Змішуємо гальмівну рідину із хлоркою. Що буде?
Склад компонентів та реагенти
Гальмівна рідина містить полігліколі - полімерні форми багатоатомних спиртів (етиленгліколю та пропіленгліколю), поліефіри борної кислоти та модифікатори. Хлорка включає гіпохлорит, гідроксид та хлорид кальцію. Головним реагентом гальмівної рідини виступає поліетиленгліколь, а в хлорному вапні – гіпохлорит. Також існує рідка форма хлорсодержащих побутових засобів, у яких окислювачем служить гіпохлорит натрію.
опис процесу
Якщо змішати хлорку та гальмівну рідину, можна побачити інтенсивну реакцію з рясним виділенням газу. Взаємодія відбувається не відразу, а через 30-45 секунд. Після утворення гейзера газоподібні продукти спалахують, що часто закінчується вибухом.
Проводити експеримент не рекомендується у домашніх умовах. Для процедури слід використовувати захисні засоби, а реакцію проводити у витяжній шафі або у відкритому просторі на безпечній відстані.
Механізм реакції
В експерименті використовують свіжоприготовлене хлорне вапно. Замість хлору можна використовувати гіпохлорит натрію, який містить до 95% активного хлору. На початку гіпохлоритна сіль розпадається з утворенням атомарного хлору:
NaOCl → NaO+ + ДІ-
Хлорид-іон, що утворився, бомбардує молекулу етиленгліколю (поліетиленгліколю), що призводить до дестабілізації полімерної структури та перерозподілу електронної щільності. В результаті від полімерного ланцюга відокремлюється мономер - формальдегід. Молекула етиленгліколю перетворюється на електрофільний радикал, який вступає у взаємодію з іншим хлорид-іоном. На наступній стадії від полімеру відокремлюється ацетальдегід і, зрештою, залишається найпростіший алкен — етилен. Загальна схема розпаду виглядає так:
Поліетиленгліколь ⇒ Формальдегід; ацетальдегід; етилен
Деструктивне руйнування етиленгліколю під впливом хлору супроводжується виділенням тепла. При цьому етилен і формальдегід - легкозаймисті гази. Таким чином, в результаті нагрівання реакційної суміші газоподібні продукти займаються. Якщо швидкість реакції протікає занадто швидко, відбувається вибух внаслідок спонтанного розширення газорідинної суміші.
Чому реакція не відбувається?
Часто при змішуванні гальмівної рідини та хлорки нічого не спостерігається. Виникає подібне з таких причин:
- Використовується стара побутова хлорка
При зберіганні на відкритому повітрі гіпохлорит кальцію повільно розкладається до карбонату та хлориду кальцію. Вміст активного хлору знижується до 5%.
- Низька температура
Для протікання реакції необхідно підігріти гальмівну рідину до температури 30–40 °C
- Пройшло недостатньо часу
Радикальна ланцюгова реакція відбувається з поступовим збільшенням швидкості. Потрібно близько 1 хвилини для появи візуальних змін.
Тепер Ви знаєте, що буде, якщо змішати хлорку з гальмівною рідиною та як відбувається взаємодія.
