Nestemäinen Fluori hapettimena ja Fluorin reaktiivisuudesta

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Nestemäistä fluoria aiottiin käyttää joskus kylmän sodan aikana sekä Jenkkien että Iippojen toimesta rakettien hapettimena, sillä se on maailmankaikkeuden voimakkain tunnettu hapetin. Jonkin syyn vuoksi sitä ei kuitenkaan koskaan ainakaan virallisesti olla käytetty, ovatko muka ympäristöasiat menneet sodankäynnin edelle?

Joka tapauksessa. Miten fluori voisi ylipäätään toimia hapettimena? Palamisreaktion kautta näin ei ainakaan voi tapahtua ja vedyn kanssa saataisiin vain fluorivetyä joka on hyvin rauhallinen reaktio. Minun tietomäärälläni ainoaksi vaihtoehdoksi jäisi fluorin reaktiivisuuden hyödyntäminen jonkin toisen alkuaineen/yhdisteen kanssa. Cesium reagoi räjähdysmäisen kiivaasti veden kanssa, entä fluori?

Sivut

Kommentit (39)

Vierailija

Hapetus-pelkistysreaktiossa hapettuva aine luovuttaa elektronin pelkistyvälle aineelle, ei siihen välttämättä happea tarvita.

Seppo_Pietikainen
Seuraa 
Viestejä7615
Liittynyt18.10.2007
fenomenologi
Hapetus-pelkistysreaktiossa hapettuva aine luovuttaa elektronin pelkistyvälle aineelle, ei siihen välttämättä happea tarvita.



En aivan ymmärtänyt ajatustasi?

Jos "pelkistyvä" aine saa elektronin, siitä ei tule "hapetonta", eikä
"hapettuva" aine saa happea fluorista.

--
Seppo P.
Kreationismi perustuu tietämättömyyteen, se sikiää tietämättömyydestä ja siitä sikiää tietämättömyyttä. Tietämättömyyden levittäminen on kreationismin elinehto ja tietämättömyydessä rypeminen on kreationistin luonnollinen elämisenmuoto

Vierailija

Vaikka reaktion nimessä hapetus-pelkistysreaktio on sana hapetus, ei se tarkoita, että tarvittaisiin happea kuten fenomenologi sanoi. Olen vain lukio-opiskelija joten en sen enempää asiasta ymmärrä.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26834
Liittynyt16.3.2005
Bushmaster
Jonkin syyn vuoksi sitä ei kuitenkaan koskaan ainakaan virallisesti olla käytetty, ovatko muka ympäristöasiat menneet sodankäynnin edelle?



Kyllä sotilaatkin ajattelevat ympäristöä siinä vaiheessa, kun aseet ovat vahingollisempia omille kuin vihollisille. Mutta fluorin ongelmat eivät ole vain ympäristöllisiä. Se on äärimmäisen hankalaa tuottaa, varastoida, kuljettaa ja käsitellä myrkyllisyytensä, korrosoivuutensa ja kryogeenisyytensä takia. Sotatilanteessa kaikelta vaaditaan tavattoman hyvää "kenttäkelposuutta". Fluorisäiliö, johon kiväärillä ammuttu reikä tappaa koko komppanian, on kaikkea muuta kuin kenttäkelpoinen ratkaisu.

Sotilaskäytössä ei massa yleensä ole aivan saman luokan ongelma kuin avaruustekniikassa. Siksi ohjuksissa käytetään liki yksinomaan kiinteitä ajoaineita, jota voidaan varastoida yksinkertaisissa oloissa. Ne eivät ole hirvittävän herkkiä räjähtämään tai tapa kaikkia kanssaan kosketuksiin joutuvia. Vetyä ja happeakin taidetaan käyttää lähinnä pysyvissä siiloissa olevissa mannertenvälisissä ohjuksissa.

Joka tapauksessa. Miten fluori voisi ylipäätään toimia hapettimena? Palamisreaktion kautta näin ei ainakaan voi tapahtua ja vedyn kanssa saataisiin vain fluorivetyä joka on hyvin rauhallinen reaktio.



