Отопление частного дома своими руками: схемы, видео

Главная » Отопление » Отопление в доме

На чтение 2 мин Просмотров 24 Опубликовано 15.12.2013 Обновлено 31.07.2016

Делаем отопление в доме своими руками – сегодня это не редкость. Для монтажа системы необходимо лишь запастись знаниями из интернета и комплектующими, доступными в любом магазине.

Содержание

1. Выбор схемы отопления дома
2. Отопление своими руками
3. Опрессовка и запуск отопления

Выбор схемы отопления дома

Вопрос о том, какое делаем отопление в доме, очень важен и принципиален, так как у каждой схемы есть свои плюсы и минусы. Частный дом можно отапливать с помощью следующих видов теплоносителя:

• вода;
• пар;
• открытый огонь;
• электричество;
• воздух.

Перед тем, как делать отопление в доме, следует решить, каким именно теплоносителем будет обогреваться дом. Выбирать лучше ту систему, которую проще всего будет обеспечивать энергией, более экономичную. Многие специалисты рекомендуют к основной отопительной системе монтировать еще и резервную. Например, делаем отопление в частном доме на воде, устанавливая основную систему на воде, а дополнительную на дровах и угле. В случае отключения электричества спасет твердотопливный котел.

Правильные расчеты системы отопления самостоятельно сделать может лишь специалист. Поэтому на этом этапе придется заказать проект в бюро или у знакомого частника, он же проконсультирует как делать отопление в доме. После чего можно идти в магазин за котлом и комплектующими.

Отопление своими руками

Для качественного монтажа необходимо соблюдать технику

Первый этап – монтаж котла. Если мы делаем отопление в доме на любом виде котельного оборудования за исключением электрического, необходима организация котельной. Это небольшое помещение в цокольном этаже, где есть вентиляция. Стены и пол в помещении должны быть огнеупорными.

Монтируется дымоход. Далее устанавливается насос и коллектор (если они есть в схеме), а также все необходимые датчики.

Следующий этап – прокладка теплопровода и монтаж батарей, который осуществляется последним. Для батарей в стены крепят кронштейны, непременно под окнами, так как они являются главными источниками холода в помещении. Промежуток от подоконника и пола по 10 сантиметров, от стены 5 сантиметров. На каждую батарею монтируется кран спуска воздуха и воды, иногда термодатчики.

Опрессовка и запуск отопления

Эти этапы завершающие в процессе делаем отопление в доме своими руками. Для запуска котла в эксплуатацию необходимо вызвать мастера из сервисного центра, в противном случае гарантия на котел открыта не будет. Поэтому, даже если мы делаем отопление в частном доме своими руками, без помощи специалистов не обойтись.

Популярный материал:

Печь из кирпича с котлом водяного отопления для частного дома своими руками
Газовые обогреватели для дачи: тепловые пушки, установки утепления воздуха
Виды радиаторов и батареи из труб: подключение, расчёт по площади пола и размеру комнаты
Как утеплить балкон квартиры изнутри: электрический тёплый пол, утеплитель, система пластиковых окон
Как сделать теплоизоляцию воздуховодов вентиляции и кондиционеров: схема монтажа и температура вытяжки
Установка бойлера как водонагревателя в отопительную систему

Система отопления частного дома – монтаж и настройка.

Содержание

• 1 Выбор котла
• 2 Выбор типа отопительной системы
• 3 Оборудование систем отопления
• 4 Этапы монтажа систем отопления

Говоря об уютном доме, мы имеем в виду не только дизайн и оформление, но и комфорт, который невозможен без системы поддержания микроклимата. В большинстве регионов несколько месяцев в году дом нуждается в обогреве. К системам отопления дома предъявляются достаточно жесткие требования: они должны быть пожаробезопасными, экономичными и надежными. Всем этим требованиям отвечают системы водяного отопления с подогревом воды с помощью котла – газового, дизельного, электрическогоили твердотопливного.

Делаем систему отопления своими руками

При проектировании системы отопления дома в качестве исходных данных необходимо учитывать этажность, площадь, степень утепления дома и наиболее доступный вид топлива. Именно от этих характеристик зависит выбор оборудования, труб, радиаторов и регулирующей аппаратуры.

Выбор котла

Основным фактором, влияющим на выбор котла для системы отопления частного дома, является доступность того или иного вида топлива. Наиболее экономичным вариантом является природный газ – расходы на отопление дома при нагреве теплоносителя газовым котлом в разы меньше, чем при использовании для этих целей электричества. Газовые котлы компактны, могут быть настенного или напольного исполнения. В зависимости от мощности и функционала они могут быть установлены как в отдельном помещении, так и в кухне или ванной. Однако не все населенные пункты газифицированы, и подвод газопровода к дому порой обходится в огромную сумму. В таком случае использование газа может оказаться нецелесообразным, особенно для дома с временным проживанием. Если отдаленная перспектива подключения к газу есть, можно приобрести комбинированный котел, работающий на газу и другом виде топлива.

Котлы для отопления дома

Дизельный котел – альтернатива газовому, его производительность также высока, как и степень автоматизации процесса нагрева теплоносителя. Время его работы без дозаправки ограничено только размером емкости. К его недостаткам стоит отнести необходимость обустройства отдельного помещения котельной с полноценной вытяжной вентиляцией, а также емкости для хранения топлива. При установке емкости для топлива нужно учитывать  результаты расчета необходимого количества топлива.

Твердотопливные котлы являются сравнительно недорогими и могут работать на любом виде топлива, включая дрова, уголь, пеллеты. Но у них есть один серьезный недостаток – низкая степень автоматизации процесса. Топливо для этих котлов придется подавать вручную, а также следить за степенью нагрева теплоносителя.

Системы отопления частного дома с электрокотлом – на тэнах или электродах – являются самыми дорогими при постоянном использовании, ведь цена на электроэнергию высока. При этом они обладают отличной надежностью, быстрым нагревом, абсолютной бесшумностью и высокой пожаробезопасностью. Особенно удобны эти котлы для периодического отопления загородных домов: цена на электрокотел, как правило, значительно ниже цены на газовые или дизельные котлы, устройства котельной они не требуют и с успехом справляются не только с задачей отопления, но и с нагревом воды для хозяйственных нужд.

Выбор типа отопительной системы

Системы отопления частных домов можно разделить на три вида:

• Однотрубная;
• Двухтрубная;
• Коллекторная.

Однотрубная замкнутая система характеризуется тем, что поступление воды в радиаторы осуществляется последовательно, из-за чего температура воды в системе  постепенно понижается, и последние батареи в контуре могут греть совсем плохо. Такая система вполне подходит для небольшого частного дома, при этом разводку необходимо выполнять так, чтобы наиболее холодные и нуждающиеся в обогреве помещения находились в начале контура.

Схема разводки труб для отопления дома

Двухтрубная система, в отличие от однотрубной, подразумевает прокладку двух контуров – для прямого и обратного движения теплоносителя. Вода из труб прямого контура попадает в радиаторы, где, отдавая тепло, остывает. Обратное движение происходит по трубам обратного контура, в результате на входе во все радиаторы температура воды бывает примерно одинакова. К недостаткам системы следует отнести несколько большие затраты на материалы и монтаж, однако эта система более эффективна.  Двухтрубную систему обычно применяют в домах площадью больше 100 квадратных метров.

Двухтрубная система разводки труб для отопления дома

Наиболее сложной и затратной является коллекторная система отопления частного дома. Ее выполняют в зданиях с несколькими этажами или там, где кроме радиаторного отопления применяются еще и теплые водяные полы. Коллекторная система – многоконтурная, каждый контур запитан от коллектора через регулятор температуры, таким образом можно отключить или отрегулировать температурный режим в любом помещении.

Коллекторная система отопления частного дома

Оборудование систем отопления

Для улучшения движения теплоносителя в системе устанавливают циркуляционный насос. Также в закрытой системе обязательна установка расширительного бака, при этом закрытый от контакта с воздухом мембранный расширительный бак в десятки раз снижает скорость коррозии в системе.

