Примечательные места
15 постов
15 постов
7 постов
48 постов
22 поста
43 поста
30 постов
31 пост
28 постов
20 постов
6 постов
Предыдущие посты
Титан https://pikabu.ru/story/_6019002
Алюминий https://pikabu.ru/story/_6027491
Ртуть https://pikabu.ru/story/_6048215
Осмий https://pikabu.ru/story/_6069142
Вольфрам https://pikabu.ru/story/_6110437
Медь https://pikabu.ru/story/_6133165
Цезий https://pikabu.ru/story/_6152859
Фтор https://pikabu.ru/story/_6176552
Хром https://pikabu.ru/story/_6195807
Свинец https://pikabu.ru/story/_6248390
Висмут https://pikabu.ru/story/_6279929
Углерод https://pikabu.ru/story/_6319996
Водород https://pikabu.ru/story/_6364954
Серебро https://pikabu.ru/story/_6473108
Когда пишу курсивом, со школьных лет есть необъяснимая проблема путать буквы б и д.
Не то чтобы они похожи, но начинаются одинаково, и машинально могу пустить завиток не в ту сторону. Хуже всего, что исправление этой помарки весьма заметно на фоне общего текста, но похоже сегодня я попал в самую точку - второпях влепленная буква "б" красуется в фамилии преподавателя Мясоедова. Более неподходящее место даже придумать сложно.
Несмотря на то, что мы живем в век технологий и перед научными исследованиями нужно нарабатывать теоретическую базу, порой, открытия в химии происходят там, где их совершенно не ожидали получить. Казалось бы, какая химическая реакция может произойти между прочным и коррозионно-стойким в агрессивных средах металлом и одноатомным спиртом, однако...
Произошло это осенью 1965 года в США во время первых испытаний орбитального корабля Аполлон 4. Как сообщает старший научный сотрудник Центра американского прогресса Лоуренс Корб в своей книге «Memories of the Apollo and Space Shuttle Programs», на испытаниях резервуаров из титанового сплава (Ti-6Al-4V), использовали жидкости, имитирующие топливо по своим физическим свойствам, не являющиеся столь взрывоопасными и не способными нанести существенный вред окружающей среде (а также из соображений экономии). Заменой гидразина выступил метанол, а вместо тетраоксида азота использовали фреон. Выбор метанола также обуславливался тем, что он используется, как чистящая жидкость для титановых конструкций и сервисный модуль при удачном испытании мог бы быть использован при запуске, т.к. при заполнении бака горючем от наличия следов метанола не возникнет проблем.
Таким образом, заполнив бак смесью под высоким давлением, начали проводить испытания на усталость материала. И в один момент, совершенно неожиданно для всех бак взрывается, уничтожая и сервисный модуль за пятнадцать миллионов долларов!
Осмотр фрагментов показал, что с металлом произошло коррозионное растрескивание под напряжением. Поначалу предположили, что в баке были следы загрязнения или в конструкции использовался некачественный сплав.
Однако, дальнейшее моделирование инцидента с использованием тех же титановых частей разорванного бака и нагретого метанола под давлением в 1МПа дало крайне необычные результаты – оказалось, что пары метанола при температуре 120 - 150 ° С способны легко реагировать с титаном с образованием метилата титана (IV).
Решение же проблемы, оказалось крайне простым – предотвратить разрушение металла позволяет влага. Даже 1% воды в метаноле значительно замедляет процесс коррозии.
Вот так случайно на испытаниях космических аппаратов открыли новую химическую реакцию. Жаль лишь то, что не нашлось применение полученному алкоголяту, а рассматривался лишь сам факт реакции металлического титана со спиртом.
В ходе дальнейших исследований на тему взаимодействия титана с органическими соединениями при высоком давлении, было также установлено, что аналогичная реакция происходит и с этиловым спиртом – его пары также способны вызывать коррозию, однако в меньшей степени, но присутствие хлороводорода или иода увеличивает скорость разрушения титана пропорционально их концентрации.
Помимо примеси воды, защитить титановую поверхность можно предварительным окислением, поскольку пленка из диоксида титана инертна к парам спиртов даже при высоких давлениях. Более надежный, но технически сложный способ это катодная защита – электрохимический метод, при котором происходит катодная поляризация металла, осуществляемая внешним источником тока. В результате на поверхности металла протекают катодные процессы; анодные же процессы, обусловливающие коррозию, переносятся на вспомогательные электроды (анодное заземление).
В настоящее время добавка в 5% воды к метанолу – обязательное условие для защиты коммерческого оборудования из титана, а в случае работы при высоких температурах и давлениях в агрессивных средах минимальное содержание воды в метаноле достигает 10% .
P.S. идею для поста подал @lisDA, до вчерашнего дня сам не подозревал о таком открытии 54-летней давности, но покопавшись набралось материалов для целого поста.
P.P.S. В рунете не нашел никакой информации на эту тему (видимо этот пост будет первым).
Привожу соответственно англоязычные источники (материалы от NASA и научные статьи):
https://books.google.ru/books/about/Memories_of_the_Apollo_a...
https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/196700...
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0010938X93...
Зачастую в сообществе кроме познавательных статей, красивых фотографий и профессионального юмора люди выкладывают посты с просьбой о помощи/советом от химика по различным вопросам бытового плана. Конечно, химики имеют представления об основных понятиях, но у всех есть то или иное направление, которым конкретно они занимаются и в котором они более компетентны, тогда как в других областях знают лишь общие факты.
В связи с этим я подумал, было бы неплохо, если в комментариях к этому посту отпишутся люди, которые при случае смогут проконсультировать другого пользователя по теме, в которой сами хорошо разбираются.
Таким образом, начну с себя :)
@Mircenall - направление: аналитическая химия (в прошлом химическая технология редких и рассеянных элементов).
Области: химия вольфрама, молибдена, титана и меди, химический анализ питьевой воды, определение полифенолов и комплексонов, спектрофотометрия, химия минералов.
Иногда складывается ощущение, что некоторые люди наделены одной особенностью снежного человека - если их специально искать, когда они нужны, то невозможно нигде найти, однако в самый неподходящий момент, когда вы сами заняты, они появляются в поле зрения на несколько секунд и снова исчезают в никуда...
Внешний вид нерастворимых солей вольфрамовой кислоты.
(Слева, собственно, кислотный оксид - вольфрамовый ангидрид, далее соли: хрома, марганца, кобальта, железа, никеля, меди, серебра, свинца.)
Данные вещества находят применение в производстве высокопрочной керамики, как пигменты для окрашивания глазури, а также, как фотокатализаторы в полимерном синтезе.
Нерастворимые вольфраматы имеют одну из самых больших плотностей среди солей (от 6,6 г/см³ у вольфрамата железа (II) до 8,28 г/см³ у вольфрамата свинца (II).
Кроме всего прочего, вольфрамат свинца обладает особенностью излучать свет при поглощении ионизирующего излучения (сцинтилляция) и используется в детекторах на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе.
Оксид вольфрама (VI) используют, как исходное вещество при в производстве карбида вольфрама, огнестойких материалов, желтого пигмента и в промышленном крекинге углеводородов.
Заметил у знакомых это чудное кулинарное приспособление из нержавейки с латунной ручкой. Вероятно, тут была некоторая дизайнерская задумка красоты ради, но угадайте с трёх раз, сплав какого металла нагревается сильнее и быстрее вопреки предназначению сковородки? (Вопрос скорее к производителю).