close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Подушки безопасности

код для вставкиСкачать
Химия - автомобилю
1
Содержание
1. Проблемы безопасности. Подушки
безопасности
2. Автомобильное стекло
3. Автомобильные фары
4. Шины
5. Алюминий в автомобиле
6. Проблемы выхлопных газов
7. Немного об электромобиле
2
Проблемы безопасности
Способы защиты:
• Ремни безопасности
• Подушки
безопасности
При лобовом
столкновении даже
на скорости 60 км/час
велика вероятность
смертельного исхода
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1980
1995
2005
Рост оснащенности
подушками безопасности
3
1. Подушки безопасности
• Изготовлены из легкого винилового
полотна
• Взрывное разложение вещества с
выделением большого объема газа
• Азиды
• – соли HN3
H-N=N≡N
– Слабая кислота Кдисс = 1,8*10-5
4
Азотистоводородная кислота HN3
5
Азотистоводородная кислота HN3
• Сильный окислитель
•
– HN3 + HCl + Pt – 2HN3 +8HCl + Pt = H2[PtCl6] + 2N2 + 2NH4Cll
Азиды тяжелых металлов очень
неустойчивы
Pb(N3)2 Pb + 3 N2
• Pb(N3)2 сильнее нитроглицерина, скорость
распростанения взрывной волны в 10
выше, чем у тротила
• Достаточно 0,02 г для инициации работы
взрывчатки
• Взрыв может произойти даже под слоем
воды
6
Азиды
• Азид натрия более устойчив, разлагается при
нагреве до 300оС
– Запишем уравнение реакции разложения азида натрия
2NaN3 = 2Na + 3N2
– Рассчитайте объем газа выделяющегося при разложении 65
г азида натрия при н.у.
– Как связать натрий – он ведь очень реакционноспособен?
– Na + KNO3 10Na +2KNO3 = 5Na2O + K2O + N2
Но ведь и оксиды натрия и калия очень реакционноспособны
С какими веществами из окружающей среды они
взаимодействуют экзотермично?
Как подавить эти процессы?
Na2O + SiO2 = Na2SiO3
7
«Взрывная» история
• Медики используют разбавленные
растворы NaN3 как консервант
биохимических препаратов
• Отходы сливали в раковину,
раздавались звуки типа пистолетных
выстрелов
• Однажды произошел неожиданный
ВЗРЫВ сливной трубы
• !!! ???
8
• Причины взрыва:
NaN3 + Cu + H2O 3NaN3 + Cu +3H2O = Cu(N3)2 + N2 +3NaOH
+ NH3
• Какие следует принять меры?
– Поменять материал сливных труб – ни
медь, ни ее сплавы, ни какие либо иные
металлы – не пригодны!
– Спасли пластиковые трубы!
9
Эффектный химический фокус
• При взаимодействием водного раствора аммиака и
спиртового раствора иода в соотношении 1:2
выпадает черный или бурый осадок,
• 3I2 + 5NH4OH → 3NH4I + NH3•NI3↓ + 5H2O
• 8NI3·NH3 → 5N2 + 6NH4I + 9I2
• 2NI3(тв.) → N2↑ + 3I2↑ ΔHo = −290 кДж/моль
• Что можно сказать о термодинамической
возможности существования этого соединения?
• Каковы знаки ΔHo, ΔSo, ΔGo процесса?
• Каковы степени окисления элементов в нем?
χN = 3,1
χJ = 2,2
10
Иодистый азот (нитрид трииода)
11
2. Cтекла автомобиля
• Какие можно выделить признаки
стекла?
• Когда люди впервые получили стекло?