Выбор радиаторов отопления производят в соответствии с теплотехническим расчетом. Тип выбранного радиатора зависит от личного желания и финансовых возможностей, при этом можно отметить, что наиболее эффективными и долговечными являются биметаллические радиаторы, а дешевыми при высокой эффективности – алюминиевые. Однако стоит помнить, что применение алюминиевых радиаторов не рекомендуется при монтаже отопительной системы с медными трубами или латунными фитингами.

Трубы для систем отопления можно брать любые – как металлические, так и полипропиленовые. При этом необходимо учитывать рекомендации производителя, касающиеся  температурного режима. Металлические и медные трубы долговечны, но монтаж их довольно сложен, может  потребоваться применение сварки. Металлопластиковые трубы очень просты в монтаже и надежны, но их нельзя применять для скрытой разводки отопительного контура, так как раз в несколько лет может потребоваться протяжка всех накидных гаек. Для них в таком случае необходимо оставить доступ через ревизионные лючки. Полипропиленовые армированные трубы для систем отопления широко используются и пользуются популярностью. Единственным необходимым условием является их качественный монтаж.

Этапы монтажа систем отопления

После выбора котла, оборудования и схемы подключения приступают к монтажу системы отопления. Последовательность операций прописана ниже:

1. Подготавливают помещение котельной или место для установки отопительного котла выбранного типа. Установку котла лучше поручить специалистам сервисного центра, но если вы решили установить его самостоятельно, то помните: выполнять установку необходимо в строгом соответствии с инструкцией, при этом соблюдая горизонтальность установки в любой его плоскости.

   Схема монтажа системы отопления

2. Монтируют трубы в соответствии с выбранной системой. В гравитационной системе, где установка циркуляционного насоса не предусмотрена, обязательно соблюдают угол уклона труб не менее 3-5 см на погонный метр. Стальные трубы монтируют с помощью сварки, медные – паяют. Металлопластиковые трубы собирают с помощью специальных фитингов, а полипропилен – сваркой с применением специальной установки для сварки пластиковых или полипропиленовых труб.

   Процесс монтажа труб

3. Устанавливают циркуляционный насос, а также фильтр грубой очистки на обратной трубе, до циркуляционного насоса и входа в котел. Фильтр удаляет из теплоносителя частицы ржавчины и других загрязнений, предохраняет систему от повреждений и засоров.
4. Устанавливают в выбранном месте расширительный бак закрытого типа с мембраной. Объем  бака должен соответствовать теплотехническому расчету, давление в воздушной части бака накачивают с помощью компрессора или насоса.

   расширительный бак закрытого типа с мембраной

5. Монтируют радиаторы по выбранной схеме. При монтаже обязательно устанавливают приспособления для удаления воздуха из системы – краны Маевского. В двухтрубной системе перед каждым радиатором устанавливают кран, что позволит при необходимости отключать и включать его, а также регулировать температуру. При однотрубной системе каждый радиатор оборудуется не только перекрывающими кранами, но и обводной трубой – байпасом, позволяющей теплоносителю циркулировать при отключении отдельного радиатора.

   Образец подводки труб к радиаторам

6. После окончания монтажа систему заполняют теплоносителем. Обычно в качестве теплоносителя используют обычную чистую воду, однако, для домов с временным проживанием, где возможно снижение температуры до нуля и отрицательных отметок, используют системы на антифризе.  После заполнения теплоносителем производят запуск котла, регулируют давление воздуха в камере мембранного расширительного бака с помощью компрессора.С помощью кранов Маевского из системы удаляют воздух и регулируют температурный режим во всех помещениях, увеличивая или уменьшая поступление воды в радиаторы с помощью кранов.

В течение первых суток в трубах и радиаторах обычно слышится шум и бурление. Это нормальный процесс, связанный с окислением внутренней поверхности батарей растворенным в воде кислородом. Если система замкнутая, а расширительный бак герметичный, в дальнейшем этот процесс прекратится, так как весь растворенный кислород прореагирует с металлом и осядет в фильтре в виде нерастворимого осадка. Не нужно менять воду, даже если она кажется грязной – процесс окисления при этом начнется вновь.

