Сухая вода, известная многим под названием Novek 1230, была открыта еще в 1968 г. Долгое время это вещество оставалось невостребованным. Пока все его свойства используются людьми еще не в полной мере, но возобновленные в ХХІ в. исследования позволят более рационально применять все преимущества.
Из чего состоит и как получают сухую воду?
Состав: включает в себя углерод, фтор и кислород. Трудно в это поверить, но на самом деле она не является настоящей жидкостью. Это вещество представляет собой порошок с уникальными свойствами.
В состав этого вещества входит 95% простой воды, но при этом на вид оно напоминает сахарную пудру. Каждую частичку порошка покрывает уникальная оболочка, состоящая из диоксида кремния. Соединение молекул кислорода и кремния в этом веществе является очень устойчивым. Диоксид кремния предотвращает растекание и соединение капель воды между собой. Частички этого вещества очень маленькие. Их размер не превышает 1 микрона.
Что общего с водой? У нее много общего с простой водой. Это вещество не обладает запахом и вкусом. В обычной воде роль окислителя играет кислород. В сухой воде им является фтор. У Novek 1230 температура кипения составляет 49 ˚С, а замерзания – 180 ˚С. Даже кипящая сухая вода не оставляет на теле человека ожогов. Данное вещество отличается высокой плотностью. Под действием ультрафиолетовых лучей сухая вода распадается.
Вред для человека: сухая вода считается безвредной для людей, но это не значит, что ее надо пить. Это химическое соединение просто поражает воображение. Ролики в Интернете, в которых люди в сухую воду окунают документы, телефоны, ноутбуки и даже включенный в розетку удлинитель, наглядно показывают уникальные свойства этого вещества.
Сколько стоит производство и как получают? Производство этого химического соединения является несложным и недолгим процессом. Вода и кремний на высокой скорости смешиваются в течение 1,5 минуты, после чего оно уже готово к применению.
Ученые считают, что это вещество очень скоро будет применяться практически во всех сферах нашей жизнедеятельности.
История создания
Это химическое вещество было запатентовано американскими учеными еще в 1968 г. Первоначально его использовали в косметической промышленности. В 1993 г., когда такое вещество, как хладон 114 (хладагент) было запрещено, американская компания 3M, специализирующаяся на разработке автоматических систем пожаротушения, приступила к поиску вещества, безопасного для человека и окружающей среды.
После 11 лет исследований публике был представлен Novec 1230. Его называют наиболее чистым газом. Безопасный для человека, техники, документов, окружающей среды, он выполняет свою работу безукоризненно.
На борьбу с глобальным потеплением
Некоторые исследователи предполагают, что сухая вода может стать панацеей в борьбе с глобальным потеплением. Эта идея возникла благодаря ее уникальному свойству впитывать различные газы. Поскольку парниковый эффект связывают с выделением в атмосферу различных химических соединений, то сухую воду можно использовать для их абсорбирования.
К сожалению, до сих пор еще не разработана технология, которая позволила бы внедрить эту идею в жизнь.
Процесс пожаротушения
Сухая вода используется в системах автоматического пожаротушения. Во время возгорания она оказывает огнегасящий эффект, основанный на активном поглощении тепла и охлаждении. Это вещество просто незаменимо при тушении техники и бумаги, поскольку оно не разрушает их. Таким образом, Novek 1230 следует использовать в качестве противопожарных средств в офисах, архивах, музеях и т.д. Также его используют в помещениях с большим скоплением людей таких, как аэропорты, вокзалы, театры.
Преимущества сухой воды в борьбе с пожаром
- быстрый период разрушения в окружающей среде (не более 5 дней);
- безопасность для людей;
- быстрое тушение возгораний;
- нулевой потенциал озоноразрушения;
- отсутствие коррозиционных свойств;
- экономия пространства в помещении;
- токонепроводимость;
- отсутствие загрязняющих компонентов;
- возможность перезарядки огнетушащего оборудования на месте.
Хранение сухой воды
Данное вещество хранят в открытой таре не более пяти суток, поскольку оно легко разрушается в окружающей среде. Сухую воду необходимо держать в герметичных специальных баллонах при низком давлении. В домашних условиях такое вещество невозможно приготовить.
