Термический генератор CO2

[Slavkin S Slavkin]

Появилась бредовая идея: а почему бы не получать СО2 термическим разложение пищевой соды?

Собрал тестовый термогенератор СО2 на сухой соде.
В стеклянную бутылку 0,5 литра засыпал 200 грамм пищевой соды, в качестве нагревателя внутрь соды поставил галогеновую лампочку на 12 вольт 35 Вт и подключил ее к блоку питания на 5 вольт. Ток через лампу получился 1,5 ампера, то есть лампочка работает как нагреватель мощностью 7,5 ватт.
Через несколько минут началось выделение газа. Посчитал количество и объем пузырьков: примерно 1 пуз/сек объемом 0,22 мл.
То есть за минуту выделяется 13 мл СО2 или 780 мл в час.
Пока установка работает в тестовом режиме всего полтора часа на момент публикации сообщения. Снаружи бутылка чуть теплая, не более 50 градусов.
Реакция разложения обатима и в зависимости от давления идет в ту или другую сторону:
2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O-125.6 кДж
При повышении давления СО2 в бутылке скорость прямой реакции замедляется и давление стабилизируется на каком-то определенном уровне, то есть система самостабилизируется.
Сама реакция требует очень немного тепла, в основном тепло нужно на разогрев и поддержание температуры. Можно сделать хорошую теплоизоляцию и тогда затраты электроэнергии будут совсем небольшие.
Получится ли из такого генератора удобная и стабильная установка покажет время и эксперименты, если кто-нибудь заинтересуется и доведет конструкцию до ума. Не уверен что я это сделаю, так что дарю идею энтузиасту.
Производительность реакции: из пачки соды 500 грамм получится 130 грамм или 66 литров СО2. Никаких левых газов кроме небольшого количество водяных паров в реакции не образуется.

[alwspb a alwspb]

Никаких левых газов кроме небольшого количество водяных паров

Объем паров воды равен объему выделяющегося углекислого газа.

[Ю.В. Ю Ю.В.]

Сама реакция требует очень немного тепла, в основном тепло нужно на разогрев и поддержание температуры. Можно сделать хорошую теплоизоляцию и тогда затраты электроэнергии будут совсем небольшие.

Другими словами, воткнув лампочку в термос (не стеклянный, а какой-нибудь из пластиковых) и поставив ее на таймер, подобрав продолжительность включения, можно получить вполне рабочий девайс?

Не уверен что я это сделаю

Очень надеюсь, что у тебя всеж получится нащупать основные параметры)
Кстати, что там еще получается при разложении соды?

[Slavkin S Slavkin]

Лампочка не очень подходящий нагреватель - сильно нагревает соду вблизи и слабо дальше от лампочки. Нужен более равномерный нагрев, но это не проблема.
Реакция разложения написана - образуется карбонат натрия, СО2 и вода и поглощается 125,6 килоджоулей тепла. Всё, никакого водорода, кислорода и прочих радостей не будет.
Основные параметры нащупать попробую, нужно сначала сделать подходящий нагревательный элемент и герметичную завинчивающуюся крышку на стеклянную бутылку (крышки от ПЭТ бутылок плохо подходят для стеклянных). Ну или термос найти ненужный и выдерживающий нужное давление :) Возможно для достижения давления в 1 атм температуру придется поднимать не знаю до какого значения, поэтому ПЭТ и другие пластиковые емкости вряд ли подойдут.

Добавлено спустя 3 минуты 58 секунд:

Объем паров воды равен объему выделяющегося углекислого газа.

Ну вода нам совсем не помеха, из 500 грамм соды получится всего 54 грамма воды.

[alwspb a alwspb]

Лампочка не очень подходящий нагреватель - сильно нагревает соду вблизи и слабо дальше от лампочки. Нужен более равномерный нагрев, но это не проблема.

Да, я думаю, было бы неплохим вариантом проложить нихромовую спираль внутри банки.

Добавлено спустя 45 секунд:

ПЭТ и другие пластиковые емкости вряд ли подойдут.

Пластик плохо подходит, поскольку он будет деформироваться от нагревания

[Slavkin S Slavkin]

было бы неплохим вариантом проложить нихромовую спираль внутри банки

Не, попробую сделать внешний нагреватель, в который будет просто вставляться бутылка с содой. Тогда сильно упрощается технология: не нужно делать гермовводы нагревателя, не будет проблемы с заполнением бутылки содой (с внутренним нагревателем это очень проблематично), то есть к стеклянной бутылке просто делается резиновая пробка, в которую втыкается игла шприца и в неё шланг.
Внешний нагреватель в виде стеклянного стакана со спиралью вокруг и внешней теплоизоляцией.
Установка пока работает, немного снизилась производительность, но это я и ожидал с таким нагревателем :-): Внутренние стенки бутылки в капельках росы, все по плану :)
Собранный в 50-кубовый шприц газ выпустил в установленный в аквариуме колокол для проверки растворения. Как и следовало ожидать, выход реакции чистый СО2 и растворяется как ему и положено. За 30 минут растворилось половина газа в колоколе. Так что первый эксперимент считаю удачным :-):
Попробовал увеличить напряжение до 12 вольт, реакция заметно ускорилась, пузырьки пошли много веселее, но долго ждать не стал, опасаясь за перегрев лампочки, вернул на 5 вольт.
На фото растворение газа в колоколе, на момент публикации растворилось еще половина от остатка.

[alwspb a alwspb]

попробую сделать внешний нагреватель

Хм... Помнится, видел в продаже поллитровый термостакан со встроенным нагревателем - для автомобилистов, на 12В.

[Slavkin S Slavkin]

поллитровый термостакан со встроенным нагревателем

у меня такое чувство, что я тоже когда-то давно видел готовые нагреватели такого типа. Надо пройтись по соответствующим магазинам :)
Но и сделать самому мне не сильно сложно, работая в институте делал экспериментальные печки как раз по такому принципу, так что конструкция нагревателя в голове уже есть :)

Добавлено спустя 48 минут 54 секунды:
На сегодня эксперимент заканчиваю (вик энд). Газ в колоколе на текущий момент растворился почти полностью. Принципиально идея оказалась работоспособной, остальное дело техники - китайцы доработают и скоро можно будет недорого купить готовую установку :-):
Вчера зашел в гастроном, и не обнаружил в продаже лимонной кислоты, так что генераторы СО2 Юрия-TPV похоже стали популярны :-) Надеюсь хоть соды на всех хватит (по дороге домой прикуплю на всякий случай килогамм). :hi_hi_hi:

[Ю.В. Ю Ю.В.]

Слав, попробуй подогреватель детского питания. Баня, термореле.

[Slavkin S Slavkin]

подогреватель детского питания. Баня, термореле

Гляну (внуку сегодня 2 месяца, так что интерес к такому нагревателю двойной). Но скорее всего слабоват будет, думаю температура будет до 150 градусов доходить, хотя термоизоляция решит вопрос температуры.
Термореле наверное и не понадобится, при температуре 100-150 градусов колебания комнатной температуры сказываться не будут, и температура в генераторе будет определяться мощностью нагревателя (напряжением) и теплоизоляцией. В качестве датчика температуры попробую бытовой кухонный термометр: