Управляемый генератор СО2

[ssupr]

Итак, случилось то, что должно было случится. В скобках замечу, случается это рано или поздно со всеми пользователями дешевых CO2-приблуд типа тетровского оптимата или цеодва-старт - надоело. Причем надоело все: и пшикать по утрам (вариант - кидать таблетку) и мыть, блин, эту мембрану и покупать эти баллончики/таблеточки - а их еще найти надо, а в ароване нужно что-то еще заказывать, а то совсем накладно. В общем, надоело. А тут еще и сомнения взяли - ну уж очень мало этого газа в стакан помещается, а увеличить - ни-ни. Не, ну можно пшикать ДВА раза, только некому
Слышу крики доброжелателей: баллонную систему! Панацея! Уря! Ну да, на 72л - баллон. Который стоит с прибамбасами так, что лучше я себе банку побольше сделаю за эти деньги. Или потенциальную бомбу в жилую комнату, если подешевле и попроще.

Короче, встал передо мною выбор проблемы. Граничных условий было четыре:
1. Размеры устройства. Чисто по географическим причинам генератор должен быть маленьким, просто ставить некуда.
2. Долговременность. Ну, понятно, не каждый день, но и каждую неделю/две перезаряжать тоже быстро надоест.
3. Управляемость. Чтобы как минимум, включался/выключался по таймеру - ну какой смысл гнать ночью углекислый газ, да и с условиями 1 и 2 как-то вяжется и меньшие размеры и долговременность от этого зависят. А включать/выключать руками...
4. Дешевизна и простота реализации.

В общем, условия непростые. И полез я уму-разуму набираться на просторы всемирной помойки, Интернетом гордо именуемой. Из всего многообразия выбора, решений оказалось всего два, но вариантов!!! Брагу я отмел сразу - хотя п.4 вполне выполняется, но с остальными условиями совсем плохо. Осталось помедитировать над химическими генераторами а-ля аппарат Киппа, цеомат и т.д. В теории все смотрелось совсем не плохо - с целью упрощения и уменьшения размеров был выбран вариант сода+лимонная кислота (уксус, а тем более соляная или, упаси боже, серная кислота требуют промывочной бутылки, да и неохота ингридиенты искать дальше ближайшего супермаркета), подача компрессором, компрессор от таймера - красота! Настораживало только то, что детального описания РАБОТАЮЩЕЙ конструкции как-то не находилось. В основном рассказывалось о том, что запустил, работает и... тишина. Или короткое сообщение - не получилось, мол. С большим интересом изучил эпопею VladHNet , но у него все-таки система не автоматическая, да и уход в конце-концов от соды в сторону поташа как-то не вдохновлял - не представляю, где его брать.
Итак, начались эксперименты. Первая схема была вполне классической и выглядела так:



Ввиду п.1 использовались ПЭТ-бутылки по 0.5л. Не мудрствуя лукаво с вычислением пропорций я взял 100г лимонки и очень приблизительно 100г соды. Как и следовало ожидать, первый блин получился комом. Из экономии объема, я сделал насыщенный раствор лимонной кислоты, что очень скоро привело к забиванию клапана и генерация СО2 прекратилась где-то через час. Промыв клапан и доведя концентрацию раствора до 1/2 удалось добится более приемлимых результатов, но тут всплыла (вполне ожидаемо, конечно) пресловутая корка. Да, я помню письмо VladHNet на тему "Корка побеждена!", но тут все дело в динамике процесса. Пока я просто игрался не пытаясь отрегулировать подачу CO2 все шло замечательно - в бутылке с содой весело пузырилась сметанообразная масса, которая действительно не мешала реакции, правда запаса реагентов хватало часов на 5. Но стоило мне поставить на выход регулятор (зажим от капельницы) и счетчик пузырьков (от той же капельницы) и выставить один пузырек в секунду (что очень много для моей банки) как ситуация изменилась. Редко падающие капли кислоты (примерно одна в 2-3 минуты) продалбливали в соде колодец, сама сода сбивалась в плотный комок и на второй день я обнаружил, что вся кислота оказалась в бутылке с содой.
Катастрофы удалось избежать только благодаря любезному предупреждению одного из коллег по несчастью в одной из веток аквафорума. С предосторожностями сапера, выкручивающего взрыватель у немецкой мины-лягушки, с бутылки была снята крышка, поле чего она была отнесена в ванну, где любопытствующим домочадцам было продемонстрировано шоу, под названием "ошибка сапера" с последующим коллективным мытьем кафеля.

