Sobota 24. října 2020, svátek má Nina
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Sobota 24. října 2020 Nina

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...

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...

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:
  • Nejčtenější

Tragické a vzácné. Vědci potvrdili první úmrtí na reinfekci koronavirem

V Nizozemsku vědci zaznamenali případ úmrtí ženy, která se podruhé nakazila virem SARS-CoV-2. Jak naznačují i okolnosti...

Nenaplněný příběh nejrychlejší stíhačky světa YF-12A ze Skunčích dílen

Špionážní letoun Lockheed A-12 pro CIA posloužil jako platforma pro připravovanou záchytnou stíhačku létající...

Dvořáček: Rusko a Čína už proti covidu očkují, v ČR bude vakcína v lednu

Vakcíny renomovaných západních firem proti covidu-19 budou bezpečné. V Rozstřelu po Skypu to řekl ředitel Asociace...

Stačí jen pár lidí a riziko nákazy vyletí. Matematika pandemie je zrádná

Čím víc lidí pohromadě, tím větší riziko nákazy. Tomu zřejmě už rozumí každý. Jak rychle ale roste riziko nákazy s...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Popularizátora LSD Learyho se bál i Nixon, nechal si natočit své umírání

Kontroverzní americký psycholog Timothy Leary, který se narodil 22. října 1920, proslul zejména jako popularizátor...

Po čtyřicítce žijeme na vypůjčený čas, říká lékař David Sedmera

Premium Lidské tělo je velmi přesný a dokonalý mechanismus. V některých směrech až zázračný. Proč je však uspořádání těla...

Jak vyležet ‚lehký covid‘. Praktičtí lékaři radí, jak na samoléčbu

Premium Tak jako jiné virózy i obávaný covid-19, pokud zaútočí jen v mírné či střední síle, se musí doma prostě a jednoduše...

Shromáždění vlastníků jsou kvůli pandemii v ohrožení. Právník radí, co dělat

Premium Vyhlášení nouzového stavu komplikuje situaci společenstvím vlastníků bytových jednotek. Do konce roku musí totiž výbory...

  • Další z rubriky

Stačí jen pár lidí a riziko nákazy vyletí. Matematika pandemie je zrádná

Čím víc lidí pohromadě, tím větší riziko nákazy. Tomu zřejmě už rozumí každý. Jak rychle ale roste riziko nákazy s...

STO OBJEVŮ: Paprsky X dnes vracejí zdraví. Na začátku zabíjely

Seriál Dnes zcela běžné rentgenové vyšetření se jmenuje po Wilhelmu Conradu Röntgenovi. Jeho objev nám pomáhá vracet zdraví už...

NÁZOR: Dinosaurus za tři čtvrtě miliardy je prohra pro vědu

Uzavírání zkamenělin do soukromých sbírek je nebezpečný trend. A kupodivu snad ještě nebezpečnější u těch zkamenělin,...

Dvořáček: Rusko a Čína už proti covidu očkují, v ČR bude vakcína v lednu

Vakcíny renomovaných západních firem proti covidu-19 budou bezpečné. V Rozstřelu po Skypu to řekl ředitel Asociace...

Akční letáky
Akční letáky

Všechny akční letáky na jednom místě!

Cukrářka Iveta Fabešová se rozvádí. Přišla o své provozovny

Cukrářka Iveta Fabešová (36) se na sociálních sítích svým fanouškům svěřila, že se s manželem rozvádějí. Kvůli tomu...

V 47 letech zemřela herečka Daniela Krhutová, pohádková Marie Růžička

Po dlouhé nemoci zemřela herečka a zpěvačka Daniela Krhutová, bylo jí 47 let. Její nejznámější rolí byla Marie Růžička...

N-word jsem měla vypustit, omluvila se z rasismu nařčená Čvančarová

Jitka Čvančarová (42) se ocitla pod palbou kritiky mnoha uživatelů sociálních sítí. Při imitování raperky Cardi B v...

Na porod jsem se těšila, ale všechno bylo jinak, říká Míša z Malých lásek

Za jedenáct let pomohla porodní asistentka Michaela Malotinová na svět asi sedmi tisícům dětí. První minuty života...

Tři týdny a konec. Prodloužení restrikcí by nás zničilo, tvrdí obchodníci

Vládní rozhodnutí o uzavření obchodů a služeb jejich provozovatele rozzlobilo, přestože většina z nich tento krok...