Knallgass; lettere eller tyngre enn luft?

[sumo]

Stillte dette spørsmålet på Båtmagasinet sin båtplass for noen år siden uten å få et entydig svar.  Noen som har kjemikunnskapene inntakte??  

[mavi]

TROR knallgass er lettere.

Mener å huske at vi holdt reagensrøret opp ned når vi skulle samle/holde på gassen i reagensrøret.

[Stian S]

Juhu!

 

Knallgass er en blanding av H₂ gass og O₂ gass, altså hydrogen og oksygen.

 

Oksygen finnes som kjent i luft, ca 20% av lufta er jo dette, hydrogengass ble brukt i bl.a Zeppelinere, med andre ord er knallgass lettere enn luft

 

Stian

[880]

Mener etter et tidligere innlegg her på plassen at knallgass ble benevnt som tyngre enn luft, selv trodde jeg motsatt.  

[Seiler]

Knallgass er lettere.

 

Les denne artikkelen om batterier: http://www.sonnak.com/annonser/pdf/oppbygi...g_virkemate.pdf

 

Meget nyttig.

 

Lykke til.

[Arvid_A]

Hei!

 

Knallgass er, som sagt tidligere i denne tråden, en blanding av hydrogen og oksygen. Hydrogen er lettere enn oksygen, altså blir knallgass lettere enn luft.

 

Hvorfor ikke satse på lukkede batterier? I flg. teorien, og informasjonen på linken nedenfor, vil da oksygenet, som dannes ved de positive platene i batteriet, blande seg med hydrogenet ved de negative platene, og bli til vann, H2O,  inne i batteriet.  

 

  http://www.sunwind.no/baat/batside3.htm

[M/Y Ellen Marie]

Hei

 

Knallgass er en dagligbetegnelse på en blanding av hydrogen (H2) og luft (altså ikke rent oksygen).  Det er selvfølgelig oksygenet i luften som er den andre reaktive bestanddelen i gassblandingen knallgass.

 

Det er rent hydrogen (H2) som er overskuddet i den kjemiske prosessen i batteriet når du lader (altså ikke knallgass), og denne stiger opp fordi hydrogen er ca 14 ganger lettere enn luft.  Det er så lett at hastigheten på det oppadstigende hydrogenet er ca 20m/sekund, noe som er årsaken til at det faktisk ganske skjeldent skjer ulykker med gnister ifm. frakopling av batteripoler.

 

Når hydrogen blander seg med den omkringliggende luften kalles denne gassblandingen altså "knallgass".  Dersom gassblandingen tenner vil temperaturen faktisk øke et kort øyeblikk til over 3000 degC

 

 

mvh

M/Y Ellen Marie

[Lotus]

Hei

 

Knallgass er en dagligbetegnelse på en blanding av hydrogen (H2) og luft (altså ikke rent oksygen).  Det er selvfølgelig oksygenet i luften som er den andre reaktive bestanddelen i gassblandingen knallgass.

 

Det er rent hydrogen (H2) som er overskuddet i den kjemiske prosessen i batteriet når du lader (altså ikke knallgass), og denne stiger opp fordi hydrogen er ca 14 ganger lettere enn luft.  Det er så lett at hastigheten på det oppadstigende hydrogenet er ca 20m/sekund, noe som er årsaken til at det faktisk ganske skjeldent skjer ulykker med gnister ifm. frakopling av batteripoler.

 

Når hydrogen blander seg med den omkringliggende luften kalles denne gassblandingen altså "knallgass".

Dette er ikke riktig. Knallgass er ikke betegnelse på en blanding av hydrogen og luft, men blandingen hydrogen og oksygen. Det er ikke bare rent hydrogen som er overskuddet i den kjemiske prosessen, det er oksygen også. Vann (H₂O) spaltes til H₂ og O₂.  2 vannmolekyler gir altså 2 deler hydrogen og 1 del oksygen. Hydrogenet er eksplosjonsfarlig i blanding med luft og enda mer knall blir det i blanding med rent oksygen.