Из результатов данного опыта были сделаны соответствующие выводы и от использования сухой соды было решено отказаться. Однако использованию содового раствора мешало то известное обстоятельство, что сода весьма плохо растворяется - в смысле, в насыщенном растворе ее очень мало. Расчеты показали, что при данных объемах я могу получить те же 10-15г CO2 с одной зарядки, что и с баллона оптимата (11г), что совершенно меня не устраивало. Искать поташ по прежнему не хотелось, поэтому следующий эксперимент проводился с теми же 100г соды, но залитыми примерно 300 мл воды. Предполагалось, что по мере расхода соды из раствора он перестанет быть насыщенным и начнет растворятся осадок. Сама конструкция тоже претерпела изменения - обратный клапан был вынесен из бутылки, а на ввод кислоты нацеплена иголка от инсулинового шприца - с целью уменьшить рамеры капли и сделать таким образом процесс более равномерным.



К моему глубокому удивлению, результат данного эксперимента практически ничем не отличался от предыдущего. Т.е. на второй или третий день вся кислота оказалась в бутылке с содой. Пиротехнических эффектов удалось избежать, но легкое покачивание бутылки (со снятой крышкой, разумеется) вызвало бурное и длительное пузыряние смеси, что показывало наличие достаточно большого количества не прореагировавших компонентов.
И вот тут меня осенило!
Все очень просто - рядом ведь стоит постоянно вибрирующий, хотя и малошумный (спасибо братьям китайцам) Атман АТ-1500. Так пусть вибрирует с пользой! Благо, чудо китайской техники достаточно миниатюрное - компрессор был примотан скотчем к бутылкам и... все заработало!

Ну, или почти все. Новой проблемой стала управляемость. Да, запускалась реакция в течении минуты, но вот останавливаться не хотела ни в какую! Мало того, днем расход кислоты был очень небольшим, зато утром я обнаруживал, что за ночь уходило до 1/3 объема! А компрессор-то ночью выключен... Ну, да, все вполне понятно - в бутылке с содой имеется избыточное давление СО2, которому деваться в общем-то некуда, только в аквариум... Со скоростью 10-15 пузырьков в минуту... Но ведь и в бутылке с кислотой - тоже давление, а компрессор назад воздух-то не выпускает! (Не понимаю, нафига на них вешают обратные клапаны?) Т.е. СО2 стравливается потихоньку в аквариум, а вместо него потихоньку капает кислота, но вибрации уже нет, поэтому и газ не выделяется.

После непродолжительного массирования мозговых извилин через макушку, родился третий и окончательный вариант устройства:





Прицип работы следующий - краник, установленный на свободном конце тройника служит для регулировки давления в бутылке с кислотой и стравливания избыточного давления после выключения компрессора. В свою очередь, после того, как давление в бутылке с кислотой становится меньше, чем в бутылке с содой, CO2 из последней начинает выходить в первую т.к. обратный клапан отсутствует. Включение/выключение происходит в течении одной минуты. Данное устройство работает на одной зарядке уже 3 недели (12 пузырьков в минуту), уровень кислоты понизился примерно наполовину.

Вот, собственно, и конец истории . Ах, да, забыл про реактор... Ну, грех было не использовать стакан от оптимата. Берем пластмассовое яйцо от киндерсюрприза - половинка идеально входит в стакан - делаем много маленьких дырочек и одну побольше, в центре, в которую вставляем распылитель, к которому, в свою очередь, подключаем шланг от генератора. В патрубок, предназначенный тетрой для впрыскивания углекислого газа подводим струйку воды (в глухом конце акваэлевской флейты делаем дырочку, вклеиваем трубочку, на которую одеваем шлангочку) и "слабопроточный" реактор готов.