 

Возложение рук

Что Библия говорит о «возложении рук» и как этот древний ритуал должен или не должен действовать в современной церкви?

Подобно помазанию маслом, эти внешние знамения часто окружают много путаницы, о которых в Новом Завете очень мало (но что-то) сказано.

Подобно посту, возложение рук и помазание маслом идут рука об руку с молитвой. Из-за того, как Бог сотворил мир и подключил наши собственные сердца, в определенных особых случаях мы тянемся к чему-то осязаемому, физическому и зримому, чтобы дополнить или служить знаком того, что происходит невидимо и что мы фиксируем. невидимыми словами.

Прежде чем обратиться к тому, чему учит Новый Завет о возложении рук сегодня, давайте сначала посмотрим, как эта практика возникла, функционировала и развивалась в истории Божьего народа.

Основы Первого Завета

В Библии мы находим как положительное, так и отрицательное значение слова «возложение рук», а также «общего» (повседневного) или «особого» (церемониального).

В Ветхом Завете общее употребление чаще всего имеет отрицательный характер: «возлагать руки» на кого-либо — значит причинять вред (Бытие 22:12; 37:22; Исход 7:4; Неемия 13:21; Есфирь 2). :21; 3:6; 6:2; 8:7), или в Левите 24:14, чтобы явно возложить Божье проклятие на человека, который его понесет. Мы также находим специальное употребление, особенно в книге Левит (1:4; 3:2, 8, 13; 4:4, 15, 24, 29, 33; 16:21; также Исход 29:10, 15, 19; Числа 8: 12), где должным образом назначенные священники «возлагают руки» на жертву, чтобы церемониально возложить Божье праведное проклятие на животное, а не на грешных людей. Например, в День искупления, кульминационный день еврейского года, первосвященник

«возложит обе руки свои на голову живого козла и исповедует над ним все беззакония сынов Израилевых, и все преступления их, и все грехи их.

И возложит их на голову козла, и отошлет его в пустыню». (Левит 16:21)

Это особое (или церемониальное) возложение рук, вероятно, является тем, на что ссылается Послание к Евреям 6:1, когда среди прочего упоминаются шесть учений в первом завете («элементарное учение Христа»), которые подготовили Божий народ к Новому завету. : «покаяние от мертвых дел и вера в Бога, и наставление об омовении , возложении рук , воскресении мертвых и вечном суде» (Евреям 6:1–2).

В то время как большинство упоминаний в Ветхом Завете связаны со священниками и первозаветными церемониями (передача проклятия заместителю), в частности, два текста (оба в Числах) предсказывают, как «возложение рук» будет использоваться в церковный век (передача благословения официально признанному лидеру). В Числах 8:10 народ Божий возлагает руки на священников, чтобы официально назначить их своими представителями перед Богом, а в Числах 27:18 Бог поручает Моисею возложить руки на Иисуса Навина, чтобы официально назначить его новым лидером нация.

Руки Иисуса и Его апостолов

Когда мы подходим к Евангелиям и Деяниям, мы обнаруживаем заметный сдвиг в типичном использовании «возложения рук». Небольшая выборка по-прежнему передает общий/отрицательный смысл (повредить или схватить, связанный с книжниками и священниками, пытающимися арестовать Иисуса, Луки 20:19; 21:12; 22:53), но теперь с самим Сыном Божьим среди нас, мы находим новое положительное значение этой фразы, когда Иисус возлагает руки на людей, чтобы благословлять и исцелять.

Самой распространенной практикой Иисуса в исцелении является прикосновение, часто описываемое как «возложение рук» на исцеляемого (Матфея 9).:18; Марка 5:23; 6:5; 7:32; 8:22–25; Луки 13:13). Иисус также «возлагает руки» на маленьких детей, которые приходят к нему, чтобы благословить их (Матфея 19:13–15; Марка 10:16).