 

Lotus

[Jon_R]

...og konklusjonen blir vel da at knallgass er en flyktig bland av to gasser, hvor den ene er svært my lettere enn den andre og farer til himmels før du vet ordet av det, og at eksplosjonsfaren kun opptrer i små lukkede rum. Oppe eller nede blir da en irrelevant problemstilling. Hydrogen er farlig, den eksploderer når den antennes og blandes med luft (rettere oksygen), og faren er der hvor hydrogenet befinner seg.

[Motordoktoren]

Elektrolyse spalter vann i en mekanisk blanding av hydrogen og oksygen. Med kjemiske tegn beskrives blandingen H₂ + O. Kjemikerne kaller dette et mol H₂ og et mol O. Ettersom oksygen ikke kan eksistere som fri atomer, inngår to og to atomer øyeblikkelig forbindelse med hverandre og blir til molekylet O₂. Derved dannes det halvparten så mange mol O₂ som det var mol O. Dersom disse frigjorte stoffene samles i en beholder, vil den mekaniske blandingen der inne bestå av to mol hydrogen for hvert mol oksygen.

 

Når et batteri påtrykkes tilstrekkelig høy spenning etter at det er fullt ladet, starter elektrolysen. Det frigjøres altså H₂ og O₂ i forholdet to mol H₂ til et mol O₂, og det er en mekanisk blanding av disse produktene som er knallgass. To mol H₂ har til sammen molmasse 4 kg og volum 2 x 22,4 m³ (Avogadros lov). Et mol O₂ har molmasse 32 kg og volum 22,4 m³. Total molmasse blir da 4 + 32 = 36 kg, og totalt volum (2 + 1) x 22,4 m³ = 67,2 m³. Knallgassens tetthet blir derfor 36 / 67,2 = 0,54 kg/m³. En normalkubikkmeter luft har tetthet 1,29 kg/m³. Konklusjonen blir: Knallgass er lettere enn luft.

[sumo]

Knallgassens tetthet blir derfor 36 / 67,2 = 0,54 kg/m³. En normalkubikkmeter luft har tetthet 1,29 kg/m³. Konklusjonen blir: Knallgass er lettere enn luft.

OK, DER var svaret jeg leita etter.

 

Et nytt spørsmål reiser seg da; dersom Noah hadde hatt batterier i Arken, hvor stor ville da forskjellen blitt mellom knallgass og luft, når han ladet som verst på toppen av fjellet?

[TMe]

Stillte dette spørsmålet på Båtmagasinet sin båtplass for noen år siden uten å få et entydig svar.  Noen som har kjemikunnskapene inntakte??  Skal montere batteriene "under køya" (vel, ikke fullt så ille!), men regner med jeg må ha en for for ventilasjon/avsug, siden de blir stående under dørken i kabinen.

Du løser problemet ditt lett og elegant ved å velge batterier med sentralutlufting og slange. Alternativt kan du skaffe deg et såkalt utluftingssett som monteres istedet for batterikorkene. Sistnevnte består av nye korker med slangeanslutninger.

 

Den usunne og eksplosive gassen kan dermed føres ut av båten.

[Jon_R]

Et mol O₂ har molmasse 32 kg og volum 22,4 m³. Total molmasse blir da 4 + 32 = 36 kg, og totalt volum (2 + 1) x 22,4 m³ = 67,2 m³. Knallgassens tetthet blir derfor 36 / 67,2 = 0,54 kg/m³. En normalkubikkmeter luft har tetthet 1,29 kg/m³. Konklusjonen blir: Knallgass er lettere enn luft.

Matematisk sett har du rett, men dette er nepp svaret det var søkt etter. Det du sier er nemlig praktisk sett feil. Knallgass er og blir en blanding av to gasser, den ene forholdsvis tung (oksygen) den andre svært lett (hydrogen). Knallgass er, kjemisk sett ingen gass, men en blanding. Faremomentet ligger i hydrogenet, som er svært mye letteret enn luft Ergo er "knallgass", som problem, å finne oppunder taket og ikke som en ansamling i bunnen.