Нам знакомы разные типы воды: артезианская из , тяжелая, в молекуле которой присутствуют изотопы водорода – дейтерия, радиоактивная, загрязненная радионуклидами, термальная. Но существует еще один тип воды – сухая.
В 1968 году ученые обнаружили, как попавший в воду порошок двуокиси кремния почти мгновенно превратил воду в сухое сыпучее вещество. Открытие было запатентовано, и “сухая вода” нашла свое применение в косметической индустрии. Но лишь в начале нынешнего века в научных кругах начались обсуждения применения “сухой воды” в современной промышленности и использования ее в качестве средства защиты окружающей среды.
“Сухая вода” с точки зрения химии
При смешивании 0,05 частей диоксида кремния и 0,95 частей дистиллированной воды начинается процесс обволакивания капель воды размером не более микрона оболочкой из двуокиси кремния. Через полторы минуты процесс завершается, и перед взором экспериментатора предстает масса, похожая на пудру или мельчайший белый песок.
Гидрофобная кремниевая оболочка не позволяет воссоединиться каплям воды, благодаря чему вода теряет текучесть и наделяется качеством сыпучего вещества.
Свойства “сухой воды”
Группа ученых из Ливерпульского университета, возглавляемая доктором Беном Картером, начала изучение свойств смеси воды с диоксидом кремния с целью найти веществу с уникальными свойствами полезное применение.
Одно из открытий, сделанное ливерпульскими исследователями, относится к способности “сухой воды” активно взаимодействовать с газами. В частности, свойство эффективного поглощения огромного объема углекислого газа можно с успехом применять в борьбе с глобальным потеплением. Как известно, углекислый газ, скапливаясь в атмосфере в избыточных количествах, вызывает “парниковый эффект”. “Сухая вода” поможет значительно снизить концентрацию углекислого газа в атмосфере.
Другой опыт позволил выявить такое свойство осушенной кремнеземом воды, как взаимодействие с метаном. Соединение порошкообразной воды с метаном позволит значительно увеличить безопасность транспортировки метана, что в условиях постепенного перехода на альтернативное топливо становится решением проблемы хранения и перевозки метана. Да и многие потенциально опасные жидкости, превращенные с помощью “сухой воды” в порошок, становятся безопасными с точки зрения усовершенствования способов транспортировки и хранения.
Порошкообразную воду предлагается использовать и в пищевой промышленности. Так, добавляя ее в качестве катализатора в процессе получения янтарной кислоты, можно добиться увеличения энергоэффективности производства лекарств и товаров народного потребления.
А знаете ли вы?..
Еще один тип “сухой воды” был открыт учеными из США. Причем эта вода не имеет ничего общего с порошкообразной субстанцией в виде смеси с диоксидом кремния. Это жидкость со сложной химической формулой, обладающая необычными свойствами:
- не смачивает поверхности;
- не растворяет сахар;
- не проводит электрический ток;
- кипит при температуре -49 С;
- мгновенно испаряется при распылении.
Запатентованное название этой жидкости – Novec1230.
"Сухая вода: феномен или научный факт?", БК "ПОИСК" , рассказать друзьям: Май 20th, 2017
Сухая вода — термин имеющий парадоксальное звучание … В этом материале мы постараемся разобраться в его значениях.
Позволим себе небольшое лирическое отступление. Все мы живем в плену иллюзий, штампов и стереотипов. Как сказал герой одного популярного фильма … Небо синее, вода мокрая, жизнь … :)
Мы часто воспринимаем некоторые утверждения как непреложную истину, тем самым существенно ограничиваем свое мировоззрение и свои возможности.
Так, что же обозначает термин Сухая вода и можно ли это быть названо как таковой.
Сухая вода – иносказательные значения этого термина
Термин Сухая вода имеет два иносказательных значения, которые обозначают части водоемов и природные явления:
- СВ – иносказательное выражение, обозначающее мелкую, непригодную для судоходства, часть какого либо водоема.
- СВ – сильное кратковременное обмеление рек, или морской отлив.
Главным же значениями для термина «Сухая вода» в современном мире являются нижеописанные вещества.
СВ – белый мелкий песок
Вещество внешне похоже на белый мелкий песок и названое Сухой водой, было запатентовано в середине прошлого столетия — в 1968 году.
