Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu


Co váš chemikář nevěděl. Čeští vědci zjistili, proč sodík vybuchne ve vodě

  0:03aktualizováno  0:03
Sodík vhozený do vody exploduje. Ačkoliv tento jev viděl každý, kdo někdy chodil alespoň na střední školu, přesné vysvětlení pokusu dosud neznali ani vědci. Objasnění důvodů výbuchu pomůže v praxi předejít podobným událostem například u jaderných reaktorů.

Za objevem, který objasňuje princip notoricky známého explozivního pokusu ze středoškolské chemie, stojí skupina Pavla Jungwirtha z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR ve spolupráci s kolegy na univerzitě v německém Braunschweigu. Zprávu o objevu otiskl časopis Nature Chemistry (placený přístup odsud).

Snímky z ultrarychlé kamery zachycující primární fázi výbuchu kapky slitiny...

Snímky z ultrarychlé kamery zachycující primární fázi výbuchu kapky slitiny sodíku a draslíku ve vodě. Pohled shora zachycuje kapku kovu při dotyku s vodní hladinou, ze které se uvolňují elektrony (jejich přítomnost (jde o tzv. solvatované elektrony, jejichž přítomnost dokazuje modrá barva).

Nebezpečným, ale mezi žáky oblíbeným pokusem, demonstrujícím explozivní chemickou reakci, je vhodit kousek sodíku do vody. Každý středoškolský učitel chemie ví, že k výbuchu dochází díky uvolňování tepla při přechodu elektronů z kovu do vody, přičemž vzniká pára a vodík, který se může vznítit. Plyny vznikající na rozhraní mezi kovem a vodou by však měly od sebe tyto reaktanty oddělit, a tím potlačit reakci. Jak to, že k výbuchu přesto dochází?

Pomocí záběrů ultrarychlé kamery (přes 10 tisíc snímků za sekundu) a molekulových simulací vědci ze skupiny Pavla Jungwirtha odhalili dosud neznámý primární mechanismus explozivní reakce alkalických kovů ve vodě. Poté, co elektrony přejdou z alkalického kovu do vody, získá kov obrovský kladný náboj. Ten je tak veliký, že překoná povrchové napětí kovu, a ten se roztrhá. Projeví se to vznikem kovových jehliček, které vysokou rychlostí pronikají do okolní vody. Vzájemná styčná plocha kovu a vody se tak náhle a prudce zvyší a „klasická“ reakce - tedy výbušný vznik plynů - může začít.

Snímky z ultrarychlé kamery zachycující primární fázi výbuchu kapky slitiny...

Snímky z ultrarychlé kamery zachycující primární fázi výbuchu kapky slitiny sodíku a draslíku ve vodě. Pohled zdola ukazuje, jak z kapky vylétávají kousky kovu při tzv. coulombovské explozi.

Tento objev dává návod, jak podobným výbuchům předejít v technologiích používajících alkalické kovy (např. při chlazení rychlých jaderných reaktorů, se kterými se dnes experimentuje). Jak? K výbuchu je zapotřebí, aby se kov opravdu dotýkal vody. Pokud by se přidalo do vody trochu (stačí často malé množství) nějaké povrchově aktivní látky (autoři používali alkohol hexanol), který obalí povrch kovu. A to zase výrazně snižuje nebezpečí výbuchu - v dostatečném množství podle autorů dokonce reakci zcela zastaví. (Před demonstrací exploze je tedy nutné mít kovový povrch čistý.) I když se pro objev tedy může najít časem praktické využití, autoři si od něj podle svého prohlášení především slibují, že potěší zapálené učitele chemie a jejich žáky.

Autor:



Nejčtenější

Bitcoin ztrácí. Ze 150 na 1 000 dolarů jej přitom dostal jeden člověk

(Ilustrační snímek)

Začátek třetího týdne nového roku není pro kryptoměny vůbec příznivý. Prakticky všechny ztrácejí na své hodnotě....

Odtud prý NASA vysílala falešné záběry z přistání na Měsíci

Lunar Crater

K nejbližšímu městu je to téměř 130 kilometrů. Okolo není nic než poušť a pár kusů dobytka, který se popásá na...



Prchající migy mířily na ostrov dánský. Američané jim chtěli dát letiště

MiG-15bis (s číslem 346 na přídi) na ostrově Bornholm. S letounem uprchl...

Během studené války se u Američanů vyvinula intenzivní touha po sovětských stíhačkách mig. Ne snad, že by je chtěli...

Proč na faktech nezáleží? Náš mozek panikaří a brání se cizím názorům

Souboj racionality a emocí (ilustrační foto)

Dohodnout se s tím, kdo s vámi nesouhlasí, je nesmírně těžké. Fakta budou dost možná překřičena emocionální reakcí....

Co byste měli vědět, než miliardář Musk pošle svou Teslu kolem Slunce

Tesla Roadster před uzavřením do aerodynamického krytu rakety Falcon Heavy

Elon Musk na začátku prosince překvapil oznámením, že první exemplář rakety Falcon Heavy ponese místo obvyklého závaží...

Další z rubriky

Jak se vyhnout chřipce? Věřte svým očím. „Přenašeče“ poznáte

Nemoc dokážeme poznat na první pohled

Vědecký experiment potvrdil to, co všichni tušíme: nemocného člověka dobře poznáme i jen podle obličeje. Také se...

Praha poprvé přivítá světový festival novodobých kutilů: Maker Faire

Maker Faire (San Mateo 2016)

Přijďte se podívat nebo i sami předvést. Festival Maker Faire je pro všechny. Poprvé v Česku se sejdou kutilové a...

Naši předci se za dob dinosaurů odvažovali ven jen v noci

Pohled na primáta tamarína vousatého (Saguinus imperator), opice z čeledi...

Nová studie potvrdila teorii, že druhohorní savci ožívali hlavně v noci. Až po vyhynutí dinosaurů na konci křídy se...

Akční letáky
Akční letáky

Prohlédněte si akční letáky všech obchodů hezky na jednom místě!

Najdete na iDNES.cz