[Sydvesten]

Matematisk sett har du rett, men dette er nepp svaret det var søkt etter. Det du sier er nemlig praktisk sett feil. Knallgass er og blir en blanding av to gasser, den ene forholdsvis tung (oksygen) den andre svært lett (hydrogen). Knallgass er, kjemisk sett ingen gass, men en blanding. Faremomentet ligger i hydrogenet, som er svært mye letteret enn luft Ergo er "knallgass", som problem, å finne oppunder taket og ikke som en ansamling i bunnen.

Siden du stilte Motordoktoren sin utledninig om tettheten til knallgass i tvil, så har jeg kikket litt på beregningen. så vidt jeg kan se så er det ikke noe feil Motordoktorens utledning og konklusjon av tettheten til knallgass og luft. Dette er helt i tråd med allmenn kunnskap om kjemi.

 

Jeg skjønner ikke helt hva du mener som er feil med Motordokotrens konklusjon her. Det er jo allerede konkludert med at knallgass er lettere enn luft.

[Motordoktoren]

Spørsmålet var om knallgass er lettere enn luft, og det var det jeg svarte på, ikke hva som skjer når knallgassen slippes ut i fri luft og fortynnes, for da har du ikke knallgass lenger, men noe hydrogen fordelt i en masse luft. Som jeg forsto spørsmålstilleren, så skulle batteriene stå under køya. Det oppfatter jeg som et lukket rom, og da dannes det knallgass der når batteriet begynner å "koke".

 

Og jeg er helt enig i at det er hydrogenet som er problemet hvis du har høy nok konsentrasjon av det stoffet. Oksygen er jo ikke brennbart stoff. Med mindre enn 8% konsentrasjon av oksygen er det forresten UMULIG å underholde en forbrenning.

[Lotus]

Kjemikunnskapene varierer. La meg ta et lite eksempel. I luften man puster, er det 78% nitrogen. Nitrogenets atomvekt er 14. I luften er det også 21% oksygen. Oksygen har atomvekt 16. I teorien skulle vi da alle mann puste i rent oksygen, siden nitrogenet for lengst har steget til himmels og ligger på høyfjellet. På høyfjellet går det ikke an å være. Der består luften av 100% nitrogen. Og hva med karbondioksiden? Hvor havner den? Så lett som den er havner den vel oppe i  stratosfæren?

 

Nå vet jo alle at slikt er det jo ikke i den virkelige verden, men hvem vet hvorfor det ikke er slik i den virkelige verden?

 

Lotus

[Jon_R]

ok, da. Vi har vel rett alle sammen. Men kverulering er vel litt av den underholdningen vi har her på forumet, mens vi venter på sjøsetting ?? Selv har jeg mellomfag i kjemi fra universitetet, så jeg tror ikke den faktiske kunnskapen skulle være så helt borti hampen.

[Lotus]

Knallgass ER lettere enn luft. Likevel spiller vekta tilnærmet null rolle. Den mest stabile blandingen av gasser er nemlig en jevn fordeling av gassene. Hvorfor det egentlig? Den ene gassen er jo beviselig lettere enn den andre? Riktig observert, men regnestykket inneholder en ekstra variabel i tillegg til vekten. Den heter kinetisk energi. Vekt blir neglisjerbar i forhold. Molekylenes kinetiske energi får dem til å spretter rundt omkring og fordele seg i en 100%jevn blanding i batterikassa di.

 

Så lader du batteriene alt du kan. Etter hvert som spenningen stiger, klarer ikke batteriene å nyttiggjøre seg all energien, men bruker en del til å spalte vann til oksygen og hydrogen. Dette blander seg med luften i batterikassa di. Etter hvert inneholder luften mer og mer av en svært brennbar gass som heter hydrogen. Ikke nok med det. Oksygeninnholdet stiger også. Oksygen her den evnet at den øker forbrenningshastigheten til eksplosjonsartede høyder. Jo mer oksygen jo raskere reaksjon. Er reaksjonen rask nok kalles den eksplosjon.