• Первые попытки варки стекла:
Сода + песок + известняк
Na2CO3 + SiO2 + CaCO3
Na2SiO3 + CO2↑ + CaSiO3
12
SiO2 -80%,B2O3 10-12%
All2O3 1-3%, Na2O,CaO,MgO,
PbO, CeO2,As2O3, Sb2O3
Электро
вакуум
ное
Химико
Свето
лаборатор
техничес
ное
кое
Стекло
«Пирекс»
выдерживает
перепады t в
300o
Термомет
рическое
Красный – Cd, Au,
Розовый – Si,
Синий – Co, зеленый Cu
Фиолетовый – Mn,
Гллубовато-зеленый Fe
Желтовато-зеленый – U
Травянисто-зеленый –Cr
Желто-коричневый - Mn
Виды
стекла
Для изменения
направления и
спектр.состава
светопотока
Добавки фтора,
фосфатов
Медицин
ское
Хрусталь
Тарное
Гибкое
13
Стекло в автомобиле
• Закаленное стекло
• Использование силоксановых слоев
• Тонированные стекла
14
3. Автомобильные фары
История вопроса
• Первое освещение карет и авто –
парафиновые свечи
• Карбидные фары – поярче, но газовый
реактор в автомобиле
CaC2 + H2O Ca(OH)2 + C2H2
• С 1910-ых г.г. – лампы накаливания
– W – спираль
tплW = 3422oC
5555oC
– W + 2H2O WO2 + H2
tкипW =
15
Как замедлить испарение W?
Понизить температуру спирали – понижается
1.
накал, свечение
•
Лампа Эдисона 1879 г – 40 часов
Заполнить сосуд инертным газом
N2, инертные газы
2.
•
•
Аргоновая лампа – 800 часов AAr = 40 г/м
Криптоновые лампы – 3000 ч AKr = 83 г/м
3. Введение небольшого количества
галогена (J2) –галогеновые лампы
W + 2J2 + H2O WOJ2 + 2HJ (CVD)
1949 г – патент
1962 г – в автомобилях
16
Без нити накаливания
• Ксеноновые лампы – яркий белоголубоватый свет в них нет нити
накаливания,
– 1992 г.ксеноновые лампы использовались для
освещения съемочных площадок на киностудиях,
а также для освещения стадионов и улиц
– Достоинства – яркость горения, длительный срок
работы, меньшее потребление энергии
– Недостатки - медленное включение – «не
помигаешь»
• Светодиоды - полупроводниковые приборы
с электронно-дырочным переходом,
создающим оптическое излучение при
пропускании через них электрического тока 17
Светодиоды
18
Светодиоды
• AIIIBV (напр., GaAs или InP) и AIIBVI
(напр., ZnSe или CdTe). Варьируя
состав полупроводников, можно
создавать светодиоды для
всевозможных длин волн от
ультрафиолета (GaN) до среднего
инфракрасного диапазона (PbS).
• Стоимость вплоть до 1968 года (около
$200 за штуку).
• Сейчас ($1 за штуку) – экономичны,
удобны
19
20
4. Шины - каучук
21
4. Шины - каучук
22
Природный каучук
В промышл.
масштабах
Индонезия,
Таиланд,
Вьетнам
1 дерево
гевеи
дает
5 кг/год
(С6H8)n
Цис-полимер
изопрена
Открыт в
1751 г
23
Потребление каучука
• Вулканизация каучука – Чарльз Гудьир
(США) – получение резины
нагрев
натур.каучук +PbO + S
Мировое потребление каучука
1890 г – 27 000 тонн
1910 г – 96 500 тонн
1920 г – 340 000 тонн
1950 ые годы – миллионы тонн
На производство 4 автом. шин требуется 100 кг
24
Полибутадиеновый каучук
• Работы С.В.Лебедева
• 2C2H5OH CH2=CH-CH=CH2+ 2H2O +H1874-1934
2
• CH2=CH-CH=CH2+ CH2=CH-CH=CH2+ (- CH2-CH=CH-CH2- )n
• 1932 г запущен завод в Ярославле
«Молодцы, ярославцы, научились из
картошки делать калоши»
• 50-60-ые годы ХХ века. Катализаторы
Циглера-Натта – удешевление процесса
синтеза каучука
25
Катализаторы Циглера-Натта
• 1954 г. немецкий химик Циглер открыл
комплексные (смешанные) катализаторы,
состоящие из триэтилалюминия и
галогенидов титана
• В результате модификации катализаторов
Натта в том же году на этой основе
разработал способы полимеризации других
простых ненасыщенных углеводородов и
осуществил синтез стереорегулярных
полимеров.