В Деяниях, как только Иисус вознесся на небо, его апостолы (фактически) становятся его руками. Теперь они, как и их Господь, исцеляют прикосновением. Анания «возлагает руки» на Павла через три дня после встречи на дороге в Дамаск, чтобы вернуть ему зрение (Деяния 9:12, 17). А руки Павла, в свою очередь, становятся проводниками необычайных чудес (Деяния 14:3; 19).:11), включая возложение рук на больного человека на Мальте, чтобы исцелить его (Деяния 28:8).

Новое в Евангелиях — это исцеление Иисуса через «возложение рук», но что нового в Деяния — это дарование и получение Святого Духа через «возложение рук». По мере того, как Евангелие продвигается из Иерусалима и Иудеи в Самарию, а затем дальше, до концов земли (Деяния 1:8), Богу угодно использовать возложение рук апостолами как видимый признак и средство сошествие Духа среди новых людей и мест — сначала в Самарии (Деяния 8:17), а затем за ее пределами, в Ефесе (19:6).

In the Church Today

Наконец, в Посланиях Нового Завета, когда мы начинаем видеть, что является нормативным в церкви сегодня, мы находим два оставшихся использования из Деяний, которые повторяют два упоминания выше в Числах (8:10 и 27). :18), и задал направление ссылкам Павла в 1 и 2 Тимофею.

В Деяниях 6:6, когда церковь избрала семерых мужчин в качестве официальных помощников апостолов, «их поставили перед апостолами, и они помолились и возложили на них руки». Здесь снова, как и в Числах, мы находим своего рода церемонию ввода в эксплуатацию. Видимое знамение возложения рук публично знаменует собой начало нового формального служения этих семерых, узнавая их перед народом и испрашивая у Бога благословения на их труды.

Так же и, когда церковь отвечает на указание Духа: «Отделите Мне Варнаву и Савла на дело, к которому Я призвал их» (Деяния 13:2), тогда «после поста и молитвы они возложили руки на их и отпустил» (Деяния 13:3). Как и в Деяниях 6:6, это официальное поручение, выполняемое публично, с коллективной просьбой о Божьем благословении.

Поручение служению

В 1 Тимофею 4:14 Павел обвиняет Тимофея, своего официального представителя в Ефесе,

Не пренебрегайте своим даром, который был дан вам пророчеством, когда совет старейшин возложил на вас свои руки.

Для наших целей здесь важно не то, какой именно дар получил Тимофей (хотя и в предыдущем, и в следующем стихах упоминается учение), а в том, как старейшины поручили ему его формальную роль. Тимофей был отправлен на это конкретное задание с публичным признанием признанных лидеров — не только их словами, но и зримым, осязаемым, памятным наложением их рук. Эта публичная церемония может быть тем, о чем говорит Павел во 2 Тимофею 1:6, когда он упоминает о даре Божьем в Тимофею «через мое рукоположение».

Последний ключевой текст и, возможно, самый поучительный, также находится в 1 Тимофею. Опять Павел пишет,

Не торопитесь с возложением рук и не участвуйте в чужих грехах; держи себя в чистоте. (1 Тимофею 5:22)

Теперь речь идет не о собственном поручении Тимоти, а о его участии в поручении других. Обвинение Павла содержится в разделе о старейшинах, почитающих добрых и наказывающих злых (1 Тимофею 5:17–25). Когда лидеры вроде Павла, Тимофея и других в церкви официально возлагают руки на кого-то для конкретного нового служения, они ставят свою печать одобрения на кандидата и в некотором смысле разделяют грядущие плодотворность и неудачи.

Таким образом, возложение рук противоположно омовению рук, как это делал Пилат. Когда старейшины возлагают руки на кандидата на служение, они как поручают ему определенную роль служения, так и рекомендуют его тем, среди которых он будет служить.

Бог дает благодать

И с возложением рук, и с помазанием елеем старейшины предстают перед Богом в особых обстоятельствах с духом молитвы и особыми просьбами, но в то время как помазание елеем требует исцеления, возложение на руках просит благословения на предстоящее служение. Помазание елеем в Иакова 5:14 в частном порядке передает больного Богу для исцеления; возложение рук в 1 Тимофею 5:22 публично хвалит кандидата в церковь для официального служения. Помазание отделяет больных и выражает потребность в особой Божьей заботе. Возложение рук выделяет квалифицированного лидера для конкретного служения и сигнализирует о том, что он способен благословлять других.