 

For at dette skal gå fryktelig galt, trenger man nå en antennelseskilde. Uten den, intet smell.

Den observante ser at jo mindre rom, jo større konsentrasjon og jo større fare.

 

Og løsningen på problemet? En enkel utlufting. Man lufter ikke ut knallgassen, man lufter ut gassblandingen. Inn kommer ny luft.  Man kan selvfølgelig også ha en utluftingsslange fra selve batteriet og ut i friluft.

 

Nå installerer jeg nye batterier under dobbeltsenga i akterkabinen. Et sted man i utgangspunktet ikke ønsker knallgass. Intet problem. Batteriene har mulighet for påkobling av utluftingsslange. Gassen som kommer ut i den andre enden? Friluft og vekk me' en.

 

Lotus

[Motordoktoren]

. Og hva med karbondioksiden? Hvor havner den? Så lett som den er havner den vel oppe i  stratosfæren?

Lotus

Molvekten til karbondioksid er 12 + 2 x 16 = 44 kg og derved er tettheten til CO₂ lik 1,96 kg/m³. Fyll CO₂ i et lukket rom, så samles all den gassen ved gulvet. Det er derfor man fyller CO₂ i et maskin rom når det er brann der. CO₂ fortrenger luften, og som jeg nevnte tidligere, så kan ingenting brenne når konsentrasjonen av oksygen i luften er lavere enn 8%.

[Hulda]

Motordoktoren: Kan du dette uten å titte i boka??? Man er meget imponert! Virkelig.

[Lotus]

Fyll CO₂ i et lukket rom, så samles all den gassen ved gulvet. Det er derfor man fyller CO₂ i et maskin rom når det er brann der.

Nei, nei, nei, Motordoktor. Tyngre, lettere, stige synke.  CO₂ er tyngre enn luft, men den synker da ikke. Selv om det er en gass og gass er veldig lett, stiger den heller ikke slik jeg ironisk skrev. Du er veldig på bærtur her. Leste du ikke hva jeg skrev i innlegget? Du roter rundt med molmasser som om det er svaret, men de betyr ingen verdens ting. Du har feil. Punktum.

 

Har du tenkt over hva som ville skje med livet på denne kloden hvis du faktisk hadde rett?

Tenk på alle millioner tonn CO₂ som slippes ut i atmosfæren. Tenk på kretsløpet grønne planter oksygen karbondioksid.  Selve grunnlaget for liv.

 

Det er slik at enhver gass vil blande seg jevnt i den plassen som er tilgjengelig. Hvis det motsatte var tilfelle og tyngre gasser sank til bunnen, ville det ikke være mulig med liv på denne planeten.

 

Om plassen tilgjengelig er jordkloden eller et maskinrom spiller ingen rolle. Gassen fordeler seg jevnt. CO₂slukker flammene. Det vet alle. Men hvis det jeg sier er riktig, hvorfor slukker så flammene? Kanskje noen kan fintenke litt her? Svaret er forbausende enkelt. Halongass slukker også flammene. Hvorfor?

 

Lotus

[Lotus]

Et eksempel til.

Du tar en klump tørris (CO₂) og hiver i et basseng med vann. Hva skjer? Hvorfor blir folk som bader i bassenget kvalt? Hvorfor blander ikke CO₂gassen seg med resten? Har jeg feil likevel? Eller har alt sin enkle forklaring?

 

Et eksempel til:

Hurtig utviklende brann i maskinrom. Kapteinen står ved utløseknappen, men vet ikke hvor chiefen er. Dersom skipet har CO2 slokkeanlegg vil kapteinen kvie seg for å løse ut anlegget, for da vil chiefen omkomme dersom han er i rommet. Ved utløsning av CO2 lammes åndedrettet og man omkommer umiddelbart. Kapteinens valg blir om han skal "steke" chiefen eller "gasse" ham til døde. Et forferdelig valg som kan bli reelt. Hvis CO2'en hadde samlet seg langs gulvet og bare rukket chiefen til knea, hadde det vel ikke vært aktuell problemstilling?

