Home

Yλικο

Δραστηριοτητες

Εγγραφα

Συνδεσμοι

Βιβλιοθηκη

Δημοσιεύσεις
  • English (UK)
  • el-GR
Don't have an account yet? Register Now!

Sign in to your account

Τετάρτη, 10 Οκτωβρίου 2018 13:36

Πώς λειτουργεί ο αερόσακος;

Γράφτηκε από ekfe
Βαθμολογήστε αυτό το άρθρο
(2 ψήφοι)

Ο αερόσακος πλέον βρίσκεται σχεδόν σε όλα τα αυτοκίνητα. aerosakos Ανακαλύφθηκε το 1952 όμως πρωτοχρησιμοποιήθηκε απο την Mercedes-Benz στο μοντέλο S-Class το 1980.

Ο ι αερόσακοι δεν φουσκώνουν από κάποιο αέριο που μέχρι τότε ήταν συμπιεσμένο αλλά από το αέριο που παράγεται σε κάποιες χημικές αντιδράσεις. Η χημική ουσία στην καρδιά του αερόσακου είναι το αζίδιο του Νατρίου (NaN3 ).

Σε συνηθισμένες συνθήκες, το μόριο αυτό είναι σταθερό. Αν θερμανθεί όμως διασπάται σύμφωνα με την χημική εξίσωση : 2NaN3 → 2Na + 3N2 (1) 

Παρατηρούμε ότι το άλλο προϊόν της αντίδρασης είναι το Νάτριο, είναι πολύ δραστικό μέταλλο που αντιδρά ταχύτατα με το νερό για να δώσει υδροξείδιο του Νατρίου, ένωση που θα μας προκαλούσε σοβαρές βλάβες αν ερχόταν σε επαφή με τα μάτια μας τη μύτη μας ή το στόμα μας. Έτσι για να ελαχιστοποιήσουν τον κίνδυνο οι κατασκευαστές αερόσακων αναμιγνύουν το αζίδιο του Νατρίου με άλλα χημικά που αντιδρούν με το παραγόμενο Νάτριο και σχηματίζουν άλλες ενώσεις, μη τοξικές.

Πολύ αποτελεσματικό είναι ένα μίγμα NaN3 - KNO3 - SiO2. To KNO3 αξειδώνει αμέσως το Na προς Na2O σύμφωνα με την αντίδραση: 10Να + 2 ΚΝΟ3→ 5 Να2Ο + Κ2Ο + Ν2 (2)

Η αντίδραση αυτή συνεισφέρει επιπλέον ποσά αζώτου και θερμότητας.

Το SiO2 δεσμεύει τα οξείδια των αλκαλίων (Na2O και Κ2Ο), το οποία με υγρασία θα παρείχαν τα καυστικά NaOH και ΚΟΗ, σχηματίζοντας αβλαβή άλατα σύμφωνα με τις αντιδράσεις:.

Να2Ο + SiΟ2Na2SiO3 (3) και Κ2Ο + SiΟ2K2SiO3 (4)

Η συνολική αντίδραση που γίνεται είναι:

10 NaN3 + 2KNO3 + 6SiO2 → 5Na2SiO3 + K2SiO3 + 16N2 (5)

Μπορεί θεωρητικά να υπολογιστεί με βάση την παραπάνω αντίδραση ότι από 1 g NaNθα προκύψουν περίπου 0,75 L αερίου αζώτου (ως μέση θερμοκρασία αερίου λαμβάνονται οι 100ºC). Εκτιμάται ότι στα σύγχρονα αυτοκίνητα, με τέσσερα συστήματα αερόσακων, υπάρχουν περίπου 200 έως 300 g NaN3.

Και πως λειτουργεί όλος ο μηχανισμός για να φουσκώσει ο αερόσακος;

Υπάρχουν ανιχνευτές στο μπροστινό μέρος του αυτοκινήτου που ανιχνεύουν μια σύγκρουση. Αυτοί οι ανιχνευτές στέλνουν ηλεκτρικό σήμα στο δοχείο που περιέχει το αζίδιο του Νατρίου και το ηλεκτρικό αυτό σήμα δίνει το έναυσμα για να γίνει μια βοηθητική πυροδοτική αντίδραση. Η θερμότητα που παράγεται από αυτή την αντίδραση προκαλεί την αποσύνθεση του αζιδίου του Νατρίου σε Νάτριο και Άζωτο.

Το εκπληκτικό στην υπόθεση είναι ότι από τη στιγμή που ο ανιχνευτής ανιχνεύει τη σύγκρουση, μέχρι τη στιγμή που θα φουσκώσει τελείως ο αερόσακος, ο χρόνος που μεσολαβεί είναι μόλις 30 milliseconds ή 0,03 του δευτερολέπτου. Περίπου 50 milliseconds μετά τη σύγκρουση, ο οδηγός του αυτοκινήτου προσκρούει στον αερόσακο και η συμπίεσή και το ξεφούσκωμα του αερόσακου απορροφά την κινητική ενέργεια του οδηγού.

Σημείωση: Θα μπορούσε να διδαχτεί στην ενότητα ταχύτητα αντίδρασης ( αναφέροντας μόνο την αντίδραση 1) ως παράδειγμα ταχύτατης αντίδρασης.

Πηγές: 195.134.76.37/chemicals/chem, http://www.physics4u.gr

 

Don't have an account yet? Register Now!

Sign in to your account

Don't have an account yet? Register Now!

Sign in to your account

Διαβάστηκε 38 φορές Τελευταία τροποποίηση στις Σάββατο, 13 Οκτωβρίου 2018 16:24
Συνδεθείτε για να υποβάλετε σχόλια

Σχετικά με το ΕΚΦΕ Χανίων

calendar   Το Ημερολόγιο

   του ΕΚΦΕ

 

  

 

FB FindUsOnFacebook 512   Follow us on twitter

Don't have an account yet? Register Now!

Sign in to your account

Ο καιρός στo Ακρωτήρι (Χανιά)

Heavy Rain

9°C

Heavy Rain

Humidity: 99%

Wind: 11.27 km/h

  • 19 Dec 2018

    Rain 11°C 9°C

  • 20 Dec 2018

    Mostly Cloudy 13°C 8°C

Don't have an account yet? Register Now!

Sign in to your account