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Felix

Anzündhilfe

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Beitrag 70326 , Ausstoßladung auf Basis von H2/O2 [Alter Beitrag09. März 2005 um 22:32]

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Guten Abend!
Ich habe mal einige Überlegungen dazu angestellt, einen Fallschirm per Knallgas (H2/O2 im Volumenverhältniss 2:1) auszustoßen.

eventuelle Vorteile:

+ Knallgas ist unter entsprechenden Sicherheitsvorkehrungen relativ einfach aus der Elektrolyse einer NaOH-Lösung zugänglich.

+ Es entstehen bei der Reaktion 2 H2 + O2 ---> 2 H2O keinerlei Feststoffe sondern nur Wasserdampf, der sehr schnell kondensiert => Keine Verschmutzung in der Rakete.

+ Dadurch, dass nur H2O entsteht, ist auch eine Beschädigung / Verschleiß von Fallschirm und Co. unwarscheinlicher, da sich keine heißen Feststoffe ausbreiten. Durch die vorherige Mischung von Sauerstoff und Wasserstoff entsteht auch keine größere vernichtende Flamme.

+ Das entstehende Gasvolumen lässt sich sehr gut steuern

Nachteile:

- Wasserstoff und damit Knallgas sind sehr flüchtig, eine Aufbewahrung in Luftballons / "Wasserbomben" für den Start ist nur wenige Tage möglich

- Gefahren bei der Elektrolyse (Natronlauge, Entweichen von Knallgas)

- wenig kompakt bei Einsatz in Raketen (bzw. siehe weiter unten)

- vermutlich noch ein Paar mehr, dafür gibt es dieses Thema.


Der Einsatz wäre zweckmäßig in zu einem kleinen Teil gefüllten Luftballons / "Wasserbomben",
die allerdings nicht länger lagerfähig sind und viel Platz im Modell beanspruchen. Die Zündung könnte einfach durch einen an der Ballonhülle angebrachten Glühdraht / einen Zünder erfolgen.
Eine Alternative wäre die (platzsparende) Aufbewahrung in einer kleinen Druckkapsel, die unmittelbar vor der Zündung geöffnet wird.
Ersteres wurde mit einem Rohr und einem Fallschirm-Dummy getestet und sieht ganz gut aus.

Nun, was fallen euch noch für Nachteile bzw. Probleme bei Umgang, Einsatz und Herstellung dieses "Systems" ein? Und weiß jemand, wie hier die Rechtslage aussieht?

Vielen Dank fürs Lesen,
Felix
Achim

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Achim

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Beitrag 70328 , Re: Ausstoßladung auf Basis von H2/O2 [Alter Beitrag09. März 2005 um 23:29]

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Es gab schon mal den Vorschlag, Feuerzeuggas in einem Kondom zum Ausstoss zu verwenden. ich habs probiert, hat aber nicht gut funktioniert. Auch bei Knallgas werden wohl die von dir genannten Nachteile die Vorteile überwiegen. Hauptproblem dürfte die Lagerung sein. Da das Zeug flüchtig ist, weiss man nie wie aktiv das System noch ist. Mancher hat schon Probleme mit Pyrowatte, die ja fast genauso sauber verbrennt.

Gruß,
Achim

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Beitrag 70331 [Alter Beitrag10. März 2005 um 00:37]

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Also ich möchte Grundsätzlich was zu deiner elektrolyse mit NaOH sagen:


Die handhabung ist kompliziert, weil du das Gas nicht im direkten Mischungsvolumen herstellst (Knallgas = 1 zu 2 = 1Mol O2 zu 1Mol H2). Dadurch müsstest du nach der elektrolyse mit den gasen hantieren was die Sicherheit wieder etwas "einschränkt". Ausserdem fällt Elementare Natrium an, was bei Leihenhafter Anwendung oder Entsorgung auch BÖSE überaschungen zu folge haben kann.

Ich würde dir eher empfehlen katalytisch angesäuertes Wasser zu "Elektrolysieren". Dort kommt das direkte Mischungsverhältnis raus was du brauchst.

@Achim:
Mit Knallgas dürfte es deutlich besser funktionieren, weil hier für eine Reaktion kein Sauerstoff von aussen benötigt wird, bei der verbrennung von Feuerzeuggas hingegen wird es benötigt.
Neil

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Neil

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Beitrag 70340 [Alter Beitrag10. März 2005 um 09:28]

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Hi,

du willst aber nicht das NaOH mit Kochsalz herstellen. Den dann wäre da noch HCl drin. Das würde dann bei der Reaktion ausgasen udn du hättest dann Chlorgas was nicht ganz so nett wäre.
Würde man die Reaktion aber nur mit Säure oder nur NaOH machen, dann muss man ja nicht alles in der elektrolyse umwandeln. Also kann man doch das Zeug recht einfach entsorgen.
Warum entsteht den bei der Elektrolyse keine ideale Mischung? Es wird doch die passende Menge H zu O erzeugt oder? Sonst hätte ich ja in der Lösung einen Überschuß des jeweils anderen.
Ich sehe bei der Umsetzung ein ganz anderes Problem. Die Reaktion ist zu schnell. Du wirst da eine recht heftigen Knall haben. Da alle Teile der Rakete eine gewisse Massenträgheit haben, kann es sein, das dein Rohr platzt.
Ich würde eher in die RIchtung forschen gar keine Pyrotechnik für die Bergung zu verwenden.

Gruß

Neil

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pegi

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Beitrag 70341 [Alter Beitrag10. März 2005 um 09:35]

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Ich weiß, mein Abi ist lange her, und vielleicht steht ich irgendwie auf dem Schlauch - aber hat denn das bei der Verbrennung resultierende H2O ein soviel größeres Volumen als die (unkomprimierten) Ausgangsgase, dass es für einen Ausstoß gut ist?
Neil

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Neil

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Beitrag 70342 [Alter Beitrag10. März 2005 um 09:47]

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Hi,

da sagst du was. Es entsteht ja H2O bei der Verbrennung. Nennen wir es beim Namen, Wasser!. Wasser hat eien 1000 mal höhere Dichte als etwa Luft. Das bedeutet wenn wir jetzt unser Ding zünden, wird es implodieren, weil plötzlich nur noch ein klitze kleiner Tropfen Wasser in der Röhre ist. Warum ist das aber nicht so. Bei der Verbrennung entsteht Wärme. Jede Menge oder besser sehr sehr warme Wärme. Diese sorgt dafür, das kurzzeitig das Volumen größer wird. Erst wenn das Gas die Umgebungstemperatur erreicht hat wird es vom Volumen her weniger. Das muss auch so sein, sonst würde ja ein Raketenmotor nicht funktionieren.

Gruß

Neil

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Beitrag 70343 [Alter Beitrag10. März 2005 um 10:03]

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Zitat:
Original geschrieben von Neil
Bei der Verbrennung entsteht Wärme. Jede Menge oder besser sehr sehr warme Wärme. Diese sorgt dafür, das kurzzeitig das Volumen größer wird.



Das ist mir schon klar. Aber reicht das? Bei SP haben wir ja eine immense Volumenvergrößerung, nicht nur durch die Hitze, sondern weil die festen Stoffe in gasförmige mit gleichem Gewicht umgewandelt werden.
Wir reden hier ja nicht von einem riesigen Raketentank mit LOX und LH2, sondern von Volumina im Kondom-Format... wink
Achim

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Achim

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Beitrag 70345 [Alter Beitrag10. März 2005 um 11:12]

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Ich weiss jetzt die Werte nicht, aber das bei der Verbrennung von SP entstehende Gasvolumen ist gar nicht so groß. Ich hab mal überschlagen, dass wenn man ein halbes Kilo SP in eine 10L Druckgasflasche füllen und entzünden würde, vom entstehenden Gasvolumen her, der zulässige Höchstdruck der Flasche nicht überschritten würde. Das heisst, sie dürfte gar nicht explodieren. Darauf würde ich mich aber nicht verlassen. Vermutlich hat die durch die Erhitzung bedingte Expansion des gaeses doch einen sehr erheblichen Einfluss.
Vielleicht hatte ich aber auch falsche Werte?

Gruß,
Achim

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Beitrag 70346 [Alter Beitrag10. März 2005 um 12:00]

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Zitat:
Original geschrieben von Neil
Hi,

du willst aber nicht das NaOH mit Kochsalz herstellen. Den dann wäre da noch HCl drin. Das würde dann bei der Reaktion ausgasen udn du hättest dann Chlorgas was nicht ganz so nett wäre.
Würde man die Reaktion aber nur mit Säure oder nur NaOH machen, dann muss man ja nicht alles in der elektrolyse umwandeln. Also kann man doch das Zeug recht einfach entsorgen.
Warum entsteht den bei der Elektrolyse keine ideale Mischung? Es wird doch die passende Menge H zu O erzeugt oder? Sonst hätte ich ja in der Lösung einen Überschuß des jeweils anderen.
Ich sehe bei der Umsetzung ein ganz anderes Problem. Die Reaktion ist zu schnell. Du wirst da eine recht heftigen Knall haben. Da alle Teile der Rakete eine gewisse Massenträgheit haben, kann es sein, das dein Rohr platzt.
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Gruß

Neil





Hallo Neil, das ist alles nur bedingt so wie es mir beigebracht wurde.

NaOH ist übrigens auch bei Conrad oder ind er Apotheke erhältlich, also brauch man es nicht selber herzustellen.

2Na+ + 2e- = 2Na Kathode
OH- = H2O + 0.5 O2 + 2e- Anode
--------------------------------------------------
2NaOH = 2Na + H2O + 0.5 O2 Gesamtreaktion

Diese Gesamtgleichung liegt nun unserer NaOH Elektrolyse zugrunde, wie zu sehen ist wird nur 0,5 Mol O2 frei, der Rest ist schon in Wasser übergegangen. Zum Vergleich: Knallgas = 2Mol H2 und 1 Mol O2.

Nachzulesen: http://www.vs-c.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/1/pc/pc_07/pc_07_04/pc_07_04_03.vlu/Page/vsc/de/ch/1/pc/pc_07/pc_07_04/pc_07_04_21.vscml.html

Wir brauchen aber Möglichst einfach 2x H2 und 1x O2 und das ist am einfachsten durch Wasserelektrolyse gegeben: 2 H2O = 2 H2 + 1 O2

Hoffe ihr habt verstanden wa sich meinte.


Achso und was meintest du mir :
Zitat:
Original geschrieben von Neil
"muss man ja nicht alles in der elektrolyse umwandeln."



Ich verstehe nicht was du damit meinst, kannst du das mal bitte erleutern?
Neil

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Neil

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Beitrag 70348 [Alter Beitrag10. März 2005 um 12:06]

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Hi,

ganz einfach. Je länger ich die elektrolyse laufen lasse, desto höher wird die Konzentration an Na. Wenn ich aber bevor es gefährlich wird aufhöre, ist doch alles okay oder?

Gruß

Neil

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