[Starcomputer]

Сообщение от Кениец

Если и прекращается, то при очень высоком давлении. У меня при попытке зажать наглухо выхлоп, сорвало трубку.

Описание
Баллон 5 литров газовый пропановый с вентилем:
Баллон пропановый 5 л, новый, пустой.
Объём - 5 л.
Наибольшее рабочее давление газа - 1,6 МПа (16 атмосфер)
Габариты - 220х290 мм.
Толщина стенки – 3 мм.
Масса пустого баллона – 3,6 кг.
Допустимая масса сжиженного газа (max.) – 2,2 кг.
Баллоны пропановые предназначены для хранения и транспортировки сжиженного нефтяного газа – пропана.
Производитель – ОАО "НЗГА", Беларусь.
Для подключения баллонов с вентилем к бытовым газовым приборам необходимо использовать редуктор газовый РДСГ1-1,2 "Лягушка" или m714Бытовой редуктор для пропановых баллонов.

Не думаю, что сода + кислота даст давление более 16 атмосфер.

[Кениец]

Два вопроса:
1. Как засыпать всё это дело в баллон ?
2. Зачем? С тем же успехом проще со2-баллон купить и заправлять его

Ещё - лимонка, хоть и слабая кислота, но металл ржавеет от неё тока так.

[Starcomputer]

Сообщение от Кениец

Два вопроса:
1. Как засыпать всё это дело в баллон ?
2. Зачем? С тем же успехом проще со2-баллон купить и заправлять его
Ещё - лимонка, хоть и слабая кислота, но металл ржавеет от неё тока так.

1. Думать надо
2. Ну баллон большой сильно, да еще где заправлять.
Еще: органические кислоты металл активно не жрут.

Звякнул знакомому, у кого на работе большой токарный станок:
Скоко будет выточить цилиндр D100 мм H140 мм со стенкой 5 мм и резьбовой крышкой - говорит гривен 50 и один день.

[Кениец]

Сообщение от Starcomputer

2. Ну баллон большой сильно, да еще где заправлять.

Есть 2 и 5 литровые.

Сообщение от Starcomputer

Еще: органические кислоты металл активно не жрут.

Я пробовал использовать стеклянные банки с металлическимим крышками из-под консервации. Крышки ржавеют.

[Starcomputer]

Сообщение от Кениец

Есть 2 и 5 литровые.

Я пробовал использовать стеклянные банки с металлическимим крышками из-под консервации. Крышки ржавеют.

А на сколько хватит 2-х литрового при аквасе в 100 л ?
И ссылки нет, посмотреть на внешний вид ?

Крышка суть нелегированная сталь (3СП/ПС) луженая оловянным сплавом.
Нелегированные стали ржавеют даже на воздухе + олово получается гальванохимия. При закручивании крышка деформируется, олово сдирается и в микроцарапинах обнажается металл - вот и гальванопара.

[Кениец]

Сообщение от Starcomputer

А на сколько хватит 2-х литрового при аквасе в 100 л ?
И ссылки нет, посмотреть на внешний вид ?

К сожалению, не подскажу. Я не пользуюсь баллонами.
По расходу - смотря сколько дуть со2

[Starcomputer]

Сообщение от Кениец

К сожалению, не подскажу. Я не пользуюсь баллонами.
По расходу - смотря сколько дуть со2

Нашел:
При расходе 1,5 гр/литр/сутки баллона 2л хватит на 1000 суток (баллон содержит 1,5 кг углекислоты) ... в Ароване АкваМедик на 2 л стоит 884 грн. ... но на три года ... но не заправленный ... Интересно там сжиженный газ ?

[Starcomputer]

Сообщение от ssupr

Из результатов данного опыта были сделаны соответствующие выводы и от использования сухой соды было решено отказаться. Однако использованию содового раствора мешало то известное обстоятельство, что сода весьма плохо растворяется - в смысле, в насыщенном растворе ее очень мало.

