Premium

Získejte všechny články
jen za 89 Kč/měsíc

Co váš chemikář nevěděl. Čeští vědci zjistili, proč sodík vybuchne ve vodě

  0:03
Sodík vhozený do vody exploduje. Ačkoliv tento jev viděl každý, kdo někdy chodil alespoň na střední školu, přesné vysvětlení pokusu dosud neznali ani vědci. Objasnění důvodů výbuchu pomůže v praxi předejít podobným událostem například u jaderných reaktorů.

Za objevem, který objasňuje princip notoricky známého explozivního pokusu ze středoškolské chemie, stojí skupina Pavla Jungwirtha z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR ve spolupráci s kolegy na univerzitě v německém Braunschweigu. Zprávu o objevu otiskl časopis Nature Chemistry (placený přístup odsud).

Snímky z ultrarychlé kamery zachycující primární fázi výbuchu kapky slitiny sodíku a draslíku ve vodě. Pohled shora zachycuje kapku kovu při dotyku s vodní hladinou, ze které se uvolňují elektrony (jejich přítomnost (jde o tzv. solvatované elektrony, jejichž přítomnost dokazuje modrá barva).

Nebezpečným, ale mezi žáky oblíbeným pokusem, demonstrujícím explozivní chemickou reakci, je vhodit kousek sodíku do vody. Každý středoškolský učitel chemie ví, že k výbuchu dochází díky uvolňování tepla při přechodu elektronů z kovu do vody, přičemž vzniká pára a vodík, který se může vznítit. Plyny vznikající na rozhraní mezi kovem a vodou by však měly od sebe tyto reaktanty oddělit, a tím potlačit reakci. Jak to, že k výbuchu přesto dochází?

Pomocí záběrů ultrarychlé kamery (přes 10 tisíc snímků za sekundu) a molekulových simulací vědci ze skupiny Pavla Jungwirtha odhalili dosud neznámý primární mechanismus explozivní reakce alkalických kovů ve vodě. Poté, co elektrony přejdou z alkalického kovu do vody, získá kov obrovský kladný náboj. Ten je tak veliký, že překoná povrchové napětí kovu, a ten se roztrhá. Projeví se to vznikem kovových jehliček, které vysokou rychlostí pronikají do okolní vody. Vzájemná styčná plocha kovu a vody se tak náhle a prudce zvyší a „klasická“ reakce - tedy výbušný vznik plynů - může začít.

Snímky z ultrarychlé kamery zachycující primární fázi výbuchu kapky slitiny sodíku a draslíku ve vodě. Pohled zdola ukazuje, jak z kapky vylétávají kousky kovu při tzv. coulombovské explozi.

Tento objev dává návod, jak podobným výbuchům předejít v technologiích používajících alkalické kovy (např. při chlazení rychlých jaderných reaktorů, se kterými se dnes experimentuje). Jak? K výbuchu je zapotřebí, aby se kov opravdu dotýkal vody. Pokud by se přidalo do vody trochu (stačí často malé množství) nějaké povrchově aktivní látky (autoři používali alkohol hexanol), který obalí povrch kovu. A to zase výrazně snižuje nebezpečí výbuchu - v dostatečném množství podle autorů dokonce reakci zcela zastaví. (Před demonstrací exploze je tedy nutné mít kovový povrch čistý.) I když se pro objev tedy může najít časem praktické využití, autoři si od něj podle svého prohlášení především slibují, že potěší zapálené učitele chemie a jejich žáky.

Autor:

Kingdom Come: Deliverance 2

Pokračování úspěšného českého RPG Kingdom Come: Deliverance vychází již 4. února 2025 na PC, PS5, Xbox Series X a Series S.

Nejčtenější

Kolem Země krouží její možná budoucí zkáza. Každých šest let je „na dohled“

Vědci nevylučují, že Zemi v roce 2182 zničí srážka s asteroidem Bennu. Na naší planetě by to způsobilo méně slunečního svitu a pokles teplot, domnívají se. Kamenitý objekt zvaný Bennu je klasifikován...

