Каким газом заправляют подушки безопасности в авто?
Скорость химической реакции пропорциональна концентрации реагентов: чем она выше, тем чаще сталкиваются молекулы и тем быстрее идет реакция. Аналогично частота аварий пропорциональна концентрации автомобилей на дорогах, которая неуклонно увеличивается. Соответственно растет и число аварий. Самые опасные происходят при лобовом столкновении. Можно ли при этом защитить водителя и пассажиров? Одно из самых простых и надежных изобретений - ремни безопасности, которые спасли множество жизней. Но если скорость машины при лобовом столкновении велика, не спасают и они: ремень задерживает туловище, а голова по инерции продолжает движение вперед, что приводит к повреждению шейного отдела позвоночника. Такая травма обычно смертельна.
Лет двадцать назад химики ведущих автомобильных корпораций разработали новый способ защиты автомобилистов - подушку безопасности. Это мешок, изготовленный из прочного полиамидного волокна, и в сложенном виде он занимает так мало места, что его можно упрятать в стойку рулевого колеса. При лобовом столкновении мешок почти мгновенно надувается и мягко принимает на себя поступательное движение как корпуса, так и головы водителя, спасая тем самым ему жизнь. Если к концу 80-х годов лишь один из 15 выпускавшихся в США автомобилей снабжался подушкой безопасности, то сейчас почти все автомобили имеют их две - для водителя и для пассажира.
Как работает это устройство? Поскольку счет при аварии идет на тысячные доли секунды (при скорости 100 км/ч машина проходит 10 см всего за 3 миллисекунды), никакие механические компрессоры или баллоны с сжатым газом не успеют надуть мешок. Остается взрывное разложение химического соединения с выделением большого объема газа. Химикам требовалось найти такое соединение, а остальное было делом техники. Вариантов оказалось немного. Остановились на распаде азида натрия — соли очень взрывчатой и очень ядовитой азотистоводородной кислоты HN3. Хотя эта кислота слабая (какуксусная), ее водные растворы обладают настолько сильным окислительным действием, что смесь HN3 и HCI растворяет золото и даже платину. Азиды тяжелых металлов (меди, серебра, ртути, свинца и других) — весьма неустойчивые соединения, которые взрываются при трении, ударе, нагревании, действии света. Взрыв может произойти даже под слоем воды! Азид свинца Pb(N3)2 используется как инициирующее взрывчатое вещество, с помощью которого подрывают основную массу взрывчатки: для этого достаточно всего двух десятков миллиграммов этого вещества.
Азид натрия сам не взрывается, но ядовит- его сильно разбавленные водные растворы иногда используют в качестве консерванта биохимических препаратов.
Работает все это так. При столкновении датчики, установленные в автомобиле, передают сигнал на микропроцессор. Он оценивает ситуацию; если скорость автомобиля превышала определенное значение (обычно 35 км/ч),
микропроцессор включает электрический запал и запускает реакцию разложения азида. В результате перед человеком надувается мешок, содержащий около 70 литров азота. Это спасет ему жизнь даже в таких случаях, которые раньше считались безнадежными. В автомобилях последних моделей можно даже регулировать скорость наполнения мешка азотом в зависимости от массы водителя и его точного расположения в салоне.
Однако мешки безопасности, хотя и доказали свою эффективность, создают экологические проблемы. Ведь большинство автомобилей заканчивает свой век, ни разу не испытав лобового столкновения. И на свалках вместо сравнительно безопасных груд ржавеющего металла могут образоваться очаги отравляющих веществ. Один из способов борьбы с этим -использовать вместо порошка таблет-ки, которые можно было бы извлекать. Другой путь — поиск химических соединений для замены азида натрия.
Лет двадцать назад химики ведущих автомобильных корпораций разработали новый способ защиты автомобилистов - подушку безопасности. Это мешок, изготовленный из прочного полиамидного волокна, и в сложенном виде он занимает так мало места, что его можно упрятать в стойку рулевого колеса. При лобовом столкновении мешок почти мгновенно надувается и мягко принимает на себя поступательное движение как корпуса, так и головы водителя, спасая тем самым ему жизнь. Если к концу 80-х годов лишь один из 15 выпускавшихся в США автомобилей снабжался подушкой безопасности, то сейчас почти все автомобили имеют их две - для водителя и для пассажира.
Как работает это устройство? Поскольку счет при аварии идет на тысячные доли секунды (при скорости 100 км/ч машина проходит 10 см всего за 3 миллисекунды), никакие механические компрессоры или баллоны с сжатым газом не успеют надуть мешок. Остается взрывное разложение химического соединения с выделением большого объема газа. Химикам требовалось найти такое соединение, а остальное было делом техники. Вариантов оказалось немного. Остановились на распаде азида натрия — соли очень взрывчатой и очень ядовитой азотистоводородной кислоты HN3. Хотя эта кислота слабая (какуксусная), ее водные растворы обладают настолько сильным окислительным действием, что смесь HN3 и HCI растворяет золото и даже платину. Азиды тяжелых металлов (меди, серебра, ртути, свинца и других) — весьма неустойчивые соединения, которые взрываются при трении, ударе, нагревании, действии света. Взрыв может произойти даже под слоем воды! Азид свинца Pb(N3)2 используется как инициирующее взрывчатое вещество, с помощью которого подрывают основную массу взрывчатки: для этого достаточно всего двух десятков миллиграммов этого вещества.
Азид натрия сам не взрывается, но ядовит- его сильно разбавленные водные растворы иногда используют в качестве консерванта биохимических препаратов.
Работает все это так. При столкновении датчики, установленные в автомобиле, передают сигнал на микропроцессор. Он оценивает ситуацию; если скорость автомобиля превышала определенное значение (обычно 35 км/ч),
микропроцессор включает электрический запал и запускает реакцию разложения азида. В результате перед человеком надувается мешок, содержащий около 70 литров азота. Это спасет ему жизнь даже в таких случаях, которые раньше считались безнадежными. В автомобилях последних моделей можно даже регулировать скорость наполнения мешка азотом в зависимости от массы водителя и его точного расположения в салоне.
Однако мешки безопасности, хотя и доказали свою эффективность, создают экологические проблемы. Ведь большинство автомобилей заканчивает свой век, ни разу не испытав лобового столкновения. И на свалках вместо сравнительно безопасных груд ржавеющего металла могут образоваться очаги отравляющих веществ. Один из способов борьбы с этим -использовать вместо порошка таблет-ки, которые можно было бы извлекать. Другой путь — поиск химических соединений для замены азида натрия.
Оставить свой ответ:
