| Российский химико-аналитический
портал |
химический анализ и аналитическая химия в фокусе внимания ::: портал химиков-аналитиков ::: выбор профессионалов |
 |
|
| ANCHEM.RU » Форумы » 1. Аналитический форум ... |
 |
Как прекратить взаимодействие воды с латунью? >>>
|
 |
| Автор | Тема: Как прекратить взаимодействие воды с латунью? | |||||
|
Alexey Пользователь Ранг: 68 |
 14.12.2005 // 3:25:08
В www.anchem.ru/forum/read.asp?id=1564&recordnum=20 я ставил вопрос о том, какое вещество активнее взаимодействует с водой, медь, латунь, олово, свинец. Это нужно было для того, чтобы выбрать наименее активные из них для тепловой трубки. Тепловая трубка - это герметично запаянная трубка с созданным в ней разряжением. В результате чего жидкость, находящаяся в ней имеет относительно низкую температуру кипения (Например, вода может кипеть при комнатной температуре) и при относительно незначительно нагреве трубки мгновенно вскипает и переносит тепло по все трубке. В результате получается трубка с теплопроводностью, распространяющейся со скоростью звука. Для того чтобы испаряющаяся жидкость возвращалась в трубку ставят капилляр (Обычно в виде сетки). В моем случае трубка и капилляр - из латуни. Диаметр около 5-ти мм, длинна - около 10-ти см. К сожалению латунь взаимодействует с водой с выделением водорода. Это происходит хоть и относительно медленно, но в конце концов приводит к тому, что в трубке пропадает должный уровень разряжения и она перестает работать. Мне нужно, чтобы она проработала хотя бы лет пять. Существуют разные антикоррозийные покрытия и способы, предотвращающие выделение водорода вследствие взаимодействия водой. Это отчасти обсуждалось в выше приведенном топике. Однако все это было относительно сложно сделать в домашних условиях. А что если для того, чтобы избежать "ржавления" латуни в воде (которое приводит к выделению не желательного водорода) покрыть её окисной пленкой просто сильно (до красна) нагрев? Кто как думает? Механических нагрузок, которые были бы способными разрушить эту пленку, не будет никаких. Может это самый простой и надежный вариант и мудрить больше ничего не надо? Или же все-таки такое окисное покрытие не очень надежно по отношению к проникновению через него каким-то образом воды? Или может при таком нагреве с латунью будут взаимодействовать не только кислород воздуха? В результате чего возникнут какие-нибудь вещества, которые наоборот будут приводить к выделению водорода при взаимодействии с водой? Подозреваю, что решение покрыть окисной пленкой слишком простое, чтобы быть успешным. Не понимаю, зачем придумывают другие разные антикоррозионные покрытия, когда можно было бы просто сильно окислить поверхность? Подозреваю здесь какие-то "подводные камни". Может быть просто такое покрытие окисной пленкой (при достаточно сильном и длительном нагреве латуни) не слишком механически прочное и не особенно востребовано на практике? Поэтому и придумывают другие способы? Кто как думает, пройдет ли такой способ защиты от выделения водорода? На сколько он надежен? А то может со временем вся окисная пленка потрескается, разсыпется и оголится латунь? (Температура трубки будет в среднем, немного выше комнатной и не более 50 градусов. Возможно, иногда будет опускаться до десяти градусов по Цельсию. Во время транспортировки, правда, может быть низкая температура - температура уличного морозного воздуха). |
|||||
|
ANCHEM.RU Администрация Ранг: 246 |
||||||
|
Pavel_S Пользователь Ранг: 16 |
14.12.2005 // 11:29:07
Повидимому оксидирование поверхности не сможет препятствовать диффузии молекул воды к металлической подложке. Мне кажется Вам нужно защитить поверхность латунной трубки каким нибудь лаком, желательно устойчивым к воде и температурным колебаниям. И я бы рекомендовал использовать фторопласовый лак, например ЛФ-32ЛН. Капилляр может быть сделан также из фторопластовой трубочки. Покрытие пластиком поверхности дополнительно снизит сопротивление потоку сред. Однако нанести такое покрытие в домашних условиях трудно. Можно обратиться к нам в ОАО "Пластполимер" группу покрытий: Кстати, почему бы не воспользоваться готовой трубкой из полимерного материала? |
|||||
|
Alexey Пользователь Ранг: 68 |
14.12.2005 // 13:47:59
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - По-видимому оксидирование поверхности не сможет препятствовать диффузии молекул воды к металлической подложке. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Интересно, во сколько раз так можно уменьшить выделение водорода из за взаимодействия воды с латунью? Для сравнения, если бы использовать медную трубку (К сожалению нашел достаточно тонкостенную, в пару десяток мм, только латунную трубку – от антенн), то уменьшение выделения водорода в пару раз было бы вполне достаточным. С латунью не знаю, т.к. там ещё есть цинк (До 50-ти процентов) и часто добавки Al, Sn, Fe, Mn, Ni,Si, Pb, и др. элементы (В сумме до 10-ти процентов). - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Мне кажется Вам нужно защитить поверхность латунной трубки каким-нибудь лаком, желательно устойчивым к воде и температурным колебаниям. И я бы рекомендовал использовать фторопластовый лак, например ЛФ-32ЛН. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - В голову не приходило. Мне почему-то казалось, что любая органика опасна на предмет выделения водорода при взаимодействии с водой. Сходу в голову приходит мысль о трудности, связанной с запайкой трубки. У одного из конца трубки запайка должна быть «наискось» и запаиваю при температуре не ниже 500 градусов (запаиваю оловянно-медным припоем). При этом лак, прилегающей к концу, видимо, сгорит. Впрочем, может быть можно было бы как-то покрыть лаком латунную сетку. Например, окунуть её, а потом сильно стряхнуть, например, в какой-нибудь центрифуге (Чтобы поры не забились). Правда у меня тут возникает опасение будет ли по такому капилляру подниматься вода из за того, что вода хуже смачивает лак, чем медь. Не в курсе, хуже ли вода смачивает лаковую поверхность (ЛФ-32ЛН), чем латунную? - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Капилляр может быть сделан также из фторопластовой трубочки. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Не скажете как? В трубке дырочки сделать? Правда у меня тоже возникает опасение на предмет того, будет ли подниматься вода по такому капилляру. Т.к., предполагаю, что вода относительно плохо смачивает фторопласт. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Кстати, почему бы не воспользоваться готовой трубкой из полимерного материала? - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Мне казалось, что взаимодействие органики с водой может приводить к выделению не конденсирующихся газов. Подозреваю, что сама по себе органика тоже может выделять газы. Сужу об этом по запаху, которая издает известная мне органика, например, фторопласт. Если этой трудности на самом деле нет, то возникает трудность с герметичным запаиванием трубки. Также такая трубка должна быть достаточно тонкой. Т.к. она должна иметь ещё относительно высокую теплопроводность для теплоотдачи. |
|||||
|
anglerfish Пользователь Ранг: 193 |
14.12.2005 // 20:29:30
Вам, я так понимаю, важно сохранить очень высокую теплопроводность. Тогда лак или фторопласт не подходит. Для понижения коррозионной активности и сохранения теплопроводности, в принципе, можно сделать золотое напыление, например... |
|||||
|
Alexey Пользователь Ранг: 68 |
15.12.2005 // 3:10:17
anglerfish - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Вам, я так понимаю, важно сохранить очень высокую теплопроводность. Тогда лак или фторопласт не подходит. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Нужно, чтобы при разности температур около градуса передаваемая через защитное покрытие мощность была бы около 3-х ватт. Так если бы толщина покрытия была бы одна десятая миллиметра, то его теплопроводность должна быть хотя бы в два раз больше чем теплопроводность воды. Подозреваю, что у органики она, обычно поменьше, чем у воды, но может быть около этого. Т.е. слой в несколько соток может и подошел бы. Но, предполагаю, для лака получить его проблематично. Впрочем, может быть покрыть, а потом сильно стряхнуть, тогда и получится достаточно тонкий слой. А такую тонкую трубку из фторопласта (или других органических веществ) сделать, видимо трудно (Теплопроводность фторопласта где-то в 2,5 раза меньше, чем у воды). - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Для понижения коррозионной активности и сохранения теплопроводности, в принципе, можно сделать золотое напыление, например... - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Да… Не подскажете, можно ли и как сделать это покрытие в домашних условиях? У меня тут в одном месте, где делают платы, могли бы покрыть хромом. Знаю, что покрытие медью практически подошло бы. Если бы хром хотя бы в раза 2 был более устойчив, по отношению взаимодействию с водой, чем медь то этого бы хватило. Не в курсе? |
|||||
|
Pavel_S Пользователь Ранг: 16 |
15.12.2005 // 9:58:19
Немного пояснений по фторопластам: Лак ЛФ-32ЛН при нанесении одного слоя дает покрытие толщиной около 14 мкм. Смачиваемость фторопластов плохая. Трубки из термопластичных фторопластов легко завариваются горячими инструментом (пинцетом). Я так делаю магнитные мешалки для агрессивных сред. Фторопласты не взаимодействуют ни с водой ни с очень многими агрессивными жидкостями, в т.ч. при нагреве. |
|||||
|
Каталог ANCHEM.RU Администрация Ранг: 246 |
|
|||||
|
REDOX5 Пользователь Ранг: 20 |
16.12.2005 // 3:01:49
Редактировано 1 раз(а) Проблема, как я понял, была в том, что автор не нашел трубку, кроме как латунную, и теперь хочет все-таки что-то смастерить... А люди ему про лаки разные и золотые покрытия советуют... Подумайте над тем, чтобы сменить материал трубки, например на медь. Кстати, медную трубку практически любого диаметра можно купить в "крутой" сантехнической фирме, там на медных трубках делают разводку воды. Стоить 20 см. такой трубки будет рублей 5. А медь и не выделяет водород, и оксидируется, и паяется, и теплопроводная, и прочччая...  Есть еще один способ побороть выделение водорода из латуни - взять вместо воды какую-то другую жидкость, например какой-то растворитель, коих в хоз.магазине тыщи... Т.е., надо не бороться с самим же созданной проблемой, а обойти её. 