Fluorin ja vedyn reaktiosta on nimenomaan kyse, koska raskaampien molekyylien kanssa fluorin reaktioissa vapautuvasta energiasta ei ole hyötyä. Se pitää saada reaktiotuotteiden liike-energiaksi, ja se onnistuu sitä paremmin mitä kevyempiä muodostuneet molekyylit ovat. Mm. siksi vetyhappimoottoreitakin ajetaan vetyrikkaalla seoksella.

Onko vedyn ja fluorin reaktio todellakin rauhallinen? Miksi? Ilmeisesti sitä pitää sitten katalysoida jollakin, jotta se kelpaisi rakettimoottoriin.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26834
Liittynyt16.3.2005
Seppo_Pietikainen
fenomenologi
Hapetus-pelkistysreaktiossa hapettuva aine luovuttaa elektronin pelkistyvälle aineelle, ei siihen välttämättä happea tarvita.



En aivan ymmärtänyt ajatustasi?



Kemiassa hapettuminen tarkoittaa eri asiaa (elektronien siirtymisiä molekyyleissä) kuin kansan kielessä (aineiden reaktiota hapen kanssa).

Esimerkiksi fluori ja happi muodostavat muiden aineiden kanssa molekyylejä, joiden elektronit viettävät suurimman osan ajastaan happi- ja fluoriydinten lähellä. Siksi ne hapettavat muita aineita, jotka "luovuttavat" elektroneja niille.

hmk
Seuraa 
Viestejä867
Liittynyt31.3.2005
Bushmaster
Miten fluori voisi ylipäätään toimia hapettimena? Palamisreaktion kautta näin ei ainakaan voi tapahtua ja vedyn kanssa saataisiin vain fluorivetyä joka on hyvin rauhallinen reaktio.



Tuota on vaikea uskoa. Wikipediassakin sanotaan, että:

"Even in dark, cool conditions, fluorine reacts explosively with hydrogen."

In so far as quantum mechanics is correct, chemical questions are problems in applied mathematics. -- H. Eyring

Vierailija
Bushmaster
Joka tapauksessa. Miten fluori voisi ylipäätään toimia hapettimena?

Fluori on elektronegatiivisin alkuaineista, joten se pyrkii hyvin voimakkaasti saamaan itselleen yhden ylimääräisen elektronin. Käytännössä siis fluori pyrkii hyvin voimakkaasti hapettamaan muut aineet. Nestemäinen fluori on siten paineistettua alkuainemuotoista fluoria, F[size=75:1k9k5bk8]2[/size:1k9k5bk8].
Reaktion kiivaus riippuu merkittävästi siitä, mikä on vapautuva energia sidosten muodon muuttumisessa.
H-F -sidos on 565kJ/mol
H-H = 432 kJ/mol
F-F = 155kJ/mol
Tästä saadaan sidosenergioiden (vai olikosenyt entalpia) muutokseksi
2*565 - (432+155) = 543kJ/mol
verrattuna esim. vedyn ja hapen polttoon:
H-O = 459kJ/mol
H-H = 432 kJ/mol
O=O = 494 kJ/mol
Ja sidosenergian muutos palaessa
2*459- (494/2 +432) = 239kJ/mol

Eli fluorin ja vedyn reaktio on energeettisempi tapahtuma kuin vedyn ja hapen reaktio.

(edit: laskuvirhe)

Seppo_Pietikainen
Seuraa 
Viestejä7615
Liittynyt18.10.2007
BR3K
Bushmaster
Joka tapauksessa. Miten fluori voisi ylipäätään toimia hapettimena?

Fluori on elektronegatiivisin alkuaineista, joten se pyrkii hyvin voimakkaasti saamaan itselleen yhden ylimääräisen elektronin. Käytännössä siis fluori pyrkii hyvin voimakkaasti hapettamaan muut aineet. Nestemäinen fluori on siten paineistettua alkuainemuotoista fluoria, F[size=75:2gn6bagm]2[/size:2gn6bagm].
Reaktion kiivaus riippuu merkittävästi siitä, mikä on vapautuva energia sidosten muodon muuttumisessa.
H-F -sidos on 565kJ/mol
H-H = 432 kJ/mol
F-F = 155kJ/mol
Tästä saadaan sidosenergioiden (vai olikosenyt entalpia) muutokseksi
2*565 - (432+155) = 543kJ/mol
verrattuna esim. vedyn ja hapen polttoon:
H-O = 459kJ/mol
H-H = 432 kJ/mol
O=O = 494 kJ/mol
Ja sidosenergian muutos palaessa
2*459- (494/2 +432) = 239kJ/mol

Eli fluorin ja vedyn reaktio on energeettisempi tapahtuma kuin vedyn ja hapen reaktio.

