что такое сухая вода и где ее взять
Сухая вода: феномен или научный факт?
В 1968 году ученые обнаружили, как попавший в воду порошок двуокиси кремния почти мгновенно превратил воду в сухое сыпучее вещество. Открытие было запатентовано, и “сухая вода” нашла свое применение в косметической индустрии. Но лишь в начале нынешнего века в научных кругах начались обсуждения применения “сухой воды” в современной промышленности и использования ее в качестве средства защиты окружающей среды.
“Сухая вода” с точки зрения химии
При смешивании 0,05 частей диоксида кремния и 0,95 частей дистиллированной воды начинается процесс обволакивания капель воды размером не более микрона оболочкой из двуокиси кремния. Через полторы минуты процесс завершается, и перед взором экспериментатора предстает масса, похожая на пудру или мельчайший белый песок.
Гидрофобная кремниевая оболочка не позволяет воссоединиться каплям воды, благодаря чему вода теряет текучесть и наделяется качеством сыпучего вещества.
Свойства “сухой воды”
Группа ученых из Ливерпульского университета, возглавляемая доктором Беном Картером, начала изучение свойств смеси воды с диоксидом кремния с целью найти веществу с уникальными свойствами полезное применение.
Одно из открытий, сделанное ливерпульскими исследователями, относится к способности “сухой воды” активно взаимодействовать с газами. В частности, свойство эффективного поглощения огромного объема углекислого газа можно с успехом применять в борьбе с глобальным потеплением. Как известно, углекислый газ, скапливаясь в атмосфере в избыточных количествах, вызывает “парниковый эффект”. “Сухая вода” поможет значительно снизить концентрацию углекислого газа в атмосфере.
Другой опыт позволил выявить такое свойство осушенной кремнеземом воды, как взаимодействие с метаном. Соединение порошкообразной воды с метаном позволит значительно увеличить безопасность транспортировки метана, что в условиях постепенного перехода на альтернативное топливо становится решением проблемы хранения и перевозки метана. Да и многие потенциально опасные жидкости, превращенные с помощью “сухой воды” в порошок, становятся безопасными с точки зрения усовершенствования способов транспортировки и хранения.
Порошкообразную воду предлагается использовать и в пищевой промышленности. Так, добавляя ее в качестве катализатора в процессе получения янтарной кислоты, можно добиться увеличения энергоэффективности производства лекарств и товаров народного потребления.
А знаете ли вы.
Еще один тип “сухой воды” был открыт учеными из США. Причем эта вода не имеет ничего общего с порошкообразной субстанцией в виде смеси с диоксидом кремния. Это жидкость со сложной химической формулой, обладающая необычными свойствами:
Запатентованное название этой жидкости – Novec1230.
Сухая вода
Что такое «сухая вода»?
Это химическое вещество, которое запатентовали еще в 68 году ХХ столетия. В то время она использовалась для приготовления косметических средств. Теперь ее применяют в качестве средства для защиты окружающей среды, в борьбе с климатическими изменениями на планете. По составу сухая вода – это мельчайшие капельки в кремниевой оболочке. Каждая капля защищена такой водоотталкивающей оболочкой, что не дает молекулам соединяться, образовывая жидкость. Внешне такая вода похожа на очень мелкий песок. Производство ее – процесс простой, не занимающий много времени. Кремний и питьевая вода смешиваются на высокой скорости в течение 1,5 минуты. Водный порошок готов.
Для чего нужна сухая вода?
Ученые Ливерпульского университета во главе с Беном Картером занимаются изучением свойств такой воды. На съезде Американского химического общества, который был проведен в Бостоне, они предложили несколько различных способов применения этого «водного песка».
Еще одно неоспоримо положительное свойство сухой воды – это ее способность впитывать углекислый газ. Как известно, скопление углекислого газа в атмосфере вызывает парниковый эффект и приводит к глобальному потеплению на планете. Распыляя порошок сухой воды, можно связывать углекислый газ, нейтрализуя его действие.
Перспективы применения сухой воды
Так как вода хорошо впитывает газы, а сухая вода – в 3 раза лучше, ученые решили разработать способы безопасного хранения газового топлива для автомобилей, которые работают на метане. Гидрат метана – один из видов альтернативного топлива, который будет безопаснее, удобнее в транспортировке и хранении.
Ученые-химики считают приемлемым использовать такую воду в пищевой промышленности и при изготовлении различных товаров потребления. Технологии производства, разработанные на основе использования сухой воды, могут ускорить и удешевить процесс выпуска продуктов и товаров. При этом будут сохраняться энергетические и природные ресурсы.
Превращая потенциально опасные жидкости в порошок, сухая вода сделает их хранение и транспортировку более удобной. А порошкообразная форма снизит риск попадания вредных веществ в атмосферу.
Бен Картер высказал предположение, что в смесь можно добавить вещество, способное превратить воду в гель. В таком случае ее можно будет использовать не один раз, как сухую, а несколько.
Уникальное открытие — сухая вода!
Сухая вода, известная многим под названием Novek 1230, была открыта еще в 1968 г. Долгое время это вещество оставалось невостребованным. Пока все его свойства используются людьми еще не в полной мере, но возобновленные в ХХІ в. исследования позволят более рационально применять все преимущества.
Из чего состоит и как получают сухую воду?
Состав: включает в себя углерод, фтор и кислород. Трудно в это поверить, но на самом деле она не является настоящей жидкостью. Это вещество представляет собой порошок с уникальными свойствами.
В состав этого вещества входит 95% простой воды, но при этом на вид оно напоминает сахарную пудру. Каждую частичку порошка покрывает уникальная оболочка, состоящая из диоксида кремния. Соединение молекул кислорода и кремния в этом веществе является очень устойчивым. Диоксид кремния предотвращает растекание и соединение капель воды между собой. Частички этого вещества очень маленькие. Их размер не превышает 1 микрона.
Что общего с водой? У нее много общего с простой водой. Это вещество не обладает запахом и вкусом. В обычной воде роль окислителя играет кислород. В сухой воде им является фтор. У Novek 1230 температура кипения составляет 49 ˚С, а замерзания — 180 ˚С. Даже кипящая сухая вода не оставляет на теле человека ожогов. Данное вещество отличается высокой плотностью. Под действием ультрафиолетовых лучей сухая вода распадается.
Вред для человека: сухая вода считается безвредной для людей, но это не значит, что ее надо пить. Это химическое соединение просто поражает воображение. Ролики в Интернете, в которых люди в сухую воду окунают документы, телефоны, ноутбуки и даже включенный в розетку удлинитель, наглядно показывают уникальные свойства этого вещества.
Сколько стоит производство и как получают? Производство этого химического соединения является несложным и недолгим процессом. Вода и кремний на высокой скорости смешиваются в течение 1,5 минуты, после чего оно уже готово к применению.
Ученые считают, что это вещество очень скоро будет применяться практически во всех сферах нашей жизнедеятельности.
История создания
Это химическое вещество было запатентовано американскими учеными еще в 1968 г. Первоначально его использовали в косметической промышленности. В 1993 г., когда такое вещество, как хладон 114 (хладагент) было запрещено, американская компания 3M, специализирующаяся на разработке автоматических систем пожаротушения, приступила к поиску вещества, безопасного для человека и окружающей среды.
После 11 лет исследований публике был представлен Novec 1230. Его называют наиболее чистым газом. Безопасный для человека, техники, документов, окружающей среды, он выполняет свою работу безукоризненно.
На борьбу с глобальным потеплением
Некоторые исследователи предполагают, что сухая вода может стать панацеей в борьбе с глобальным потеплением. Эта идея возникла благодаря ее уникальному свойству впитывать различные газы. Поскольку парниковый эффект связывают с выделением в атмосферу различных химических соединений, то сухую воду можно использовать для их абсорбирования.
