Knallgass; lettere eller tyngre enn luft?

[sumo]

Takker for alle svar og utredninger omkring knallgassens vandringer i atmosfæren.  Ser nå at jeg satt inne med ca nok kunnskaper til selv å finne ut dette, men må innrømme at de er blitt ganske nedstøvet etterhvert!  Foreslår forøvrig at vi dropper emnet før noen blir liggende igjen på slagmarken.............  :nono:            

[Jakob]

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%.

 

 

 

Hei

 

Vi har vel noen brennbare stoff som brenner godt selv om atmosfæren rundt er fri for oksygen. En god del av oss har jo dette ombord.

[Marwin]

Hei

Vi har vel noen brennbare stoff som brenner godt selv om atmosfæren rundt er fri for oksygen. En god del av oss har jo dette ombord.

Hvilke "stoff" tenker du på? (som vi har ombord og som brenner uten oxygen)

[Jakob]

Hvilke "stoff" tenker du på? (som vi har ombord og som brenner uten oxygen)

 

Ikke uten oksygen. Men som brenner uten en atmosfære som innholder oksygen.

Har du noe pyroteknisk f.eks. nødbluss vil dette brenne selv under vann. Stoff: F.eks gult fosfor.

[Lotus]

Nå må dere jammen gi dere. Fysiske lover kan ikke endres selv om Motordoktor og andre ser ut til å mene det.

 

 

Faktum nr. 1:

I et lukket rom vil enhver gass blande seg jevnt  i hele rommet. Tiden dette tar varierer fra veldig raskt til litt lenger avhengig av om gassene har samme temperatur eller ei. Karbondioksiden fra en tørrisblokk ligger i begynnelsen langs gulvet, men det skyldes utelukkende at CO2'en har gått fra fast form i minus mange og sytti kuldegrader direkte over til gassform. Når temperaturen stiger, tas den opp i luften og blander seg, helt uavhengig av den tyngre molmassen og den skiller seg aldri mer ut igjen fra atmosfæren av seg selv.

 

Faktum nr. 2:

CO2 blir ikke liggende på bunnen slik som Motordoktoren sier. Det ville være en umulighet ut fra termodynamikkens 2. lov. Også for CO2 er den mest stabile tilstanden en jevn fordeling av gassen blandt de andre jevnt fordelte gassene i rommet.

 

 

Ta propangass. Når den lekker ut fra trykkbeholderen er den kald og tung og synker ned. Men ikke før før har den sluppet ut av beholderen og lagt seg godt til rette i bunnen, så begynner den å blande seg med luften omkring. Ren propangass er nemlig ikke eksplosjonsfarlig. Så blander den seg med en omkringliggende luften. Det gjør den selv om propanet er tungt og luften er lett. Noen synes å tro at den tyngre propabgassen nærmest kan oppbevares i bunnen av en bøtte. Så er ikke tilfelle. Et par prosent propan som så stiger opp og blander seg med luft og du har eksplosjonsfare. Gitt nok tid, og all propangass vil ha blandet seg med luften i en jevn blanding. En gassalarm varsler konsentrasjonen av gass i luften. Hvordan kan den hvirke hvis gassen ikke blander seg med luften?

 

CO2 slokkeanlegg fungerer ved å erstatte luften med CO2. CO2 fordeler seg alså jevnt i hele maskinrommet og brannen slukker ved at oksygeginnholdet i rommet reduseres til omlag halvparten. For å få dette til, må CO2 mengden være såpass stor at den erstatter 40-50% av luften for å få den slukkende effekten, gitt litt lekkasjer. Gassen som strømmer ut av beholderene er kald, pga trykkreduksjonen i gassflaskene, men varmes raskt opp og fordeler seg jevnt i rommet.

