Re: rozkład termiczny wody

Autor: krzysztof kleszcz <k.kleszcz_at_gmail.com>
Data: Fri 25 Mar 2011 - 09:15:41 MET
Message-ID: <AANLkTim+coUjJhOtj=bex_YVOHoQtAjpFY+W4JyeaMHF@mail.gmail.com>
Content-Type: text/plain; charset=ISO-8859-2

Sądziłem, że temat jaki podjąłem jest raczej prosty, stąd moje pytanie
było trochę wyrwane z kontekstu. W miarę szukania okazało się że tak
nie jest, więc po kolei:

>24.03.2011, Zbyszek Walasek <walasek@onet.eu> napisał(a):
> Śmiem wątpić w możliwość bezpośredniej pirolizy wody w sensownych
> warunkach. Powody:
(...)
> Tu podają tempertaurę w której zachodzi piroliza wody: 4 tys C.
> http://www.oecd-nea.org/science/hydro/iem3/papers/18_A_Terada_JAEA.pdf

Ok, gdzie indziej znalazłem 2500 C - tak czy siak dużo

> Jak je rozseparować? jak zapobiec ich ponownej reakcji? Każdy chemik
> chyba widział co się dzieje po zbliżeniu ognia do mieszniny wodoru i
> tlenu...

A to akurat mi nie przeszkadza, mogą sobie reagować

> http://www.oecd-nea.org/science/hydro/iem3/papers/18_A_Terada_JAEA.pdf
> w tym artykule opisany jest proces prowadzący do pirolizy wody. Uruchomiona
> została
> nawet instalacja pilotażowa.
(...)
> czyli sumarycznie mamy pirolizę wody.

Znalazłem w sieci kilka innych przykładów, z użyciem min. HCl, takiej
kilkuetapowej pirolizy.

> Na niklu Raneya lub platynie robiony jest hydrokraking (kraking przy udziale
> gazowego wodoru) w temp ~300C - (proces ten mogł być wykorzystywany do
> produkcji benzyny syntetycznej przez niemców)

Temat mnie zainteresował po awarii reaktorów w Fukishimie - sądziłem,
że tam musiał nastąpić rozkład pary wodnej na pierwiastki, a dalej
wybuch powstałej mieszaniny piorunującej. Z kolei oprócz elementów
stalowych (o których nikt nigdzie nie wspomina w tym kontekście) chyba
jedynym metalem w układzie był cyrkon ("koszulki" cyrkonowe na
prętach).
Tu zaczynają się moje wątpliwości, bo w necie można przeczytać

np tu:
http://en.wikipedia.org/wiki/Zirconium_alloy#Oxidation_of_zirconium_by_steam

że zachodzi utlenianie cyrkonu i powstaje wodór, zresztą taka reakcja
sama się nasuwa. Miałem trochę wątpliwości co do ilościowej skali tego
procesu, więc obliczyłem całkowitą powierzchnię cyrkonu w przeciętnym
reaktorze tego typu (36 000 prętów paliwowych, każdy pręt długi na 4m,
fi 11mm), co dało liczbę ok 1mmol (milimol) cyrkonu, biorąc pod uwagę
wszystkie atomy na powierzchni. I przyjmując, że każdy atom Zr z
powierzchni utlenia się do ZrO2, to redukcji uległaby znikomo mała
ilość wody, powstałyby jakieś ślady wodoru, a cała powierzchnia Zr
"zatkałaby się" ZrO2. Z kolei ZrO2 jest bardzo trwały termicznie i
chemiczne, więc wydaje się, że jak raz powstanie to już koniec. Krótko
mówiąc, biorąc pod uwagę powyższe informacje, nie podoba mi się ta
idea produkcji wodoru w reakcji woda + Zr. Wielkie głowy wypowiadają
się na ten temat i mówią że tak właśnie jest, więc pewnie coś pomijam
- ale co? Możliwe, że ZrO2 po prostu "odpada" z powierzchni
odsłaniając świeżą warstwę Zr?
W takich warunkach, jakie panowały w reaktorze podczas katastrofy,
temperatura była pewnie rzędu 1000 C; ciśnienie też pewnie dość
wysokie, więc sądziłem, że reakcja katalitycznego rozkładu wody na Zr
może w takich warunkach zachodzić. A skoro na cyrkonie, to na innych
metalach pewnie też byłoby to możliwe - stąd moje pytanie na początku
wątku. Jednak w sieci praktycznie nic nie znalazłem, ale też może
dlatego, że taka reakcja jest zupełnie nieprzydatna, a wręcz
niepożądana w przemyśle (bo powstaje mieszanina piorunująca) więc nikt
tego specjalnie nie bada.
Any ideas? :)

>
> pozdrawiam
> Zbyszek Walasek
>
Received on Fri Mar 25 09:15:49 2011

To archiwum zostało wygenerowane przez hypermail 2.1.8 : Fri 25 Mar 2011 - 10:12:00 MET