Горение магния в углекислом газе видео
Горение магния в углекислом газе видео
В отличие от многих других горючих веществ (дерева, бензина, пластиков, серы, воска и т.п.) магний способен гореть не только на воздухе, но и в атмосфере углекислого газа. Это свойство магния можно использовать для целого ряда эффектных экспериментов. Однако способность магния гореть в углекислом газе важна не только для химических опытов: магний — металл, который широко используется в технике, поэтому пожары с его участием, увы, неизбежны.
Горящий магний нельзя тушить водой — это может привести к взрыву [1], вместе с тем его бесполезно тушить углекислым газом — металл прекрасно горит и в атмосфере CO2. Остается разве что вариант с аргоном или солями вроде хлористого натрия или калия.
Эксперимент по горению магния в трехлитровой банке с углекислым газом уже был описан в журнале [2]. Решил повторить его, взяв на этот раз фотоаппарат, который дает видео с бОльшим разрешением.
Первой задачей было наполнить трехлитровую банку углекислым газом. Первоначальной решил получить газ реакцией соды и азотной кислоты. Молярная масса кальцинированной соды — 106 г/моль плюс к этому из-за хранения в открытом кульке сода могла присоединить до 10 моль воды на 1 моль безводной соли, молярная масса десятиводного гидрата — 286 г/моль. Это количество выделяет при действии кислоты 1 моль углекислого газа или 22.4 л (при нормальных условиях, но разницей можно пренебречь, т.к. при комнатной температуре объем будет больше). Чтобы заполнить трехлитровую банку нужно литров 5 углекислого газа, т.е. примерно 1/4 моля. Итого, нужно 286/4=72 г соды. Идея провести реакцию между кислотой и таким количеством соды мне не понравилась: слишком уже это муторно (а в случае малейшей ошибки можно получить эффект пенного огнетушителя).
В лаборатории был баллон с углекислым газом, но с неисправным вентилем и редуктором: кран баллона травил, причем не через штуцер, а через резьбу, а редуктор не мог полностью перекрыть поток газа. Попытка набрать газ из такого баллона могла закончиться потерей всего его содержимого. Но я решил: «Держать этот баллон, как музейный экспонат или как?». Даже если все содержимое баллона будет потеряно, стоит набрать хотя бы три литра. Набрал углекислый газ в трехлитровую банку, закрыл крышкой. Минут 5 провозился с вентилем, пока его удалось закрутить настолько, чтобы газ не свистел.
Теперь сам опыт. Сначала внес в банку горящую лучину — она сразу же погасла. Потом зажег в ложечке кусок магния (сплав электрон) и внес его в банку. Сразу же закрыл крышкой. Магний продолжил гореть в углекислом газе — не менее ярко, чем на воздухе. Образовалось много белого дыма оксида магния, который вскоре заполнил все пространство банки. Со временем горящий магний начал тускнеть, приобрел желтый цвет и стал понемногу угасать. Опыт длился несколько минут.
В ложечке для сжигания остался белый оксид магния и черный углерод. Любопытно, что весь углерод был в ложечке: в процессе горения черный дым или хлопья сажи не образовывались.
Боялся, что трехлитровая банка треснет (на дно я не насыпал песок), но в этот раз обошлось.
_____________________________________________
1 См. статьи Эксперименты с магнием. Горит ли магний под водой? [ссылка] и Что будет, если магний гасить водой? [ссылка]
2 См. статью Эксперименты с магнием. Горение магния в углекислом газе [ссылка]