(edit: laskuvirhe)




Nyt snajuun. Tänkjuu!
Olin aina kuvitellut, että happi on hapettumisen ehto.

--
Seppo P.
Kreationismi perustuu tietämättömyyteen, se sikiää tietämättömyydestä ja siitä sikiää tietämättömyyttä. Tietämättömyyden levittäminen on kreationismin elinehto ja tietämättömyydessä rypeminen on kreationistin luonnollinen elämisenmuoto

Vierailija
Seppo_Pietikainen
BR3K
Bushmaster
Joka tapauksessa. Miten fluori voisi ylipäätään toimia hapettimena?

Fluori on elektronegatiivisin alkuaineista, joten se pyrkii hyvin voimakkaasti saamaan itselleen yhden ylimääräisen elektronin. Käytännössä siis fluori pyrkii hyvin voimakkaasti hapettamaan muut aineet. Nestemäinen fluori on siten paineistettua alkuainemuotoista fluoria, F[size=75:2f5oh3fx]2[/size:2f5oh3fx].
Reaktion kiivaus riippuu merkittävästi siitä, mikä on vapautuva energia sidosten muodon muuttumisessa.
H-F -sidos on 565kJ/mol
H-H = 432 kJ/mol
F-F = 155kJ/mol
Tästä saadaan sidosenergioiden (vai olikosenyt entalpia) muutokseksi
2*565 - (432+155) = 543kJ/mol
verrattuna esim. vedyn ja hapen polttoon:
H-O = 459kJ/mol
H-H = 432 kJ/mol
O=O = 494 kJ/mol
Ja sidosenergian muutos palaessa
2*459- (494/2 +432) = 239kJ/mol

Eli fluorin ja vedyn reaktio on energeettisempi tapahtuma kuin vedyn ja hapen reaktio.

(edit: laskuvirhe)




Nyt snajuun. Tänkjuu!
Olin aina kuvitellut, että happi on hapettumisen ehto.
Mää opi jostai elokuvasta jossa oli kemia tunti, että happi ei oo hapettumisen ehto.

Seppo_Pietikainen
Seuraa 
Viestejä7615
Liittynyt18.10.2007
borri317
Seppo_Pietikainen

Nyt snajuun. Tänkjuu!
Olin aina kuvitellut, että happi on hapettumisen ehto.
Mää opi jostai elokuvasta jossa oli kemia tunti, että happi ei oo hapettumisen ehto.



Mun tarttee joskus käydä elokuvissa. Teatterissa mä oon jo kerran käynykkin.

--
Seppo P.
Kreationismi perustuu tietämättömyyteen, se sikiää tietämättömyydestä ja siitä sikiää tietämättömyyttä. Tietämättömyyden levittäminen on kreationismin elinehto ja tietämättömyydessä rypeminen on kreationistin luonnollinen elämisenmuoto

Vierailija
Bushmaster
Nestemäistä fluoria aiottiin käyttää joskus kylmän sodan aikana sekä Jenkkien että Iippojen toimesta rakettien hapettimena, sillä se on maailmankaikkeuden voimakkain tunnettu hapetin. Jonkin syyn vuoksi sitä ei kuitenkaan koskaan ainakaan virallisesti olla käytetty, ovatko muka ympäristöasiat menneet sodankäynnin edelle?

Joka tapauksessa. Miten fluori voisi ylipäätään toimia hapettimena? Palamisreaktion kautta näin ei ainakaan voi tapahtua ja vedyn kanssa saataisiin vain fluorivetyä joka on hyvin rauhallinen reaktio. Minun tietomäärälläni ainoaksi vaihtoehdoksi jäisi fluorin reaktiivisuuden hyödyntäminen jonkin toisen alkuaineen/yhdisteen kanssa. Cesium reagoi räjähdysmäisen kiivaasti veden kanssa, entä fluori?





Fluorin ja vedyn reaktio saattaisi olla liiankin voimakas raketteihin. Koko raketti voisi räjähtää ilmaan.
Toisekseen fluori on paljon happea kalliinpaa.
Kolmannekseen vedyn ja fluorin reaktiosta syntyy fluorivetyhappoa, joka on huomattavasti syövyttävämpää kuin suolahappo (kloorivetyhappo).

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26834
Liittynyt16.3.2005
kabus
Fluorin ja vedyn reaktio saattaisi olla liiankin voimakas raketteihin. Koko raketti voisi räjähtää ilmaan.



Kyllä se on niin, että mitä voimakkaampi reaktio sen parempi. Polttokammion painetta säädellään polttoaineen määrällä. Se on kyllä fluorin ongelma, että se reagoi vedyn lisäksi tavattoman kiivaasti melkein kaiken kanssa, mukaanlukien raketin polttokammion ja suuttimen kanssa. Polttokammion seinään syöpyvä reikä saattaa hyvinkin räjäyttää koko raketin.

Toisekseen fluori on paljon happea kalliinpaa.



No on, mutta raketin laukaisussa polttoainekulut ovat hyvin pieni osa. Jos raketin saisi fluoria käyttämällä oleellisesti kevyemmäksi, säästö ylittäisi huimasti kalliimman polttoaineen kulut. Tietäkseni ero fluorivetyraketin ja vetyhappiraketin välillä ei kuitenkaan ole mitenkään erityisen suuri.

Kolmannekseen vedyn ja fluorin reaktiosta syntyy fluorivetyhappoa, joka on huomattavasti syövyttävämpää kuin suolahappo (kloorivetyhappo).



Tämä, yhdistettynä fluoriyhdisteiden yläilmakehän otsonia hajottaviin vaikutuksiin, on erittäin vakava ongelma, joka yksinäänkin estänee fluorimoottorin käytön ja kehittämisen nykyisten ympäristösäännösten aikana.

Vierailija
Neutroni

No on, mutta raketin laukaisussa polttoainekulut ovat hyvin pieni osa. Jos raketin saisi fluoria käyttämällä oleellisesti kevyemmäksi, säästö ylittäisi huimasti kalliimman polttoaineen kulut. Tietäkseni ero fluorivetyraketin ja vetyhappiraketin välillä ei kuitenkaan ole mitenkään erityisen suuri.





Fluorivetyrakettia ei ole koskaan rakennettukaan, joten miten sinulla voi olla mitään käsitystä sen kustannuksista?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26834
Liittynyt16.3.2005
kabus
Fluorivetyrakettia ei ole koskaan rakennettukaan, joten miten sinulla voi olla mitään käsitystä sen kustannuksista?



Fluori on jos ei yleinen, niin ainakin jonkin verran käytetty teollisuuskemikaali. Tämä lähde mainitsee sen hinnaksi 1959 6 dollaria per kilo. Tänä päivänä se lienee hinnakkaampaa, mutta ei se mitään kultaa ole. Lähde mainitsee myös vaarallisuuden syyksi, miksi fluoriraketeilla ei ole koskaan lennetty. Ottaen huomioon NL:n 60-luvun turvastandardit, kyseessä tosiaan on hieman tuhoisampi tavara.

Vierailija

Täytyy joskus jos on sitä kuuluisaa liikaa rahaa, hankkia vetyä ja fluoria ja kokeilla rakentaa/rakennuttaa pientä, vaikka viisimetristä ohjusta. Jollakulla voisi tosin kärähtää käämien lisäksi jotain muutakin kun koko etelä-suomi muuttuu likimain asuinkelvottomaksi vähäksi ajaksi "Euroopan vuosisadan ympäristökatastrofi, rikas sekopää ampuili taivaalle useita tonneja fluorivetyraketteja"

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat