Hidrogenul

Rezumarea primului mesaj :

Cum a aparut hidrogenul?

sedang,daca nu ma insel,folosirea curentului alternativ pentru electroliza e valabila pentru producerea de HOH cand obtinem doar o disociere partiala.Eugen a adus in discutie folosirea hidrogenului biatomic pentru inbunatatirea arderii la motoarele cu ardere interna.Vrem sa stim daca aceasta metoda e mai eficienta si de ce.

Puteti consulta si topicul "Laborator..." unde am postat electrolizor.

Industrial,H2 se obtine prin procesele:
-reformarea catalitica a gazelor naturale;
-oxidarea partiala a combustibililor lichizi;
-electroliza apei...
Costul fabricarii in lire/tona sunt de 439,773 si 1800.
Intr-o alta postare,intrucat am citat "din memorie",am dat niste valori aproximative pentru limitele de inflamabilitate in are;cele corecte sunt 4-74,5%.Comparativ,pentru alti combustibili avem:
-metan 5-15%
-monoxid de carbon 12,5-74%
-etanul 3-12,4%
-etilena 3,1-32%
-GPL 1,6-8,5%.

Hidrogenul natural, cu masa atomica 1,008,este un amestec a 2 izotopi stabili:Hidrogenul,H,cu masa atomica 1,numit si Protiu,si Deuteriul,D,cu masa atomica 2(proportia obisnuita:1D,la 6400H).Molecula de hidrogen fiind biatomica,aceasta va fi un amestec de hidrogen,H2,hidrogen deuterid,HD(1/3200) si foarte putin deuteriu D2.
Exista un izotop al hidrogenului foarte rar,radioactiv,cu masa atomica 3,Tritiul,T.Acesta,prin emisia unei radiatii beta,se transforma in heliu.

Un raport NASA privind studiul comportarii motoarelor cu ardere interna folosind HIDROGEN catalizator:

www.hho-research.com.au/images/NASA_hydrogen_report.pdf

Ma gandesc,nu cumva putem folosi drept catalizator si alt gaz? Monoxidul de carbon,din pdv al inflamabilitatii,e cel mai apropiat de H2.Avantajul e ca se poate obtine mult mai usor.
Ideea mea e ca,la motoarele cu ardere interna,arderea nu este completa datorita faptului ca amestecul carburant nu este omogen si zonele cu amestec bogat nu se aprind.
H2,find inflamabil intre 4-74,5%,rezolva acest neajuns.
CO,are limita de inflamabilitate 12,5-74%.Likmita inferioara nu e prea importanta deoarece majoritatea carburantilor au limite inferioare mai mici.
Eu as ingerca GPL in amestec cu CO.Cine face echipa cu mine in aceasta"prostie"?

Sa zicem ca hidrogenul a aparut in urma asa zisului big-bang teorie cu care eu nu sunt de-acord.......Intrebari:
1) Ce anume sustine existenta atomului de hidrogen?
2) Un atom de hidrogen poate fi distrus?

1.Stabilitatea il sustine.La BB a aparut si ceva heliu dar mai departe nu au fost conditii de fuziune.
2.Orice atom poate fi distrus.

cris a scris:1.Stabilitatea il sustine.La BB a aparut si ceva heliu dar mai departe nu au fost conditii de fuziune.
2.Orice atom poate fi distrus.

1) Ce anume se intelege prin stabilitatea atomului de hidrogen?Atomul U 235 este stabil?Prin ce difera stabilitatea unui atom de hidrogen de stabilitaea atomului U 235?
2) Care sunt metodele de distrugere ale atomului?In ce se poate transforma un atom dupa ce este distrus?
3) Unui atom ise poate adauga unul sau mai multi electroni?

1.Nu are o perioada calculabila de dezintegrare a protonului.
2.La hidrogen fuziunea poate fi considerata distrugere.
3.Nu ca n-ar mai fi neutru electric.

Existența atomilor și implicit a noastră și a materiei pe care o observăm este posibilă datorită faptului că la dimensiuni foarte mici față de cele cu care suntem obișnuiți din viața noastră cotidiană, natura ascultă de alte legi, din care derivă la scară macroscopică legile cu care suntem obișnuiți. În particular, dacă electronul din atomul de hidrogen ar fi ascultat de legile electrodinamicii clasice, atunci, în mișcarea sa continuu accelerată, energia i s-ar fi disipat prin radiație și s-ar fi prăbușit pe nucleu într-un timp infim. Ideea de bază este că electronul nu ”se mișcă” în sensul uzual al cuvântului. Din acest punct de vedere, ecuația care îl descrie nu spune decât cu ce probabilitate poate fi localizat la diverse distanțe față de nucleu. Altceva este însă mai interesant. Aceeași ecuație spune că electronul, atunci când interacționează cu nucleul, nu poate avea orice energie. Doar anumite valori sunt permise, iar fiecărei valori în parte îi este asociată o distribuție de probabilități privind localizarea spațială a electronului la respectiva energie și aceste distribuții de probabilități sunt staționare, adică nu se schimbă în timp dacă atomul este izolat. De aceea atomul este un sistem stabil. Perturbații externe (cum ar fi câmpuri electromagnetice) pot altera puternic și energiile de care am vorbit și distribuțiile de probabilitate asociate, putând duce chiar la ruperea electronilor din atom.

Nu știu cât de clară sau mulțumitoare a fost această explicație, din păcate în spatele acestor cuvinte se ascunde o mașinărie matematică destul de complicată, iar în absența ei, limbajul obișnuit nu poate să schițeze adevărul decât într-un mod destul de rudimentar.

Stabilitatea nucleului atomic este o cu totul altă discuție. Privitor la proton, există teorii care spun că și un proton liber ar trebui să se dezintegreze, dar timpul său de viață este prezis de aceleași teorii ca fiind mai lung decât vârsta actuală a Universului, deci este extrem de improbabil să observăm vreodată așa ceva. În nucleele mai complicate, ideea de bază este că nucleonii pot găsi o configurație în care energia de legătură a sistemului să fie mai mică cu prețul expulzării unui număr dintre ei afară. Energia de legătură a noului sistem este mai mică decât cea inițială, surplusul fiind transferat ca energie cinetică la fragmentul expulzat.

În ceea ce privește adăugarea de electroni, imposibil nu cred că este, dar probabil că sistemul rezultat va fi foarte instabil, adică electronii în surplus ar rămâne legați o perioadă mică de timp, până să scape din nou în lume. Studiul atomilor cu mai mulți electroni este, din păcate, un subiect extrem de dificil, datorită faptului că fiecare electron în parte nu interacționează numai cu nucleul ci și cu toți ceilalți electroni, iar pe lângă această interacție de natură Coulombiană, mai intervin și corelațiile pur cuantice datorate faptului că electronii sunt fermioni și se supun principiului lui Pauli.

Doar anumite valori sunt permise, iar fiecărei valori în parte îi este asociată o distribuție de probabilități privind localizarea spațială a electronului la respectiva energie și aceste distribuții de probabilități sunt staționare, adică nu se schimbă în timp dacă atomul este izolat.

In interiorul atomului, electronul nu este o particula ci este o unda. Electronul capata caracterul de particula in afara atomului, si numai in anumite conditii atunci cand colapseaza functia de unda. (vezi experimentul celor doua fante).

Privitor la proton, există teorii care spun că și un proton liber ar trebui să se dezintegreze, dar timpul său de viață este prezis de aceleași teorii ca fiind mai lung decât vârsta actuală a Universului, deci este extrem de improbabil să observăm vreodată așa ceva.

Dupa cum se stie in prezent, un proton este o structura naturala de quarci (2 up si 1 down), in timp ce un neutron care este instabil, se compune din; (2down si 1 up). Iata faptul ca protonul detine o sarcina electrica "intreaga" (+1e), ii confera acestuia stabilitate, in timp ce neutronul avand sarcina totala zero, devine instabil.
Dezintegrarea neutronului are loc dupa reactia;
n--> p+(-e)+antineutrino;
Dupa cum s-a vazut mai inainte neutronul nu contine nici electroni si nici neutrino, aceasta presupune ca in procesul de dezintegrare, unul din quarcii down se transforma in up, iar diferenta de energie se materializeaza, intr-un electron si un antineutrino.
Pentru ca un quarc down cu sarcina -1/3e, sa se transforme in quarc up cu sarcina +2/3e, presupune aportul unui pozitron +e, dar cum un pozitron nu poate aparea singur, inseamna ca are loc o aparitie a unei perechi de electron-pozitron, din care pozitronul se combina cu quarcul down, ramanand liber doar electronul. Intrebarea mea este, de unde apare antineutrino in aceasta reactie? Singura posibilitate ar fi ca asa cum a aparut perechea electron-pozitron, tot asa apare si perechea neutrino-antineutrino, iar neutrino este absorbit impreuna cu pozitronul de catre quarcul down si se transforma in quarc up, iar antineutrino este eliberat. Deci perechea neutrino-antineutrino a aparut ca o necesitate a anihilarii sarcinii leptonice introduse de pozitron, si care nu poate fi anulata decat de neutrino.
Din aceasta analiza rezulta ca si quarcii au o origine electromagnetica, deoarece dau nastere la perechi de particule;+/- e si +/- niu;

Electronul nu este nici o particulă, nici o undă. Cele două concepte fuzionează în ceea ce ar fi numit un ”câmp scalar”, anume o funcție de continuă care asociază fiecărui punct din spațiu un număr complex subunitar, semnificație fizică având modulul pătrat al acestui număr. Cel puțin în mecanica cuantică nerelativistă, acesta este obiectul cu care se lucrează, iar procesele fizice afectează în mod direct aceste distribuții de numere. Cum foarte bine ai exemplificat și tu, acest lucru este scos în evidență de experimentul celor două fante, unde franjele de interferență apar chiar și dacă trimitem electronii rând pe rând, căci nu poate fi spus cu certitudine prin care fantă trece fiecare electron (câmpul scalar ar trebui să conglomereze în jurul uneia dintre fante și să se anuleze la cealaltă), decât dacă putem dezvolta o metodă prin care să urmărim câmpul de la emisie și până la contactul cu ecranul, dar acest lucru este dificil datorită relației de incertitudine.

În ceea ce privește misterul dezintegrării beta (sper să nu deviez prea mult de la subiectul topicului, eventual continuăm discuția în altă parte dacă se lungește), soluția se găsește în legile de conservare.

Faptul că dintr-un neutron rezultă un proton și un electron ține de conservarea sarcinii electrice, căci un sistem având sarcină nulă înainte de dezintegrare trebuie să aibă suma sarcinilor fragmentelor nulă. Conservarea energiei și a momentului cinetic total impun apariția celei de-a treia particule, în cazul dezintegrării neutronului vorbim de antineutrin pentru că trebuie conservat și numărul leptonic, ce este zero când vorbim doar de un neutron (care este un barion) și trebuie să fie zero și sumat peste fragmente (protonul este la rândul său barion, electronul este lepton deci avem +1 și antineutrinul contribuie cu un -1 de unde rezultă conservarea numărului leptonic).

Considerente similare se aplică și pentru dezintegrarea protonului. conservarea sarcinii electrice dictează apariția pozitronului (care apare singur, nu pereche cu electronul, căci sarcina electrică nu s-ar mai conserva), iar conservarea energiei, momentului cinetic și numărului leptonic dictează apariția neutrinului, care să anuleze numărul leptonic negativ al pozitronului.

Nu cunosc suficient de multe despre quarci în momentul de față, cât să afirm ceva cert legat de originea lor, dar nu cred că este electromagnetică, mai degrabă, având în vedere ierarhia forțelor care se întrevede în teoriile de unificare a câmpurilor, electromagnetismul ar avea cumva originea într-un fel de decădere a interacției tare dintre quarci.

electromagnetismul ar avea cumva originea într-un fel de decădere a interacției tare dintre quarci.

Poate, dar nu prea cred. Prea sunt bine structurate si distincte aceste interactii, ca sa le pun pe seama unui camp rezidual al interactiilor tari. Poate este vorba de anumite praguri energetice ale fotonilor, adica o alta forma de cuantificare a energiei, care favorizeaza aparitia unor particule si a campurilor lor. Adica energia fotonilor nu ar avea o evolutie liniara, ci in trepte, iar pe parcursul unei trepte ar exista o evolutie liniara. Astfel ca fotonii care genereaza quarci, difera total de fotonii care genereaza electroni sau neutrino, aflandu-se pe alte trepte energetice.
Cred ca este o frecventa fundamentala, pentru interactiile tari, armonica unu pentru campurile electromagnetice, armonica doi pentru interactiile slabe si armonica 3 pentru campurile gravitationale, iar celelalte armonici nu se cunosc inca. Fiecare armonica constituie un domeniu sau o treapta de energie. Noi nu cunoastem decat "armonica" sau domeniul oscilatiilor electromagnetice.