Vodík a kyslík
aneb jak si pěkně a levně zabouchat a to vše bez manipulace s výbušninami
1. Elektrolýza
Předmětné plyny vznikají elektrolýzou vody. Protože je prakticky nevodivá, musíme jí pomoci elektrolytem. Jako nejvhodnější se jeví hydroxidy (např. draselný, nebo sodný) při koncentraci 10-30 %. V nouzi poslouží i uhličitan, nebo hydrogenuhličitan sodný (soda na praní, nebo jedlá soda). Taktéž se hodí netěkavé anorganické kyseliny (např. sírová, nebo fosforečná). Naopak nelze použít většinu halogenidů kovů, zejména alkalických (např. kuchyňská sůl). UPOZORNĚNÍ: Hydroxidy jsou velmi silné žíraviny - mnohem účinnější, než tím proslulé kyseliny.
K elektrolýze je vhodná malá, utěsnitelná nádobka, např. sklenička od přesnídávky. Záporná elektroda může být z víceméně libovolného, vodivého materiálu, kladná musí být do značné míry inertní, jinak ji vznikající kyslík "sežere". Vhodné materiály jsou uhlík, nikl, zlato, platina. Jako ekonomicky nejvhodnější se tedy jeví uhlíky ze ZnC článků, nebo poniklovaný plech. Místo přichycení/připojení doporučuji zalít do epoxidu, nebo jiného chemicky odolného materiálu, který navíc vydrží i teploty kolem 100 °C.
Množství vyrobené směsi závisí výhradně na prošlém náboji. Např. osmiampérhodinovým akumulátorem naplníme cca pětilitrovku. Rychlost vývinu je tedy dána proudem. Napětí je primárně definováno rozdílem potenciálu vodíku a kyslíku, což jsou cca 2 V. Aby procházel požadovaný proud, musíme napětí zvýšit dle všech odporů, které se v odvodu vyskytují. Odpory je tedy vhodné co nejvíce snížit. To v elektrolyzéru obnáší dobrý poměr mezi plochou a vzdáleností elektrod (blízko u sebe) a dostatečně vysokou koncentraci elektrolytu. Při velkém odporu přívodních vodičů si můžeme pomoci několikačlánkovým sériovým elektrolyzérem a vyšším napětím.
2. Nádoby a jímání výbušné směsi
Nejjednodušší je "mokrá" metoda, kdy se hadička s plyny zavede do lahve naplněné vodou a otočené dnem vzhůru. Hrdlo je ponořené do malé nádobky, která slouží zároveň jako podstavec. Jedná se pravděpodobně o nejjednodušší způsob, jak nějaký prostor zcela zaplnit pomalu vyvíjeným plynem. Pro snažší sledování hladiny můžeme vodu obarvit. Hladina by neměla dosáhnout ke konci hadičky, jinak hrozí průnik plamene do elektrolyzéru.
Pro daný účel se hodí různé průhledné, nebo alespoň průsvitné, plastové nádoby (např. PET lahve). Materiál nesmí být tříštivý, ani těžký, jinak hrozí riziko úrazu na poměrně značnou vzdálenost. Stěny by ale neměly být příliš měkké, jinak dojde k jejich zhroucení hydrostatickým podtlakem na začátku plnění, čímž se zabrání plnému využijí objemu plynem a také silně degraduje výsledný efekt. Např. tenkostěná PET dvoulitrovka po samovolném "zplácnutí" pojme jen asi 1 litr. Navíc díky členitějšímu vitřnímu prostoru a snadné expanzi je výsledný efekt prakticky zanedbatelný oproti skoro plné 0,75l lahvi. Ze stejného důvodu jsou obecně lepší kulaté stěny, než rovné. Např. hranatá pětilitrovka dá menší ránu, než poloprázdná stará vratná dvulitrovka od Coly.
3. Odpálení a celkové uspořádání pokusu
K odpálení se osvědčily malé žárovičky s rozlousknutou baňkou. V rámci snadné opakovatelnosti se vyplatí na konec odpalovacích drátů připájet objímku. Napájení elektrolyzéru i odpalování můžeme vést jedním společným UTP kabelem. Elektrolyzér zapojte třemi páry paralelně, objímku čtvrtým. Mechanické uspořádání volte tak, aby bylo možné v případě selhání odpalu nádobu převrhnout zatažením za kabel a tak plyny bezpečně vypustit.
Na odpalovací stanoviště si po zahájení elektrolýzy připravte stativ s dalekohledem, nebo zoomovacím fotoaparátem a nastavte tak, aby byly vidět bublinky plynu. Od toho okamžiku již není potřeba k lahvi chodit a stačí jen vyčkat do naplnění. Před odpálením upozorněte přihlížející, aby po výbuchu nesahali na pozůstatky, protože mohou být potřísněny hydroxidem. Nakonec odpojíme elektrolyzér, vyčkáme, až si všichni správně nastaví foťáky a zapojíme žárovičku.
Následující obrázky a videa pochází z technického tábora v Lomech u Kunžaku:
|