 

Et CO2 håndapparat her en meget begrenset mengde CO2 og slukker på samme måte ved å fordrive oksygenet i forbrenningsluften rett på brannstedet. Karbondioksid har INGEN kjølende effekt, da energimengden for å varme opp gassen er neglisjerbar.  I sakens natur ligger da det faktum at et CO2 apparat er særdeles dårlig til å slokke branner i f.eks. treverk, da den flyktige CO2 gassen raskt forsvinner og fordeler seg jevnt i resten av rommet. Da er det intet som hindrer brannen  i å på nytt blusse opp.

 

 

Knallgass er en blanding av hydrogen og oksygen. Selv om hydrogenet er lett, fordeler det seg jevnt i et lukket rom og legger seg ikke oppunder taket. Heller ikke her har molvekt noen betydning. Hvorfor skjer dette? Jo fordi den mest stabile tilstanden for en blanding av gasser i et lukket rom er en jevn fordeling av gassene. Jeg finner ikke på disse greiene. Det er en fysisk lov som sier så. Termodynamikkens 2. lov. Pøser man inn en iskald gass i et lukket rom, legger den seg lavt for så å blande seg jevnt. Jfr. tørris (frossen CO2) som går direkte over fra frossen tilstand til gass.

 

Lotus

 

Referanser:

http://www.brannmannen.no/sider/trinn_for_...lokkemidler.htm

http://www.newton.dep.anl.gov/webpages/ask...0/chem00075.htm

[Hulda]

Hulda er så glad for at Hulda ikke er med på denne krangelen her. Man kan kanskje summere at om Hulda lager et 12 mm hull i toppen av batterikassen og et tilsvarende litt over bunnen av samme kasse og kopler til et par slanger som ventilerer ut, burde Hulda være på den sikre siden? Det er vel i bunn og grunn dette denne tråden handler om.

[Marwin]

Dette blir FOR vitenskapelig for meg. Men EN ting er klart: Brenner det i et rom skal du krype langs gulvet hvor det er mest oxygen for å komme deg ut (har nå JEG lært, og erfart på brannøvelser). Men hvis det er slik jeg skjønner Lotus, er ikke dette tilfelle, for etter hans utsagn (hvis jeg ikke har misforstått) blandes alle gassene jevnt i rommet?? Hmmm; Her må visst lærebøkene omskrives gitt! Og jeg kan ikke lengre holde reagensglasset opp ned for å samle opp knallgass, eller?

[kristian]

Faktum nr. 1:

I et lukket rom vil enhver gass blande seg jevnt  i hele rommet. Tiden dette tar varierer fra veldig raskt til litt lenger avhengig av om gassene har samme temperatur eller ei. Karbondioksiden fra en tørrisblokk ligger i begynnelsen langs gulvet, men det skyldes utelukkende at CO2'en har gått fra fast form i minus mange og sytti kuldegrader direkte over til gassform. Når temperaturen stiger, tas den opp i luften og blander seg, helt uavhengig av den tyngre molmassen og den skiller seg aldri mer ut igjen fra atmosfæren av seg selv.

 

Faktum nr. 2:

CO2 blir ikke liggende på bunnen slik som Motordoktoren sier. Det ville være en umulighet ut fra termodynamikkens 2. lov. Også for CO2 er den mest stabile tilstanden en jevn fordeling av gassen blandt de andre jevnt fordelte gassene i rommet.

 

 

http://www.brannmannen.no/sider/trinn_for_...lokkemidler.htm

http://www.newton.dep.anl.gov/webpages/ask...0/chem00075.htm

Karbondioksyd C02:

Karbondioksyd er en fargeløs gass som er 1,52 ganger tyngre enn luft, ref. www.brannmannen.no i overnevte link, så da er vel det avklart.

Nemlig at CO2 legger seg ved gulvet.