|
|||||
|
Alexey Пользователь Ранг: 68 |
16.12.2005 // 4:41:47
REDOX5 ------------ Проблема, как я понял, была в том, что автор не нашел трубку, кроме как латунную, и теперь хочет все-таки что-то смастерить... ------------ Отчасти так, но не совсем. Т.к. не нашел не только не латунной трубки, но и сетки. ------------------------ Подумайте над тем, чтобы сменить материал трубки, например на медь. ------------------------ Да, попробую. Но смена на медь не снимает проблемы. Т.к. при взаимодействие воды с медью тоже выделяется водород. Хоть и не так много. Но все равно - многовато. Если бы где-то можно было достать палладий, который эффективно адсорбирует водород ... ------------- Есть еще один способ побороть выделение водорода из латуни - взять вместо воды какую-то другую жидкость, например какой-то растворитель, коих в хоз.магазине тыщи... ------------- Вроде наиболее подходит ацетон (Для чего его и используют в тепловых трубках). Однако здесь тоже возникает трудность. У него коэффициент поверхностного натяжения значительно меньше, чем у воды (Вроде в 4 раза). Поэтому для него капиллярную сетку нужно мельче, чем для воды. К сожалению, такую мне не удается найти (Имеющаяся не тянет ацетон достаточно высоко). Кроме того, не факт, что ацетон будет достаточно слабо взаимодействовать с латунью. Т.к. кроме меди и цинка она содержит, в целом до 10-ти процентов штук шесть других металлов. Можно было бы использовать и другие растворители или вещества. Однако они, скорее всего, ещё менее надежны по отношению к взаимодействию с материалом тепловой трубки. Поскольку если было бы иначе, то в упомянутой книжке по тепловым трубкам их бы упомянули хотя бы. В единственной, боле менее подходящей книжке по тепловым трубкам, которая мне попалось, приводятся результаты экспериментов, которые указывают, что ацетон взаимодействует с медью достаточно сильно. Так, что, вроде, через пару лет тепловая трубка приходит в негодность. |
|||||
|
romano Пользователь Ранг: 1047 |
16.12.2005 // 14:05:00
Редактировано 1 раз(а) (Имеющаяся не тянет ацетон достаточно высоко). Какую сетку Вы использовали? Может быть стоит попытаться использовать губчатые или волокнистые материалы? Или все из стекла. |
|||||
|
anglerfish Пользователь Ранг: 193 |
16.12.2005 // 15:49:10
Я что-то перестал понимать... Если у Вас изначально был свободный выбор конструкционного материала, почему Вы выбрали латунь? Почему Вы считаете, что именно давление водорода уменьшает разряжение в трубке, а не разгерметизация самой трубки? Теплоемкость жидкости не играет никакой роли? Почему Вы упоминаете достаточно химически активный ацетон? Исходя из каких его "потребительских свойств"? Почему бы не взять, ну например, алканы, подобрав подходящие температуру кипения и теплоемкость? |
|||||
|
REDOX5 Пользователь Ранг: 20 |
16.12.2005 // 22:11:34
Я думаю, что автору лучше бы чуть подробнее описать устройство трубки, в частности - капиллярной сетки (какие к ней требования - размер ячеек и прочее). Какие должны быть свойства у жидкости - теплоемкость, теплопроводность, коэффициент поверхностного натяжения и другие, причем лучше в сравнении с водой или в категориях "по воможности меньше/больше". И встанут материаловеды, и помогут ему... 
|
| |
||
|
Ответов в этой теме: 25
|
||
| ЖУРНАЛ | ЛАБОРАТОРИИ | ЛИТЕРАТУРА | ОБОРУДОВАНИЕ | РАБОТА | КАЛЕНДАРЬ | ФОРУМ |
| Copyright © 2002-2022 «Аналитика-Мир профессионалов» |
|
Размещение рекламы / Контакты |
[]