По сути, в данном случае, СВ представляет собой мельчайшие капельки воды в кремниевой оболочке. Таким образом, кремний не позволяет капелькам объединиться и образовать жидкость.
СВ обладает рядом свойств, которые делают ее весьма интересной с точки зрения практического применения.
Свойства Сухой воды (белый мелкий песок):
- при взаимодействии, с какими либо газами образуются гидраты – это свойство используется в пожаротушении;
- активно поглощает и удерживает углекислый газ – это свойство можно использовать для защиты окружающей среды;
Сухая вода — Novec 1230
СВ (Novec 1230) – хладагент. Вещество было запатентовано и продемонстрировано корпорацией 3D в 2004 году.
Свойства Novec 1230:
- внешне нельзя отличить от чистой воды;
- диэлектрик;
- СВ весьма плохо смачивает — какие либо предметы после контакта с ней практически сухие и быстро высыхают;
- СВ не является растворителем;
- практически не растворяется в воде.
Благодаря своим уникальным свойствам СВ обеих видов активно используется для тушения пожаров. Целый ряд преимуществ делают ее во многих случаях просто незаменимой в борьбе с огненной стихией. Одним из важнейших качеств СВ является ее экологическая безопасность.
СВ весьма интересное вещество, и вполне вероятно, что уже в ближайшем будущем она преподнесет нам новые сюрпризы.
Как мы видим, вода может и не обладать всеми свойствами жидкости, а, следовательно, быть «сухой».
Novek 1230 - порошковая (сухая) вода была обнаружена в 1968 году. На некоторое время об этом открытии забыли. Вероятно, посчитав, что сухая вода не нужна. Однако многие ученые утверждают, что это вещество может помочь человечеству справиться с глобальным потеплением.
В начале 21 века исследования сухой воды были возобновлены. Группа английских ученых Ливерпульского Университета занялась решением задач по практическому использованию этого открытия.
Сухая которой включает девяносто пять процентов обычной воды, похожа внешне на сахарную пудру. Каждую капельку покрывает особая оболочка из диоксида кремния. Это соединение кислорода и кремния считается самым устойчивым. Оболочка из не позволяет растекаться и сливаться каплям. Размер каждой капли - не более одного микрона.
В ходе опытов было установлено, что сухая вода обладает прекрасной способностью абсорбировать газы. Предположительно, вещество может впитывать газы, провоцирующие появление на планете. Именно это направление практического применения вещества и исследовали ливерпульские ученые. В лабораторных условиях было установлено, что сухая вода способна впитывать в себя в три раза больше углекислого газа, нежели простая вода в течение одинакового периода времени.
Вещество, вероятно, может помочь добывать замерзший метан, находящийся на дне в Мировом океане. Открытие сухой воды может помочь собирать и аккумулировать в достаточно больших количествах и другие газы, которые сложно добывать. Кроме того, сама технология получения вещества может применяться и к прочим жидкостям. Это также открывает перспективные возможности в развитии множества отраслей техники и науки.
Вместе с этим английские ученые пытались доказать, что применение такой формы жидкости может быть актуально при транспортировке и хранении потенциально опасных материалов. Так, например, исследователи предположили, что можно получить новый метод хранения автомобильного топлива для двигателей, работающих на водороде.
Сухая вода, формула которой CF3CF2C(O)CF(CF3)2, имеет два общих с обычной водой свойства. Оба вещества не обладают ни вкусом, ни запахом. У простой воды в качестве окислителя выступает кислород. Окислителем в данном веществе является фтор.
У сухой воды порядка пятидесяти градусов, замерзания - сто восемь градусов. Однако даже в процессе кипения, утверждают ученые, если опустить руки в Novek 1230, то ожога не будет. Вещество обладает высокой плотностью.
Благодаря отсутствию способности проводить ток, сухую воду можно использовать в электронебезопасных помещениях. Вещество распадается под влиянием ультрафиолета. В открытой таре сухую воду можно хранить не больше пяти суток.
Вещество широко применяется при пожаротушении, в особенности в помещениях, где сконцентрировано достаточно большое количество электроники и оборудования под К таким помещениям, например, можно отнести генераторные, серверные, электростанции, трансформаторные и прочее. Огнегасящий эффект при этом достигается в результате охлаждения и активного поглощения тепла.