Затем возложение рук — как миропомазание или пост или другие внешние ритуалы для церкви — не является магией и не дает, как утверждают некоторые, автоматически благодати. Скорее, это «средство благодати», сопровождающее слова похвалы и общую молитву для тех, кто верит. Подобно крещению, возложение рук — это своего рода инаугурационный знак и церемония, обряд посвящения — способ сделать невидимую реальность видимой, публичной и памятной как для кандидата, так и для собрания, а затем через кандидата и собрание в мире.

Он служит средством благодати для кандидата в , подтверждая Божий призыв через церковь и в предоставляя осязаемый физический момент, чтобы вспомнить, когда служение становится трудным. Это также средство Божьей благодати для руководителей, которые расширяют и расширяют свое сердце и работают через верного кандидата. И это средство Божьей благодати для собрания и за его пределами в разъяснении того, кто является официальными лидерами, которым они будут стремиться подчиниться (Евреям 13:7, 17).

И во всем этом подателем и благословляющим является Бог. Он расширяет и расширяет служение руководителей. Он призывает, поддерживает и делает плодотворным служение кандидата. И он обогащает, взращивает и побуждает собрание к любви и добрым делам, к служению друг другу и за его пределами благодаря учению, мудрости и верному руководству вновь назначенного старейшины, дьякона или миссионера.

Грубая наука. Новая Зеландия . Лед . Грелки для рук

Грелки для рук
Майк Булливант

Экзотермические и эндотермические химические реакции
Тепло от холодной древесной золы
Гашение извести
Термитная реакция
Самостоятельное приготовление грелки для рук
Дополнительная литература и веб-сайты

Вызов
Сделать безопасную переносную форму отопления, которую можно взять с собой на отдых бригады, работающей на леднике.

Экзотермические и эндотермические химические реакции
Когда происходит химическая реакция, химические связи в реагентах разрываются и образуются новые связи. В зависимости от характера задействованных связей реакция либо высвобождает энергию, либо поглощает энергию из окружающей среды в виде тепла.

Когда процесс высвобождает энергию в окружающую среду, он называется экзотермическим (от греческого термо означает тепло и экзо означает снаружи). Наиболее очевидным эффектом экзотермической химической реакции является повышение температуры реакционной смеси. Однако некоторые процессы поглощают тепловую энергию из окружающей среды, и в этом случае они называются эндотермических реакций ( эндо по-гречески означает внутри). Эффект эндотермической химической реакции заключается в понижении температуры реакционной смеси.

Вернуться к началу

Все реакции горения (например, сжигание угля) экзотермические. Невероятно, но реакция между железом и влажным воздухом, вызывающая ржавчину, является очень экзотермическим процессом и выделяет много тепла. К сожалению, эта конкретная реакция протекает так медленно, что выделение тепла невозможно обнаружить. С другой стороны, фейерверки, взрывчатые вещества и топливо включают очень быстрые и чрезвычайно экзотермические химические реакции.

Для нашей грелки для рук нам нужно использовать экзотермический процесс или эндотермический процесс ? Чтобы генерировать тепло и выделять его в окружающую среду, нам нужен экзотермический процесс , и он должен подходить для использования в горячих компрессах для согревания рук.

Какие свойства, по вашему мнению, необходимы для подходящей химической реакции для использования в грелке для рук?

Ну реакция должна быть портативная и легко воспроизводятся . Он должен генерировать , а поддерживать температуру, которая не является ни слишком горячей, ни слишком низкой . Он также должен быть безопасным и не включать использование опасных химических веществ .