Obří ruský křižník prochází rekonstrukcí osmadvacet let. V létě má vyplout

Ruská válečná loď Admiral Nachimov má letos podstoupit tovární zkoušky na vodách Bílého moře. Po nich by si ji mělo převzít Ruské námořnictvo, respektive jeho Severní flotila. Loď prochází přestavbou...

Mars poutá pozornost zvláštní čtvercovou strukturou. Prozkoumat ji chce Musk

Mars pro nás má neustále nějaká překvapení. Respektive se mohou zdát překvapivé některé jeho útvary, které můžeme pozorovat na snímcích rudé planety. Nově se pozornost zaměřuje na oblast, kterou v...

O prvních sovětských proudových stíhačkách si Křídla vlasti dost zapřeháněla

První proudovou stíhačkou ve výzbroji sovětského letectva byl Jak-15. Tento do jisté míry primitivní stroj vznikl přemotorováním pístového Jaku-3. A přestože poprvé vzlétl na jaře 1946 a v roli...

Nebezpečné „věčné chemikálie“ končí. Zachutnaly bakteriálnímu žroutovi

Premium

Bakterie z portugalské průmyslové zóny se naučily dokonale rozkládat vysoce stabilní toxické „věčné chemikálie“. Mohly by čistit vodu, půdu a zlepšit provoz čističek.

Cestující v ohrožení: Ze sestřelů je hlavní příčina pádů civilních letadel

Minulý týden vyšlo najevo, že se v troskách letadla ázerbájdžánských aerolinií, které havarovalo dva dny po Vánocích, našly fragmenty rakety z ruského protiletadlového systému. Teorie o sestřelu...

11. února 2025

Poklady z depozitáře: Měřicí hlava pomáhala zdokonalit tvar vrtulových listů

V dnešním dílu Příběhů z depozitáře si představíme velice nezvyklý předmět, který nedávno obohatil sbírku Vojenského historického ústavu Praha. Je to speciální měřicí stend pro zkoušení modelů...

11. února 2025

Nenechte se označovat na Facebooku. A zkuste Google Dokumenty offline

Víte, že váš počítač umí mnohem víc, než si myslíte? Odhalte skryté funkce Windows a Google nástrojů, které vám usnadní život. Zjistěte, jak jednoduše číst QR kódy přímo ve Windows, aktivovat...

10. února 2025

Nebezpečné „věčné chemikálie“ končí. Zachutnaly bakteriálnímu žroutovi

Premium

Bakterie z portugalské průmyslové zóny se naučily dokonale rozkládat vysoce stabilní toxické „věčné chemikálie“. Mohly by čistit vodu, půdu a zlepšit provoz čističek.

10. února 2025

Nakreslili mi tečky na obličej a dekolt. Pět let tajila práci na Kingdom Come 2

Zatímco česká středověká hra Kingdom Come: Deliverance 2 právě zažívá zasloužený úspěch, práce na motion capture, tedy...

Adam Mišík o svém handicapu: Mohli jsme to léčit, ale rodiče nechtěli

Že by znal podobnou situaci z vlastního života, Adam Mišík popírá. Ale zahrál si ji rád. Ve filmu Holka od vedle je...

Zvyšují riziko úmrtí. Průmyslové potraviny zavrhla dosud největší studie

Její verdikt není unikátní, obdobný vynesly mnohé předchozí výzkumy. Jenže aktuální studie se chlubí největším,...

Janek Ledecký tajil děti a teď i vnučku. Skoro dva roky je dědečkem

Kondici má jako čtyřicátník a figuru taky, nakonec hojně ji předvádí i v dokumentu, který o něm natočila Česká...

Někde to stále mírně táhne, hodnotí Rolins lifting po roce. Je ale spokojená

Zpěvačka Dara Rolins (52) před rokem absolvovala vylepšení u plastického chirurga. Přestože neplánovala o liftingu...