Men, har man litt ventilasjon, så: Ref. brannmannen igjen "CO2 er tyngre enn luft, men er påvirkelig for ventilasjon, og egner seg dårlig ved glødebranner. Slokkemidlet setter ikke spor etter seg"

[Jakob]

Dette blir FOR vitenskapelig for meg. Men EN ting er klart: Brenner det i et rom skal du krype langs gulvet hvor det er mest oxygen for å komme deg ut (har nå JEG lært, og erfart på brannøvelser). Men hvis det er slik jeg skjønner Lotus, er ikke dette tilfelle, for etter hans utsagn (hvis jeg ikke har misforstått) blandes alle gassene jevnt i rommet?? Hmmm; Her må visst lærebøkene omskrives gitt! Og jeg kan ikke lengre holde reagensglasset opp ned for å samle opp knallgass, eller?

 

 

I et brannrom snakker vi om div, gasser, gasser fra selve forbrenningen og pyrolyse(tørrdistilasjon fra stoffer som blir varmeutsatt fra brannen eller branngasser. vi vil få et overtrykk i øvre del av rommet og undertrykk i nedre(tilførsel til brannen). Hvordan disse sonenes utstrekning blir er mye avhengig av brennstoff og tilførselen. I mange branner kan man se et klart skille. Temp, og farlige gasser vil være mindre nærmere gulvet sikt bedre.. Så at det er det smarteste å holde seg lavt er helt korrekt.

Når det gjelder co2 er dette et utmerket slukkemiddel. Kvelende, ikke kjølende minus ca 78 grader ved overgang fra væske til gass. 1 liter væske ca. 460  liter gass så pass på i små rom.

[Lotus]

Hvis CO2 holdt seg langs bunnen og man krøp langs bunnen, ville man ikke da daue?

 

Siden C02 er tyngre enn luft, kan man da fylle den i ei skurebøtte og øse den ut?

Hva med tung propangass? Den holder seg i hvertfall i bunnen av bøtta?

 

Det finnes  0,03% CO2 i lufta du puster. Hvorfor holder den seg ikke langs bakken? Er det vinden som blåser den rundt?

 

Hvis man skal lufte ut batterirommet for knallgass, er det da lurt å ha et hull i bunnen og et i toppen? Eller er bedre med bare et hull i toppen som hydrogenet kan stige opp gjennom og snike seg vekk mens lufta forøvrig er der en er? Hvis et batteri skulle lekke, slipper man jo at syra lekker ut gjennom hullet i bunnen.

 

Vil et gasskraftverk på vestlandet føre til at de millioner av tonn CO2 som slippes ut legger seg på parkeringsplassen til de ansatte på vindstille dager? Kan man da risikere å bli kvalt på vei hjem?

 

Hvorfor synker ikke de tunge gassene ned til bakken når det slutter å blåse?

 

Hvorfor må et C02 brannslokkingsanlegg fylle hele rommet for å virke? Holder det ikke å fylle nedre halvdel? Hvis det er der det brenner.

 

Hvis du skal slukke noe oppunder taket, vil da et CO2 håndapparat være umulig å slokke med?

 

Har man lekkasje i primusen, så lukter det gass over alt. Burde det ikke bare lukte nede ved gulvet? Eller er det slikt at når du lukter gassen så har den fyllt seg opp helt til hodehøyde?

 

 

Hvis tyngden på gassene ikke spilte noen rolle, ville da spørsmålene mine være lettere å besvare?

Hvis tyngden på gassene spilte en rolle, ville da spørsmålene mine være umulige å besvare?

 

Lotus

[jada]

............nedre halvdel? Det er jo der det brenner.

Brenner det kun i nedre halvdel av et rom. Det var noe nytt  

[Nils]

CO2 er tyngre enn luft, og ved større konsentrasjonar er det fare for kvelning dersom ein er i eit rom med høg konsentrasjon av CO2.

 

Eksempel på dette er når ein fyller ein silo med gras, andinga i graset fører til produksjon av CO2, og det er fleire som har «teke kvelden» som følgje av at CO2 har fortrengt lufta i botnen av siloen.  Dette utelukkar ikkje at mindre mengder av gassen har evne til å blanda seg jamnt i andre gassar, som i atmosfæren.  Om lotus lurer på om det betyr noko i praksis at molvekta til CO2 er høgare enn molvekta til luft, kan han jo sjekka denne linken, eller snakka med nokon dei som har mista nokon av sine kjære i gassulykker.

 

Vidare, knallgass er lettare enn luft.  I linken til Exide står følgjande på side 10 i dokumentet: Husk at knallgass er lettere enn luft, og den vil dermed "stige" og det kan dannes lommer av knallgass inne i batteriet, over batterisyren.  Det kan ta noe tid før denne forsvinner.

 

Det undrar meg kor mykje det går an å kverrulera over enkle spørsmål.

[Jon_R]

Ja, det er ganske utrolig hvordan dette kan tværes ut, men gnallgass er altså ikke lettere enn luft, for å rykke tilbake til start, det er hydrogenet som er det. Med alle de kjemiske utledningene som har vært her, gnallgass er ikke en kjemisk forbindelse, det er ikke en gass. Det er en blanding av oksygen og hydrogen, med hver sine egenskaper. Hydrogen er svært brennbart, og med den optimale blandingen med ren oksygen (2:1), skjer dette svært eksplosivt.

[Motordoktoren]

Fysiske lover kan ikke endres selv om Motordoktor og andre ser ut til å mene det.

Jeg har aldri ment at noen kan endre de fysiske lovene og liker ikke å bli tillagt synspunkter jeg ikke har. Argumentasjonsmetoden er kjent, men gjennomskuelig.

Faktum nr. 2:

CO2 blir ikke liggende på bunnen slik som Motordoktoren sier. Det ville være en umulighet ut fra termodynamikkens 2. lov. Også for CO2 er den mest stabile tilstanden en jevn fordeling av gassen blandt de andre jevnt fordelte gassene i rommet.

Selvfølgelig kjenner jeg termodynamikkens 2. lov og er selv med på å fylle universet med entropi som alle andre gjør, men kanskje Lotus kan forklare oss hvorfor det i følge termodynamikkens 2. lov er en umulighet at CO₂ blir liggende på bunnen?

Ta propangass. Når den lekker ut fra trykkbeholderen er den kald og tung og synker ned. Men ikke før før har den sluppet ut av beholderen og lagt seg godt til rette i bunnen, så begynner den å blande seg med luften omkring. Ren propangass er nemlig ikke eksplosjonsfarlig. Så blander den seg med en omkringliggende luften. .... Et par prosent propan som så stiger opp og blander seg med luft og du har eksplosjonsfare. Gitt nok tid, og all propangass vil ha blandet seg med luften i en jevn blanding. En gassalarm varsler konsentrasjonen av gass i luften. Hvordan kan den hvirke hvis gassen ikke blander seg med luften?

Instrumentet som Lotus kaller gassalarm, påviser HC-forbindelser. Dette virker uavhengig av hvordan HC blander seg med de øvrige gassene i blandingen. Når vi skal påvise konsentrasjonen av HC, bruker vi et HFID-instrument (Heated Flame Ionization Detector) som teller opp antall karbonatomer, men er programmert til å angi konsentrasjonen av HC som om alt var metan (CH₄) selv om det skulle være etan, propan, butan eller heptan.

 

Mye av det øvrige Lotus skriver er langt utenfor temaet for denne tråden, så jeg lar det ligge.

[Nils]

...gnallgass er ikke en kjemisk forbindelse, det er ikke en gass. Det er en blanding av oksygen og hydrogen, med hver sine egenskaper. Hydrogen er svært brennbart, og med den optimale blandingen med ren oksygen (2:1), skjer dette svært eksplosivt.

Heilt klart, begrepa brukt i diskusjonen har vore litt unøyaktige.  Om vil er litt populærvitenskaplege, kan vi seia at knallgass er lettare enn luft, i den forstand at det ikkje samlar seg lommer av eksplosiv gass nederst i båten.  I det praktiske livet: Så lenge det er lufting over batteriet, blir konsentrasjonen av hydrogen raskt tynna ut til under farenivå så lenge det er lufting over batteriet.

