксперимента.

«Черная змея» термин, который может относиться к двум схожим типам фейерверков, змеям фараона и сахарным змеям. «Змея фараона» или «змей фараона» - это оригинальная версия эксперимента с черной змеей. Он производит более впечатляющую змею, но его исполнение зависит от тиоцианата ртути (II), который больше не используется из-за его токсичности. Для «сахарной змеи» обычно используются бикарбонат натрия и сахар.

После зажигания оба фейерверка испускают дым и выбрасывают пепел, напоминающий змею, через вспучивающаяся реакция. Они остаются на земле и не излучают искр, вспышек, снарядов или звука.

Содержание

  • 1 Змея фараона
    • 1.1 История
    • 1.2 Описание
    • 1.3 Химические реакции
  • 2 Сахарная змея
    • 2.1 Описание
    • 2.2 Химические реакции
  • 3 Использование
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки

Змея фараона

Демонстрация змея фараона

Змея фараона - более драматический эксперимент, но он требует больше мер безопасности, чем сахарная змея, из-за наличие токсичных паров ртути и других соединений ртути.

История

Эта реакция была обнаружена Велером в 1821 году, вскоре после первого синтеза тиоцианата ртути. Он был описан как «извлечение из самого себя, в то же время червеобразных процессов, во много раз превышающее его прежнюю массу, очень легкого материала цвета графита». Некоторое время фейерверк под названием "Pharaoschlangen" был доступен для публики в Германии, но в конечном итоге был запрещен, когда токсические свойства продукта были обнаружены в результате смерти нескольких детей, которые по ошибке употребили полученное твердое вещество.

Описание

Эксперимент со змеей фараона проводится так же, как эксперимент с сахарной змеей, однако в первом эксперименте используется тиоцианат ртути (Hg (SCN) 2) вместо сахарной пудры с пищевой содой. Это необходимо делать в вытяжном шкафу , поскольку все соединения ртути опасны.

Химические реакции

После зажигания реагентов тиоцианат ртути (II) распадается с образованием сульфида ртути (II) (HgS), сероуглерода (CS 2) и нитрид углерода (C3N4). Графитовый нитрид углерода, твердое вещество бледно-желтого цвета, является основным компонентом золы.

2 Hg (SCN) 2 (s) → 2 HgS (s) + CS 2 (1) + C 3N4(s)

Дисульфид углерода воспламеняется с образованием диоксида углерода (CO 2) и серы (IV) оксид (SO 2).

CS2(1) + 3 O 2 (г) → CO 2 (г) + 2 SO 2 (г)

Пока нитрид углерода (C3N4) распадется на газообразный азот и дициан

2 C 3N4(s) → 3 (CN) 2 (г) + N 2 (g)

Когда сульфид ртути (II) (HgS) реагирует с кислородом (O2), он образует серые пары ртути и диоксид серы. Если реакция проводится внутри контейнера, на его внутренней поверхности может наблюдаться серая пленка ртутного покрытия.

HgS (s) + O 2 (g) → Hg (l) + SO 2 (g)

Сахарная змея

В отличие от углеродная змейка, которая включает реакцию серной кислоты вместо бикарбоната натрия, сахарная змея растет относительно быстрее и достигает значительно большего объема..

Описание

Сахароза: бикарбонат натрия (4: 1), нанесенный на песок и этанол.

В этом эксперименте используется твердое топливо. Твердое топливо может быть песком, который в достаточной степени покрыт этанолом или гексаметилентетрамином. Белая смесь сахарозы и бикарбоната натрия со временем станет черной, и змея вырастет примерно на 15–50 сантиметров (5,9–19,7 дюйма) спустя долгое время после того, как ее зажжут.

Химические реакции

Файл: Black snake Experiment.webm Воспроизвести медиа Эксперимент с черной змеей

Когда змея зажигается, происходят три химических реакции. Бикарбонат натрия распадается на карбонат натрия, водяной пар и диоксид углерода :

2 NaHCO 3 (ы) → Na 2CO3(s) + H 2 O (г) + CO 2 (г)

Горящий сахароза или этанол (реакция с кислородом в воздухе) дает газообразный диоксид углерода и водяной пар :

C12H22O11(s) + 12 O 2 (г) → 12 CO 2 (г) + 11 H 2 O (г)
C2H5OH (л) + 3 O 2 (г) → 2 CO 2 (г) + 3 H 2 O (г)

Некоторая часть сахарозы не горит, а просто разлагается при высокой температуре с выделением элементарного углерод и водяной пар:

C12H22O11(s) → 12 C (s) + 11 H 2 O (г)

Углерод в реакции делает змею черной. Общий процесс является экзотермическим, достаточным для того, чтобы вода, полученная в ходе реакций, испарялась. Этот пар, в дополнение к продукту углекислый газ, делает змею легкой и воздушной и позволяет ей вырасти до больших размеров из сравнительно небольшого количества исходного материала.

Использование

Это популярная фейерверк в Индии, с которой дети играют во время фестиваля Дивали.

См. Также

Ссылки

На Викискладе есть материалы, связанные с экспериментом с черной змеей.
Последняя правка сделана 2021-05-12 09:34:55
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте