Мая 23, 2022 | 11:00 / Интересная информация
Российские ученые предложили извлекать тепло из карбида кальция с помощью реактора «труба в трубе». Устройство представляет собой греющийся термос, для которого даже не нужно внешних источников энергии — достаточно дешевых карбида кальция и воды. Такой способ не требует дорогих компонентов, конструкцию легко собрать и разобрать, можно контролировать теплоотдачу, а также удобно загружать реактивы и извлекать готовый продукт. Результаты работы, поддержанной грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале International Journal of Molecular Science.
Ученые из Института органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН (Москва) и Санкт-Петербургского государственного университета (Санкт-Петербург) разработали особый тип реактора «труба в трубе», который обеспечивает более эффективное протекание реакции гидролиза карбида кальция. Реактор состоит из внешней и внутренней трубок, которые вставлены одна в другую, не соприкасаясь стенками, и соединительной детали, напечатанной на 3D-принтере из нейлона. Получается самогреющийся термос, которому даже не нужны никакие внешние источники тепла — «нагреватели» располагаются в пространстве между двумя трубками, по сути в «стенке» реактора.
В пространство между трубками авторы помещали гранулы карбида кальция, добавляли растворитель и некоторое количество воды и перемешивали. Смесь нагревалась, а тепло переходило во внутреннюю часть, запуская эндотермические реакции между реактивами в ней. Все это фиксировали при помощи тепловизора. Так удалось в режиме реального времени проследить, как повышается температура внутри устройства.
«Карбид кальция способен запускать реакции без внешних источников тепла, а разработанное нами устройство “труба в трубе” помогает контролировать скорость его гидролиза. Это открывает новые возможности для практических приложений и будет полезно для ряда различных реакций, требующих тепла. Также конструкция очень удобна для применения в лабораторной практике», — рассказывает один из авторов работы и руководитель проекта по гранту РНФ Константин Родыгин, кандидат химических наук, научный сотрудник Института химии Санкт-Петербургского государственного университета.