Карбонат натрия, или кальцинированная сода, (Na2СО3) - мелкокристаллический порошок белого цвета; молекулярная масса 106; плотность 2532 кг/м3; насыпная плотность 550 - 600 кг/м3; температура плавления 854 °С. На воздухе карбонат натрия поглощает С02 и H2O (частично превращаясь в бикарбонат натрия), что усложняет его хранение и перевозку. Кальцинированная сода хорошо растворима в воде, и ее растворимость [в% (масс.)] увеличивается с повышением температуры: при О °С - 6,5; при 20 °С - 17,9; при 50 °С - 32,1; при 70 °С - 31,3; при 100 °С - 30,9. Карбонат натрия в водных растворах гидролизуется с образованием гидроксид-ионов. Водные растворы карбоната натрия имеют сильнощелочную реакцию; рН = 11,2 - 11,5 при изменении концентрации от 0,04 до 0,44 г-экв.

[nice]

АВТОРУ большой респект и уважуха!
Действительно полезный материал!
Аж меня заинтересовал. Наверное и себе сделаю... правда незнаю зачем... кстати зачем сне СО2 в авке? объяснит ктото!

[Starcomputer]

Сообщение от ssupr

... но тут всплыла (вполне ожидаемо, конечно) пресловутая корка....

Это кристаллы ацетата натрия.
Цитата:
"... и ацетат натрия CH3COONa. С ацетатом натрия опытные лекторы демонстрируют такое «чудо»: на небольшую горку ацетата в блюдце они медленно льют пересыщенный раствор этой соли, который, соприкасаясь с кристаллами, немедленно кристаллизуется, образуя столбик твердой соли! ..."
Попробуй вместо соды мел.

[Starcomputer]

http://www.anchem.ru/forum/read.asp?id=1666&recordnum=0
Возможно будет интересно !!!

[astep]

долго сдерживался, чтобы не влазить в разговор... И все таки... Есть 2 проблемы:
1) корка;
2)управляемость реакции.
Так вот, у меня такой аппарат работает, и даже скажу так, работает больше 3 месяцев.
С коркой борюсь очень просто: реакцию провожу в жидкой фазе, при этом использую ненасыщенные растворы. Сода прекрасно растворяется в горячей воде. 100 гр соды нет проблем растворить в 300 гр горячей воды. С кислотой вообще все просто. Около месяца аппарат работает без проблем (1 пузырёк в 5 секунд). По мере протекания реакции нейтрализации требуется вмешательство. У меня уверенно работала "установка" 24 дня, после того, как повторно выставил нужную скорость, еще 7 дней отработала.
Великий респект и уважуха ssupr за находку с компрессором. Я использовал мешалку химическую.
Пробовал подавать от аналогичной установки газ большими объемами 1 пузырек в секунду.. Нет проблем 8 дней на 1 зарядке. Газ подавал 10 часов. Запросто можно довести и до 14 -20 дней, при использовании разумный емкостей. Тут нужно сказать еще и то, что для такой системы не каждый реактор подойдет, равно как и счетчик пузырьков.

[Taran]

Кениец: Использовать в правой ёмкости воду, в левой - сухие смеси соды и лимонки. В смесь добавить несколько таблеток гидроперита. Он медленно разлагается на компоненты, одним из которых является вода. В результате выделения воды, реакция будет происходить и внутри смеси, в результате чего образующаяся на поверхности корка будет разрываться.

Без добавления гидроперита через часов 10, сода + лимонка становятся каменистой, СО2 перестает выделятся или очень слабо.

[ARTURIUS]

Тема очень интересная и полезная, но очень много сказано. Все говорят о простоте и .... Может кто то обобщить информацию и дать одной статейкой, потому, что в этом "озере" информации я уже чесно говоря заблудился, а аппарат мне такой нужен. Скажите сколько необходимо и чего сыпать в бутылки 0.5л. Где купить лимонную кислоту? Можна поподробнее информацию, для чайников.

[Taran]

По точным показателям пока не подскажу сам на стадии експерементов. Пробую пока сухую смесь сода+лимонка, и добавка чистой воды. Отношение сода:лимонка 1,2:1.

ПИСАЛ РАНЕЕ: Без добавления гидроперита через часов 10, сода + лимонка становятся каменистой, СО2 перестает выделятся или очень слабо.

Растворение есть 100% только не управляется что бы растворилось каменистое отложение вливается много воды, т.е. при растворении выделяется мгновено много газа.