 

Og enda et:

Du står med en CO2 brannslukkerapparat. Du spayer i vei som om det var et pulverapparat, men det virker dårlig. Du må helt bort til flammene. Du sprayer i vei og vips. Flammene er borte. Men obs!!! Nå begynte det jammen å gløde i treverket igjen, og der kommer flammene også. Pussig. Nedi bunnen her skulle jo CO2'en ha vært, så tung som den er, men den er borte vekk. Hva gjør jeg nå? Hvordan kunne dette skje?

 

Lotus

[Marwin]

I min tidligere opplæring var branntrekanten et viktig moment: Temp., oxygen og brennbart materiale. Hvis du fjerner en av komponentene = ingen brann! Pøser Lotus på CO2, fjernes oxygenet og brannen slukker, men de to andre komponentene er fremdeles der og så snart "pøsing" med CO2 opphører, kommer O2 til og brannen blusser kanskje opp igjen

(Personlig ville jeg ha sett nærmere på det Motordoktoren prediker. Han har "litt" peiling!)

[Jon_R]

Nå syns jeg Lotus tar litt hardt i. Vel har alle gasser en egenbevegelse (brownske bevegelser) som gjør at de ideelt sett fordeler seg i det (vakuum)rommet som er tilgjengelig. Men i det praktiske liv vet vi alle at propan, som også er en gass, synker ned, den legger seg i kjølsvinet og kan forårsake litt av hvert fordi den ikke slipper ut over ripa. At både oksygen, nitrogen og karbondioksid fordeler seg i atmosfæren og ikke lagdeles, er nok under påvirkning av adskillig flere faktorer enn brownske bevegelser. Både vind og temperatur spiller nok en vesentlig rolle, og disse gassene har tross alt relativt like molekylvekter. Hydrogenet i knallgass-blandingen derimot, er meget flyktig og oksygen/hydrogenblanding vil svært fort forsvinne i et system som ikke er lukket - men selvfølgelig, en lukket batteri-kasse er ikke uten faremomenter.

 

--og når det gjelder brann-trekanten, hydrogenet utgjør det tredje benet. Knallgass-eksplosjonen er ikke annet enn at hydrogenet "brenner opp", svært fort.

[Motordoktoren]

Ja da, Hulda, dette er ikke så avansert, så jeg trenger ikke å titte i boka. Det er nemlig grunnleggende kunnskap for sivilingeniører som har gått ut fra maskinavdelingen ved NTH. Jeg trenger selvfølgelig ingen tabeller for å finne tettheten til en gass når jeg kjenner formelen.

 

Marwin er inne på det rette når det gjelder brannslukning. Jeg var havarisjef i Marinen og har vel holdt omkring 300 brannøvelser. Blandt grunnleggende kunnskap der var at CO₂ kveler flammene og kjøler varmekilden. At CO₂ legger seg nederst fikk vi et bevis på da det oppsto brann i maskinrommet på et skip som lå ved verksted i Kristiansand for noen år siden. CO₂-anlegget ble utløst og de som var i maskinrommet, ble kvalt.

 

Kjære Lotus, noter deg at andelen CO₂ i atmosfæren er ca. 0,03%. CO₂ kjøler og kveler flammer mens halogen bare kveler, men hva så? Temaet for denne tråden er knallgass - ikke utblandet knallgass eller halogen eller brannslukning.

 

Leste du ikke hva jeg skrev i innlegget? Du roter rundt med molmasser som om det er svaret, men de betyr ingen verdens ting. Du har feil. Punktum.

 

Lotus

Et lite P.S.

Jo da, Lotus, jeg leste hva du skrev i svaret, men jeg anser ikke lenger deg for noen autoritet på temaet vi nå diskuterer. Det er molmassen som bestemmer tettheten til en gass - ikke du. Og det var tettheten til knallgass vi diskuterte. God natt!

D.S.