1 / 39

Химия - автомобилю

Химия - автомобилю. Содержание. Проблемы безопасности. Подушки безопасности Автомобильное стекло Автомобильные фары Шины Алюминий в автомобиле Проблемы выхлопных газов Немного об электромобиле. Проблемы безопасности. Способы защиты: Ремни безопасности Подушки безопасности.

ori-bridges
Download Presentation

Химия - автомобилю

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Химия - автомобилю

  2. Содержание • Проблемы безопасности. Подушки безопасности • Автомобильное стекло • Автомобильные фары • Шины • Алюминий в автомобиле • Проблемы выхлопных газов • Немного об электромобиле

  3. Проблемы безопасности Способы защиты: • Ремни безопасности • Подушки безопасности При лобовом столкновении даже на скорости 60 км/час велика вероятность смертельного исхода Рост оснащенности подушками безопасности

  4. 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

  5. Азотистоводородная кислота HN3

  6. 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)2сильнее 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

  7. Азиды • Азид натрияболее 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

  8. «Взрывная» история • Медики используют разбавленные растворы NaN3как консервант биохимических препаратов • Отходы сливали в раковину, раздавались звуки типа пистолетных выстрелов • Однажды произошел неожиданный ВЗРЫВ сливной трубы • !!! ???

  9. 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!

  10. 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

  11. Иодистый азот (нитрид трииода)

  12. 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

  13. SiO2 -80%,B2O3 10-12% All2O3 1-3%, Na2O,CaO,MgO, PbO, CeO2,As2O3, Sb2O3 Стекло «Пирекс» выдерживает перепады t в 300o Для изменения направления и спектр.состава светопотока Добавки фтора, фосфатов Красный – Cd,Au, Розовый – Si, Синий – Co, зеленый Cu Фиолетовый – Mn, Гллубовато-зеленый Fe Желтовато-зеленый – U Травянисто-зеленый –Cr Желто-коричневый - Mn

  14. Стекло в автомобиле • Закаленное стекло • Использование силоксановых слоев • Тонированные стекла

  15. 3. Автомобильные фарыИстория 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 tкипW = 5555oC • W + 2H2O  WO2 + H2

  16. Как замедлить испарение W? • Понизить температуру спирали – понижается накал, свечение • Лампа Эдисона 1879 г – 40 часов • Заполнить сосуд инертным газом N2, инертные газы • 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

  17. Без нити накаливания • Ксеноновые лампы – яркий бело-голубоватый 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

  18. Светодиоды

  19. 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

  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 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 нагрев

  24. Полибутадиеновый каучук • Работы С.В.Лебедева • 2C2H5OH CH2=CH-CH=CH2+ 2H2O +H2 • 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 1874-1934

  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 Джулио Натта 1903-1979 Нобелевская премия по химии 1963г «за открытия в области химии и технологии высокомолекулярных полимеров» Нобелевская премия по химии 1963

  27. Катализаторы Циглера-Натта • LiH, LiAlH4. сочетание RnMX (R – алкил, М – металл III группы ПС, Х – Н, галоген, –OR, –OCORи др.) c галогенидами металлов IV, V и VI групп; • (CH3)2Mg или (C3H7)MgCl или фенилмагнийбромид с TiCl4 или ZrCl4 28

  28. 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.

  34. Санкт-Петербургскиедостижения • 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

  35. 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.

  36. Аккумулятор электромобиля

  37. Леенсон И.А.

  38. БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!

More Related