 

Vi må og hugsa på at energimengda av knallgassen produsert av batteriet ikkje er større enn tilført energi ved lading.  Energien til ein eksplosjon blir slik:

 

  Tiført energi - energi absobert av batteriet = energi brukt til produksjon av hydrogen (og oksygen).

 

I tillegg til reknestykket må vi trekka frå den mengda hydrogen som blir lufta bort etter kvart. Vi snakker om små energimengder samband med båt, nok til å blåsa av toppen på batteriet og gje personskader, men neppe nok til å blåsa båten til himmels.

[Lotus]

Jeg har aldri ment at noen kan endre de fysiske lovene og liker ikke å bli tillagt synspunkter jeg ikke har. Argumentasjonsmetoden er kjent, men gjennomskuelig.

Selvfølgelig kjenner jeg termodynamikkens 2. lov og er selv med på å fylle universet med entropi som alle andre gjør, men kanskje Lotus kan forklare oss hvorfor det i følge termodynamikkens 2. lov er en umulighet at CO₂ blir liggende på bunnen?

I følge termodynamikkens 2. lov  kan det utledes at den mest stabile tilstand for enhver gassblanding er en jevn fordeling av gassene i blandingen uavhengig av gassenes forskjellige molvekt, gitt tid og temperaturutjevning. Og siden naturen er slik innrettet at den alltid søker likevekt, ja da må det bare bli slik. Det er et faktum. Et universielt faktum. Det danner grunnlaget for alt liv. Man kan godta at slik er det eller man kan la være. Jorda er faktisk rund selv om noen mente den var flat.

 

Propanen er f.eks. ikke eksplosjonsfarlig før den har blandet seg med en stor nok mengde luft.

 

Og for å holde oss til tråden. Dette gjør at knallgassen vil blande seg med resten av gassene i det lukkede batterirommet. Slik er det bare. Ikke mer å si.

 

Nå må man virkelig tenke etter her. Hva ville konsekvensen være av at ulike gasser med ulik vekt ikke blander seg? Tenk på den mens du trekker pusten og trekker ned i lungene dine den gassenblandingen vi kaller luft.

 

CO2 fra tørris legger seg langs gulvet. Så varmes den opp, stiger opp og blander seg med resten for så aldri å skille seg ut igjen av seg selv.  Molekylene beveger seg med stor fart hulter til bulter og dulter inni hverandre og i veggene. Det er som om Guds usynlige mixmaster prøver å vispe rundt. Snart har alt blandet seg i en stor homogen masse.

 

Jeg skjønner godt at ingen har lyst til å svare på spørsmålene mine litt lenger oppe. Det er ikke så rart. Alle ser jo hvordan naturen oppfører seg og at alle gasser blander seg, så å prøve å argumentere med at gassene allikevel ikke gjør det synes jo veldig vanskelig. Spesielt etter at man har trukket pusten en gang til, pustet ut den samme lufta, bare med litt mindre oksygen og litt mer karbondioksid i en salig blanding. For ingen tror vel at karbondioksiden var så tung at den lå igjen i bunnen av lungene?

 

Jeg tror ikke vi kommer så mye lenger. Man kan godta noe eller la være. De største fremganger kommer fra folk som ikke godtok det aksepterte, stilte spørsmål og til slutt motbeviste det vedtatte. I dette tilfellet? Når alt liv er avhengig av at gasser er blandbare, skal det mye til å påstå at så ikke er tilfelle.

 

Lotus

 

PS: De som tror at hydrogengassen legger seg stille og rolig til ro oppe i høyre hjørne av batterikassa med et slags usynlig skjold mellom seg og resten av lufta i kassa og bare venter på å bli antent, bør tenke i gjennom det praktiske en gang til.