26
Катализаторы Циглера-Натта
Карл Циглер
1898- 1973
Н
о
б
Джулио Натта
1903-1979
Нобелевская премия по химии 1963г
«за открытия в области химии и
технологии высокомолекулярных
полимеров»
27
Катализаторы Циглера-Натта
•LiH, LiAlH4. сочетание RnMX (R – алкил, М – металл III группы ПС, Х – Н, галоген,
–OR, –OCOR и др.) c галогенидами металлов IV, V и VI групп;
28
•(CH3)2Mg или (C3H7)MgCl или фенилмагнийбромид с TiCl4 или ZrCl4
5. Алюминий в автомобиле
• Кузов из Al на 240 кг легче кузова из стали
• Содержание Al в земной коре – 8%
• Способ получения Al 1886 г Чарльз Мартин
Холл; и француз Поль Эру
• Электролиз боксита (tпл>2053oC)в криолите
Al2O3
Na3AlF6
C 1855 по 1890 г получено 200 т Al
С 1890 по 1900 г по методу Холла - 28000 т
Сейчас ежегодно получают более 10000000 т
• Легкость и химическая устойчивость
29
Сказка «Красавец Алюминий»
В Периодическом царстве, Химическом государстве жил – был красавец
Алюминий: очень легкий, серебристо – белый металл, но характер у него
был вспыльчивый, он очень быстро реагировал со старушками
кислотами, щелочами и даже водой. И страдал наш герой, потому что был
он очень общителен, разговорчив, он мог бы быть душой любой
компании, но никто не хотел дружить с ним.
И тогда решил Алюминий уйти из царства. И пошел куда глаза глядят.
Долго ли, коротко ли бродил Алюминий, но встретил по дороге дом,
восьмерка на доме том, а в окно выглядывает очень веселый
газообразный Кислород.
Кислород пригласил в гости Алюминий, но тот долго не соглашался, а
потом рассказал про свою беду.
- Да, страшно жить одному. Я даже не представляю, как бы я жил без
своего друга Водорода и без своей сестрички Серы. Но из каждого
положения есть выход. Нужна тебе необыкновенная одежда, чтобы она не
растворялась ни в кислоте, ни в щелочи, а уж в воде и подавно. Вот тогда
–то ты сможешь жить, как все другие вещества. А одежду мы с тобой
вместе сошьем.
Кислород взял у Алюминия 12 электронов, и тут же произошла реакция.
Обрадовался Алюминий, примерил одежду оксидную.
С тех пор Алюминий всегда покрыт оксидной пленкой. И пусть одежда
не такая блестящая, как была. Но она действительно не растворяется ни в
кислоте, ни в щелочи, ни в воде.
•
О каких свойствах алюминия говорилось в сказке? Запишите уравнения
реакций, характеризующие химические свойства алюминия
30
6. Экологические проблемы
выхлопных газов
31
Состав выхлопных газов
32
Трехкомпонентные каталитические
нейтрализаторы
Катализатор
Pt,Rh,Ir,Pd
33
7.Думаем об экологии электромобиль
• 27.10.2010 г электромобиль «lekker
Mobil» Audi A2 совершил рекордный
пробег на одной зарядке из Мюнхена в
Берлин длиной 605 км в условиях
реального движения по дорогам общего
пользования, при этом были сохранены
и действовали все вспомогательные
системы, включая отопление.
35
Санкт-Петербургские
достижения
• В 2009 году в Санкт-Петербургском
государственном политехническом
университете сконструировали первый в
России солнечный электромобиль (СЭМ).
За ночь его можно зарядить от обычной
электророзетки, а днём он питается от
солнечных батарей, расположенных на
капоте. Скорость СЭМа — 40 км/час, а запас
хода на одной зарядке аккумуляторной
батареи — 60 км. Электродвигатель
мощностью 3 кВт
36
Электромобиль
• В июне 2013 г с небольшим
интервалом гоночными
электромобилями ZEOD RC японской
компании Nissan и B12/69EV
британской компании Drayson Racing
Technologies были установлены
очередные мировые рекорды
скорости среди электромобилей - 300
км/час и 330 км/час соответственно.
37
Аккумулятор электромобиля
38
Леенсон И.А.
39
БЛАГОДАРЮ
ЗА ВНИМАНИЕ!
40
Документ
Категория
Презентации по химии
Просмотров
43
Размер файла
7 772 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа