Естественные науки

Вопрос для физиков и химиков

Когда-то давно читал одну книгу с занимательными опытами. Автор предлагает следующий эксперимент: Нужно взять лампочку от карманного фонаря и подать на нее соответствующее постоянное напряжение. Далее стеклянный баллон этой лампы следует опустить в расплав натриевой селитры. Потребуется и второй источник постоянного тока: отрицательный полюс его надо соединить с расплавом, а положительный - с любым из контактов лампы. По его утверждению, должно произойти следующее: Размер пор в решетке стекла позволяет катионам натрия, находящимся в расплаве, под действием созданного нами потенциала "расплав-спираль лампы" проходить сквозь стекло внутрь баллона. Там эти катионы будут принимать электроны, которые движутся по спирали лампы. При этом натрий восстановится до металлического и, спустя некоторое время, мы должны увидеть налет металлического натрия на внутренней стенке баллона электролампы. Вроде бы, все верно... Но, с точки зрения, как бы это сказать, "повседневности", что-ли...Натрий в лампе? Экзотика прям какая-то... А вы как считаете, будет натрий в лампе?
Евгений Владимирович
Евгений Владимирович
1 479
а как книжка называется?
ГШ
Гулсим Шупашова
206
Лучший ответ
Евгений Владимирович Да не помню. Она даже, по-моему, есть у меня, но она не одна такая, давно это было и в какой из них я это читал, сейчас уже и не знаю. А тебе зачем, занимательных опытов хочется? Если очень надо, можно будет и поискать.
Если я не ошибаюсь, это "Химия без взрывов". Автор Ольгин. Очень занимательная книжка. Сама я этот опыт не проводила, но думаю, так оно и будет.
ЮВ
Юрий Воропаев
60 004
Евгений Владимирович Да. Наверное, это Ольгин. "ОПЫТЫ без взрывов", так она называется. Мне тоже казалось, что, скорее всего, именно там я это и видел.
Да, это известный эксперимент.
На спирали должен быть минус.
Дальше - термоэлектронная эмиссия со спирали.
И ионы натрия из расплава проходят через горячее стекло и восстанавливаются до металла на внутренней стороне. Поскольку стекло - ионный проводник. Но при 200 С оно - очень ПЛОХОЙ проводник, с проводимогстью порядка 10^-11 Ом^-1см^-1, так что по-хорошему для приличных плотностей токов электролиза нужны киловольты напряжения - и то плотность тока при 1 кВ порядка
1 мкА/см^2 будет. Вот тогда скорость выделения натрия получается6
i/F*23/1.5(г/см^3) = 1.6*10^(-10) см/сек или микрон за 200 часов
AB
Arsen Bastijan
75 175
Евгений Владимирович Так что же, если сделать, как пишет автор опыта, будет там натрий или нет? ВОТ, что я хочу узнать.
Я делал это, но не совсем так, и никакого натрия у меня не было (см. комментарий к ответу Вассисуалия).
Автор опыта пишет: "зажженную лампочку подержите в селитре около часа. когда вы вынете ее, вы увидите, что изнутри она покрыта зеркальным слоем натрия". Брешет или нет?
Евгений Владимирович В общем, как я понимаю, точного ответа на вопрос мы так и не получили. А его пора закрывать, а то будет болтаться на голосовании.
Если честно, Ваш ответ показался мне самым логичным: все ходят вокруг да около: "да, с теоретической точки зрения все описанные процессы возможны..." Понятно и козе, что здравому смыслу они не противоречат. А вот, чтобы понять, будет ли так на практике в заданных условиях, пожалуй, самый верный путь - это сделать рассчет. Но для рассчета недостаточно данных: мы не знаем толщины стекла лампы, и, действительно, проводимости ИМЕННО ТОГО стекла при температуре выше 300 ( Вы ошиблись, t пл. NaNO3 вовсе не 200). Как заметил бывший Вассисуалий, а нынче "Полковник Чингачгук", и электроны те в процессе эмиссии не брыжжют фонтаном. Хватит ли их?
Вобщем, неясностей осталось немало. Но, с другой стороны, каждый внес свой вклад в обсуждение, поэтому, чтобы никому не было обидно, я предлагаю отдать "лучший ответ" любознательному мальчику. Надеюсь, не против будете?
Мне интересно, КАК положительно заряженные катионы (т. е. движущиеся к катоду - к отрицательному электроду - частицы) натрия должны переходить из расплава, к которому подключен минус?

Никакой экзотики, в принципе, не вижу.
Вполне возможно, что при верном подключении и натрий "процеживается" внутрь лампы, и электроны спиралью испускаются и восстанавливают его.
Только на любой лампе накаливания и так образуется со временем металлический налёт - из испарившихся атомов тела накала.
Петя Табуреткин
Петя Табуреткин
89 902
Евгений Владимирович Ой, смотрю - и действительно... Это я оговорился, писал про натрий, а подумал о направлении движения электронов. Конечно, "минус" на лампе.
Я почему спросил: в свое время делал так. Только я люблю, когда всего много. Чего уж мелочиться: взял и лампу побольше (размером с автомобильную, только на 28 вольт, кажется), трансформатор с выпрямителем, все дела... Поставил, почти пол дня держал. Ух, думаю, натрия сейчас наделаю тут... А там - шиш, какие-то цвета побежалости на стекле появились и на этом дело закончилось.
Это я еще в универе учился, там и делал. Одна преподавательница сказала, мол, стекло было слишком толстое, поэтому они и не прошли. Думаю, и расстояние "спираль-колба" играет роль, всему же есть предел, и не на километры ведь эти электроны летят.
Вот такие дела, поэтому, тут - хер его знает...
Не вполне понятно, как электроны, которые движутся по спирали лампы, попадут на колбу
Денис Веремеев
Денис Веремеев
33 030
Евгений Владимирович Ну, никто ж не утверждает, что процесс восстановления происходит на поверхности колбы. Почему бы не допустить вариант, что реакция проходит на спирали, а продукт уже конденсируется на стенках.
Arsen Bastijan Путём термоэлектронной эмисси - и дальнейшего движения в электрическом поле - всё как в РАДИОлампе:-)
Корявые руки не дадут реализоваться хорошей задумке.

По теме - раньше телевизоры когда делали, создавали ваккум. На материал
катода наносили оксиды щелочноземельных металлов, прогревался электрод и принудительно поддерживался ваккум, термическая диссоциация приводила к появлению равновесной концентрации кислорода. Так как газ постоянно откачивался, в итоге на покрытии оставался щелочноземельный металл.
Антон Динисов
Антон Динисов
23 169
Может и не прав, но сомневаюсь.
Саша Князев
Саша Князев
1 282

Похожие вопросы