Порошковая вода не воздействует разрушительно на бумагу. Именно в связи с этим, в архивных помещениях, в музеях стараются устанавливать с использованием Novek 1230. Так, например, этой системой пользуются в Эрмитаже.
Порошковая вода для людей безвредна. Однако исследователи не рекомендуют ее пить. Небольшая температура кипения не позволит заварить в порошковой воде ни чай, ни кофе. Сахар в ней также не растворяется.
По мнению ученых, порошковую воду в скором времени будут применять повсеместно.
Сухая вода - это вещество, которое выглядит как вода, течёт как вода. Однако вещество является совершенно сухим и не смачивает поверхности. Но, в отличие от воды настоящей, Сухая вода не повреждает электронику, произведения искусства, мебель и тому подобные вещи, так как является фактически сухим веществом. А название Сухой воды Новец 1230.
Такая вода не проводит электричество, моментально тушит огонь, в ней не намокнет техника, бумага или любой другой предмет, помещённый в такую воду.
Посмотрите видео презентации сухой воды:
На вопрос, как сделать сухую воду в домашних условиях
, ответ прост:
На высокой скорости смешивается вода и кремний, и уже через 90 секунд сухая вода готова.
На самом деле, химическая формула сухой воды - CF3CF2C(O)CF(CF3)2 (перфтор(этил-изопропилкетон), шестиуглеродное вещество, разряд фторированный кетон.
13 апреля 2004 года компания Tyco Fire & Security из Флориды продемонстрировала возможности противопожарной системы, использующей «сухую воду».
Новая система подавления огня получила торговую марку ANSUL Sapphire (ANSUL - это линейка противопожарной техники компании).
Из её особенностей нужно отметить чувствительность - система начинает тушить пожар, когда реакция горения только-только началась, и пламени фактически ещё нет.
Эта жидкость обладает всеми противопожарными свойствами воды, и будучи вылитой (разбрызганной) на очаг пожара также эффективно (если не лучше «мокрой воды») подавляет пламя.
Но в отличие от воды настоящей новая «вода» не повреждает электронику, произведения искусства, мебель и тому подобные вещи, так как является фактически сухим веществом.
Точнее, в процессе распыления новое вещество обращается в пар, а в виде жидкости оно ждёт своего часа в баллонах автоматической противопожарной системы, где хранится под давлением.
На недавней демонстрации в передаче «Доброе утро, Америка» в плошку с этой жидкостью погружали книги и электронные приборы.
После того, как предметы вынимали, жидкость испарялась с них за секунду, не оставляя абсолютно никаких следов и не производя никаких изменений в структуре, например, бумаги.
Интересно, что новая жидкость химически вмешивается в реакцию горения и подавляет её, в то время, как вода просто охлаждает очаг возгорания и, испаряясь, перекрывает доступ кислорода к огню.
Интересно сравнить физические свойства воды и 3M Novec 1230. Их температуры кипения - 100 и 49 градусов Цельсия соответственно.
Температура замерзания - ноль и минус 108 градусов. Давление насыщенного пара при 25 градусах Цельсия - 3,2 и 40,4 килопаскаля у воды и «сухой воды» соответственно.
Теплота парообразования - 2442 килоджоулей на килограмм у воды, и всего 95 у нового вещества.
Секрет его в том, что оно не содержит атомы водорода и поэтому не имеет водородных химических связей.
Взаимодействие между молекулами новой жидкости намного слабее, чем между молекулами воды, которое в последнем случае определяется именно водородными связями.
Это слабое притяжение между молекулами «сухой воды» и придаёт ей такие уникальные свойства. Они позволяют 3M Novec 1230 быстро переходить от жидкости до газообразного состояния даже при холодном распылении, когда пожар только начался и большого пламени (и высокой температуры) ещё нет.
Нужно заметить, что жидкости с подобными свойствами были известны химикам и раньше. Почему же они не применялись в системах пожаротушения?
Ответ прост - предшественники «сухой воды» были токсичны и опасны для озонового слоя. Чего нельзя сказать о 3M Novec 1230.
Кстати, фондохранилище музея «Старая Деревня» (Государственный Эрмитаж) уже объявил о планах установки такой противопожарной системы с «сухой водой» к 2016 году.