[Motordoktoren]

I mitt første innlegg i denne tråden skrev jeg at knallgass er en mekanisk blanding mellom to gasser, to mol H₂ og et mol O₂. Lotus argumenterer som om noen skulle ha ment at dette ikke er tilfelle. Det er dette siste synspunktet jeg ikke vil bli tillagt.

 

Jeg ser at også Lotus skriver at knallgass er lettere enn luft, så da er vi enig der. Flisespikkeriet blir altså hva slags gass får vi i et lite batterirom når batteriet påføres ladespenning etter at det er toppladet? Det vil strømme knallgass ut av batteriet, og luft som er i rommet vil fortrenges. Knallgassen blander seg med luften som er igjen. Ettersom det stadig kommer knallgass opp av batteriet, fortrenges gassblanding og erstattes av ren knallgass. Konsentrasjonen av knallgass i gassblandingen som er i batterirommet, vil derfor øke. Når dette pågå lenge nok, blir det bare knallgass i rommet.

 

For å komme en eventuell ny flisespikkerdebatt i forkjøpet, tilføyer jeg at andelen luft i rommet antagelig ikke eliminimeres, men går asymptotisk mot null.

[Lotus]

Hei.

Nå begynner vi å bli enige. At knallgassen er lettere enn luft har jeg sagt hele tiden. Poenget var at vekt og molmasse ikke spiller noen rolle. Når du er enig i at hydrogen og oksygen blander seg med luften, så er vi kanskje enige om at karbondioksiden også blander seg med luften?

 

Lotus

[Motordoktoren]

Hei.

Nå begynner vi å bli enige. At knallgassen er lettere enn luft har jeg sagt hele tiden. Poenget var at vekt og molmasse ikke spiller noen rolle. Når du er enig i at hydrogen og oksygen blander seg med luften, så er vi kanskje enige om at karbondioksiden også blander seg med luften?

Lotus

Klippe. klippe... Poenget er at molmasse spiller en rolle. Det er nemlig den og bare den som bestemmer tettheten til gasser og gassblandinger.

 

Naturligvis blander alle gasser seg med luft og med hverandre med tiden. Brownske bevegelser og turbulens på makronivå sørger etter hvert for det, men det har ingenting med tettheten til knallgass å gjøre, og det var da vitterlig den som var temaet i denne tråden. Så jeg gjentar: I et nesten lukket rom hvor gasser kan sive ut når det blir større trykk inne i rommet enn utenfor, og det fylles på med knallgass inne i rommet, vil det bli nesten bare knallgass etter en tid. Og gjett hvordan gassblandingens tetthet beregnes....

 

Det som lå bak spørsmålet var vel om det måtte sørges for lufting av batterirommet, antar jeg, og det må det.

[Lotus]

Greit. Det er på tide å runde av. Til dere som er usikre rundt knallgass og også propan:

Produseres knallgass ved kraftig batterilading eller hvis du får en propanlekkasje, tro ikke for et øyeblikk at hydrogenet flyr til toppen av batterikassa og at propangassen legger seg i bunnen av båten. Gassene blander seg med luften rundt. De blander seg raskt og det skal ikke store konsentrasjonen til før at de er eksplosjonsfarlige. Under 2% propangass er nok. Propan er i utgangspunktet luktfri, men tilsatt luktstoff. Lukter du gass? Vær trygg på at det har blandet seg godt og er meget eksplosjonsfarlig. For hydrogengass i kombinasjon med ekstra oksygen? Vet ikke eksakt, men det er ikke mye som skal til. Den gode biten er som en annen her sa. Det er svært begrenset hvor mye knallgass et batteri produserer under normal lading. Fortsatt går mest energi til lading og minst til å spalte vann. Elektrolyse av vann er en veldig energikrevende prosess.

 

Lotus

[M/Y Ellen Marie]

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

 

Har ikke fått fulgt med på en stund, men det ser ut som du har rett i at jeg tok feil, Lotus, iallefall delvis .

 

Knallgass ER en blanding av H2 og O2, men det det er OGSÅ en blanding av H2 og luft, slik jeg skrev, all den tid det er O2 i luft.  Feilen i mitt innlegg var å si at blandingen av H2 og O2 ikke var knallgass. :nono:

 

Når det gjelder produktet ved lading trodde jeg faktisk at 02-molekylet gikk i kjemisk binding med Pb i den ene elektroden og dannet blyoksid.  Det er også rett, men samtidig binder de frie H2-molekylene seg til den frigjorte SO4-gruppen og danner svovelsyre (som gjør at syrevekten øker).  

Etter hva jeg kan se, er det dermed de frigjorte H2- og O2- molekylene som IKKE inngår i disse reaksjonene som danner knallgassen.  Dette kan i sin tur forklare hvorfor knallgass dannes i relativt store mengder først når lading pågår etter at batteriet er fullt.  Det er rett og slett ikke flere Pb-molekyler og SO4-grupper å reagere med.  Dermed kan ikke de frigjorte molekylene fra vannet gjøre annet enn å stige til værs i en mekanisk blanding av H2 og O2; knallgass.

 

De balanserte kjemiske reaksjonene er  

 

Lading:

2PbSO4 + 2H2O -> PbO2 + Pb + 2H2SO4

(Blysulfat + vann + tilført energi -> blyoksid + bly + svovelsyre + lagret energi)

 

Utlading:

PbO2 + Pb + 2H2SO4 -> 2PbSO4 + 2H2O

(blyoksid + bly + vann -> blysulfat + vann)

 

Interessant nok viser dette hvorfor syrevekten synker ettersom batteriet blir utladet, og motsatt når det lades; syrevekten øker.

 

 

M/Y Ellen Marie

[Lotus]

Knallgass ER en blanding av H2 og O2, men det det er OGSÅ en blanding av H2 og luft, slik jeg skrev, all den tid det er O2 i luft.  Feilen i mitt innlegg var å si at blandingen av H2 og O2 ikke var knallgass.

Dessverre, du har fortsatt feil. Blandingen av hydrogen i luft er IKKE knallgass. Knallgass er kun en ren blanding av hydrogen og oksygen. Den riktige betegnelsen er hydrogenblandet luft. Normalt er det 0,00005% hydrogen i lufta vi puster. Ingen vil kalle den knallgass av den grunn.

 

Etter hva jeg kan se, er det dermed de frigjorte H2- og O2- molekylene som IKKE inngår i disse reaksjonene som danner knallgassen.  Dette kan i sin tur forklare hvorfor knallgass dannes i relativt store mengder først når lading pågår etter at batteriet er fullt. Det er rett og slett ikke flere Pb-molekyler og SO4-grupper å reagere med.

Dette er heller ikke riktig. Det kan dannes store mengder knallgass lenge før batteriet er fullt selv om det er flust med tilgjengelig blysulfat. Det har ikke noe med at det ikke er flere Pb-molekyler og SO4-grupper å reagere med, ei heller at blysulfatet er brukt opp. Forklaringen er at den kjemiske prosessen tar en viss tid gitt av blybatteriets fastlåste kjemiske egenskaper. Prøver man å akselerere, ender man opp med at energien brukes til elektrolyse av vann med oksygengass på den ene polen og hydrogen på den andre. Det dannes altså store mengder knallgass selv om batteriet langt fra er oppladet.

 

Så hva gjør man for å unngå problemet? Det ideelle hadde jo vært et batteri som kunne lades raskt med en høy ladestrøm og ikke gasset før det var fullt. Man kunne selvfølgelig senket ladespenningen, men det gir uakseptabelt lange ladetider.  I stede prøver man å endre de kjemiske betingelsene ved å legere inn f.eks. kalsium, antimon, sølv, osv i platene for å heve gassingspunktet. Alternativt legger man forholdene ekstra godt til rette for den kjemiske reaksjonen ved lading/utlading slik at den kjemiske prosessen ikke går i metning før ved en langt høyere reaksjonshastighet. Eksempelvis ved oppbygging av cellene i et Optima AGM batteri. Hva får man da? Et batteri som kan ta opp mye energi raskt uten særlig gassing i kombinasjon med å kunne avgi store mengder energi uten for stort spenningsfall. Når så den lille gassmengden som likevel dannes også rekombineres, har man langt på vei et ideelt batteri. (hvis man ser bort fra prisen)