К сожалению, до сих пор еще не разработана технология, которая позволила бы внедрить эту идею в жизнь.
Процесс пожаротушения
Сухая вода используется в системах автоматического пожаротушения. Во время возгорания она оказывает огнегасящий эффект, основанный на активном поглощении тепла и охлаждении. Это вещество просто незаменимо при тушении техники и бумаги, поскольку оно не разрушает их. Таким образом, Novek 1230 следует использовать в качестве противопожарных средств в офисах, архивах, музеях и т.д. Также его используют в помещениях с большим скоплением людей таких, как аэропорты, вокзалы, театры.
Преимущества сухой воды в борьбе с пожаром
• быстрый период разрушения в окружающей среде (не более 5 дней);
• безопасность для людей;
• быстрое тушение возгораний;
• нулевой потенциал озоноразрушения;
• отсутствие коррозиционных свойств;
• экономия пространства в помещении;
• токонепроводимость;
• отсутствие загрязняющих компонентов;
• возможность перезарядки огнетушащего оборудования на месте.
Хранение сухой воды
Данное вещество хранят в открытой таре не более пяти суток, поскольку оно легко разрушается в окружающей среде. Сухую воду необходимо держать в герметичных специальных баллонах при низком давлении. В домашних условиях такое вещество невозможно приготовить.
Наука и Техника → Сухая вода
Такая вода не проводит электричество, моментально тушит огонь, в ней не намокнет техника, бумага или любой другой предмет, помещённый в такую воду.
Посмотрите видео презентации сухой воды:
На вопрос, как сделать сухую воду в домашних условиях, ответ прост:
На высокой скорости смешивается вода и кремний, и уже через 90 секунд сухая вода готова.
На самом деле, химическая формула сухой воды — CF3CF2C(O)CF(CF3)2 (перфтор(этил-изопропилкетон), шестиуглеродное вещество, разряд фторированный кетон.
13 апреля 2004 года компания Tyco Fire & Security из Флориды продемонстрировала возможности противопожарной системы, использующей «сухую воду».
Новая система подавления огня получила торговую марку ANSUL Sapphire (ANSUL — это линейка противопожарной техники компании).
Из её особенностей нужно отметить чувствительность — система начинает тушить пожар, когда реакция горения только-только началась, и пламени фактически ещё нет.
Сама «сухая вода» выпускается американской компанией 3M под торговой маркой 3M Novec 1230.
Эта жидкость обладает всеми противопожарными свойствами воды, и будучи вылитой (разбрызганной) на очаг пожара также эффективно (если не лучше «мокрой воды») подавляет пламя.
Но в отличие от воды настоящей новая «вода» не повреждает электронику, произведения искусства, мебель и тому подобные вещи, так как является фактически сухим веществом.
Точнее, в процессе распыления новое вещество обращается в пар, а в виде жидкости оно ждёт своего часа в баллонах автоматической противопожарной системы, где хранится под давлением.
На недавней демонстрации в передаче «Доброе утро, Америка» в плошку с этой жидкостью погружали книги и электронные приборы.
После того, как предметы вынимали, жидкость испарялась с них за секунду, не оставляя абсолютно никаких следов и не производя никаких изменений в структуре, например, бумаги.
Интересно, что новая жидкость химически вмешивается в реакцию горения и подавляет её, в то время, как вода просто охлаждает очаг возгорания и, испаряясь, перекрывает доступ кислорода к огню.
Интересно сравнить физические свойства воды и 3M Novec 1230. Их температуры кипения — 100 и 49 градусов Цельсия соответственно.
Температура замерзания — ноль и минус 108 градусов. Давление насыщенного пара при 25 градусах Цельсия — 3,2 и 40,4 килопаскаля у воды и «сухой воды» соответственно.
Теплота парообразования — 2442 килоджоулей на килограмм у воды, и всего 95 у нового вещества.
Секрет его в том, что оно не содержит атомы водорода и поэтому не имеет водородных химических связей.
Взаимодействие между молекулами новой жидкости намного слабее, чем между молекулами воды, которое в последнем случае определяется именно водородными связями.
Это слабое притяжение между молекулами «сухой воды» и придаёт ей такие уникальные свойства. Они позволяют 3M Novec 1230 быстро переходить от жидкости до газообразного состояния даже при холодном распылении, когда пожар только начался и большого пламени (и высокой температуры) ещё нет.
Нужно заметить, что жидкости с подобными свойствами были известны химикам и раньше. Почему же они не применялись в системах пожаротушения?
Ответ прост — предшественники «сухой воды» были токсичны и опасны для озонового слоя. Чего нельзя сказать о 3M Novec 1230.
Кстати, фондохранилище музея «Старая Деревня» (Государственный Эрмитаж) уже объявил о планах установки такой противопожарной системы с «сухой водой» к 2016 году.
Сухая вода
Как выйти сухим из воды – уникальная сухая вода.
Если вы все еще думаете, что нельзя выйти сухим из воды, то время разрушить стереотипы, ведь теперь не только можно выйти сухим из воды, но даже вода стала сухой.
Сухую воду придумали давно, запатентована была только в 1968 году, а популярность она набрала только пару лет назад. Хотя когда-то ее использовали только в косметической промышленности, сейчас она очень популярна в области защиты окружающей среды и борьбы с глобальными климатическими изменениями.
Как она выглядит?
Процесс производства.
Несмотря на удивительное явление, производство сухой воды несложный и недолгий процесс. Вода и кремний смешиваются на высокой скорости друг с другом в течение 90 секунд, после чего сухая вода уже готова.
При взаимодействии с газами этот материал образует гидраты, то есть полезные химические соединения.
Для чего она нужна и как это работает.
Сухая вода обладает удивительной способностью впитывать и удерживать углекислый газ в больших количествах. Это уникальное свойство заинтересовало всех ученых, которые работают над решением проблемы глобального потепления. Ведь именно углекислый газ является одной из основных причин потепления, а при использовании сухой воды можно добиться значительного снижения его концентрации в атмосфере.
Следующее полезное применение, основанное все на той же способности удивительного взаимодействия с газами – это вопрос менее глобальный, но не также важный. Решение вопроса безопасного хранения и транспортировки метана станут важной точкой при разработке альтернативного топлива. Именно получение гидрата метана благодаря сухой воде решает этот вопрос.
Область применения сухой воды широкая, ведь она может превращать жидкости в сухой порошок, а опасные газы в безопасные гидраты. Это усовершенствует хранение и транспортировку опасных веществ, поможет сделать пищевую и легкую промышленность более энергоэффективной и менее вредной для окружающей среды.
Внешний вид такой воды напоминает белую пыль, а при надавливании она начинает увлажняться, ведь 95% состава «сухой» воды все же «мокрая».
Другая сухая вода еще более удивительная. Эта жидкость является соединением углерода, фтора и кислорода, но с важной особенностью – она высыхает в 50 раз быстрее. Например, если в такую «воду » опустить компьютерный монитор, мобильный телефон, бумагу с надписями чернильной ручкой, то все это полностью высохнет не более чем, за две минуты и не потеряет своих свойств. Благодаря таким свойствам ее используют при тушении пожаров в музеях и галереях, ведь шедевры искусства не портятся от тушения «сухой водой». Она настолько хорошо тушит пожары, что даже спичка, поднесенная близко к такой воде, тухнет. Кроме того, такая вода не проводит электричество, не растворяет продукты питания (сахар, чай, кофе).
Конечно же, ни один из видов «сухой воды» не является питьевой водой или очищенной фильтрами очистки воды, но все же делает нашу жизнь более комфортной.