 

Lotus

[M/Y Ellen Marie]

hmmm.... det ante meg at du nok var uenig også denne gang, Lotus  

 

Dessverre, du har fortsatt feil. Blandingen av hydrogen i luft er IKKE knallgass. Knallgass er kun en ren blanding av hydrogen og oksygen.

Joda, ta en titt i Aschehougs store norske.  Mener bestemt det står at O2'en godt kan komme fra lufta. Har den ikke foran meg for øyeblikket, men kanskje andre kan ta en titt?

 

Ift. din andre påstand om at jeg igjen tar feil så er det slik at jeg skrev "....forklare hvorfor knallgass dannes i RELATIVT store mengder først når lading pågår etter at batteriet er fullt"

Ordet "RELATIVT" er med i teksten for å få frem at det det dannes knallgass under hele ladeforløpet, og sågar også mens batteriet hviler, men denne knallgassutviklingen øker dramatisk når du overlader eller lader med altfor stor strøm.  Dette er vel kjent fra det praktiske liv, hvor det kan hende at batteriene "koker".

Jeg får derfor ikke helt tak i hva som er feil.  Er det de kjemiske reaksjonene som ikke stemmer?

 

mvh

M/Y Ellen Marie

[Lotus]

Jeg får derfor ikke helt tak i hva som er feil.  Er det de kjemiske reaksjonene som ikke stemmer?

Knallgass dannes ikke i relativt store mengder fordi det rett og slett ikke er flere Pb-molekyler og SO4-grupper å reagere med som du skrev. Knallgassen dannes fordi den kjemiske reaksjonen ikke er rask nok i forhold til energitilførselen. Energien som batteriet ikke rekker å utnytte, går i stede med til å spalte vann til knallgass. På bakgrunn av dette vil noen batterikonstruksjoner være betydelig bedre enn andre.

 

Lotus

 

PS: Om det kalles knallgass når hydrogen og luft blandes eller om det kalles knallgass bare når hydrogen og oksygen blandes? Noen mener det ene, noen det andre. Noen mener at når det ene riktig, må det andre være feil. Jeg mener at knallgass ikke er luft med litt hydrogengass i. Romferga drives f.eks av knallgass og man mener med dette en blanding av hydrogen og oksygen.

[M/Y Ellen Marie]

Knallgass dannes ikke i relativt store mengder fordi det rett og slett ikke er flere Pb-molekyler og SO4-grupper å reagere med som du skrev.

Lotus

Joda, den dannes hele tiden, som jeg også skrev, men i RELATIVT større omfang når batteriet er fulladet, altså når det ikke er flere Pb-molekyler eller SO4-grupper.

I ladeprosessen vil en vesentlig del av de frie H2-molekylene reagere med SO4 gruppene og danne svovelsyre (H2SO4).  Samtidig vil O2-molekylene reagere med Pb-molekyler og danne blyoksid.  

Ergo: gass hele tiden, men mest ved overlading (evt for høy spenning)

 

capiche?

 

Jeg mener at knallgass ikke er luft med litt hydrogengass i.

Ja, se det er din soleklare rett til å mene i et fritt land.  

Nå ser jeg du legger inn ordet "litt".  Det er neppe tilfeldig, ettersom du ville hatt rett dersom det var tale om en blanding som ikke er tennbar, altså dersom andelen av H2 er så lav at den er under det som kalless "lower explosive limit" (LEL).  Ettersom det ikke har vært tema, så kan vi altså konkludere med at H2 i luft ER knallgass

 

M/Y Ellen Marie