Мы решил попробовать три различных экзотермических процесса, чтобы увидеть, соответствует ли какой-либо из них вышеуказанным критериям:

Тепло от холодной древесной золы
Гашение извести
Термитная реакция

Вернуться к началу

Тепло из холодной древесной золы
Первая «реакция», которую мы опробовали для нашей грелки для рук, заключалась в растворении карбоната калия (K ₂ CO ₃ ) в воде. Карбонат калия является одним из химических веществ, остающихся в золе сгоревшего дерева. Вы можете извлечь его из золы, кипятя ее в воде и отфильтровывая все нерастворенные твердые вещества. Карбонат калия растворяется в воде вместе с некоторыми другими солями. Уменьшение водного раствора путем выпаривания большей части воды, а затем ее фильтрования дает прозрачный раствор, содержащий в основном карбонат калия. Если вы испарите почти всю воду, твердый карбонат калия в конце концов выпадет из раствора по мере того, как он становится все более концентрированным. Затем его можно отфильтровать и высушить.

Когда мы растворили в воде сухой твердый карбонат калия, температура поднялась всего на несколько градусов. Поэтому процесс не подходил для наших целей. Мы рассмотрели наши альтернативы, которые включали бы какую-то химическую реакцию.

Хотя растворение карбоната калия (K ₂ CO ₃ ) в воде экзотермический процесс, а не химическая реакция, потому что при этом химические связи не разрываются и не образуются. Но он генерирует тепла, поэтому его можно охарактеризовать как экзотермический.

Вернуться к началу

Известь гашеная
Второй экзотермический процесс, который мы опробовали для нашей грелки для рук, включал « гашение » негашеной извести, что включало одну или две химические реакции. Мы взяли обычный мел (карбонат кальция, CaCO ₃ ) и нагрели его до температуры от 2000 до 2500°F (1200-1400°C). При этих температурах карбонат кальция выделяет углекислый газ (CO ₂ ) и превращается в негашеную известь (оксид кальция, CaO). Когда вы добавляете воду в негашеную известь, процесс, называемый « гашение ‘ происходит бурная реакция с выделением большого количества тепла. Продуктом этой реакции является соединение, называемое « гашеная » известь (гидроксид кальция, Ca(OH) ₂ ).

Хотя водные растворы «гашеной» извести являются щелочными, ее растворимость в воде настолько низка, что раствор не представляет едкой опасности (вызывая химические ожоги) при использовании в грелках для рук. При правильном количестве извести количество выделяемого тепла будет подходящим для наших целей. Реакция также портативна и легко воспроизводима. Но сначала попробуем еще одну экзотермическую реакцию.

Вернуться к началу

термитная реакция
Третий процесс, который мы попробовали, представлял собой химическую реакцию, называемую реакцией термит (в Великобритании пишется как термит ). Это энергичная и сильно экзотермическая реакция, которая использовалась в прошлом для сварки железнодорожных путей. Нам удалось выработать достаточно тепла в нашей термитной реакции, чтобы сварить два куска стального листа. Это означает, что температура, создаваемая нашей реакцией, была выше 2900°F (1600°C)!

Термитная реакция включает восстановление некоторых оксидов металлов порошком алюминия (Al). (Первоначально восстановление включало химическое удаление кислорода из соединения или добавление к нему водорода. Более точно восстановление можно определить как процесс, в котором атомы, молекулы или ионы приобретают электроны. ) Мы получили алюминиевый порошок, опилив старый банки с напитками. Мы решили использовать оксид железа (III), или Fe ₂ O ₃ , более известный как ржавчина. Мы получили ржавчину от старого сарая из гофрированного железа на лесопилке. Когда мы смешали алюминиевый порошок и ржавчину в правильных пропорциях и запустили реакцию, образовалась светящаяся масса расплавленного железа вместе с поразительным количеством тепла и света.

Что ж, это была слишком бурная реакция, чтобы ее можно было использовать при изготовлении грелок для рук, поэтому мы решили остановиться на гашении извести.

Вернуться к началу

Самостоятельное изготовление грелки для рук
Наилучшей реакцией для использования в наших грелках для рук было «гашение» извести. Он вырабатывал достаточно тепла для наших целей и включал химические вещества (воду, оксид кальция и гидроксид кальция), которые сравнительно безопасны и легко доступны. Реакция также портативна и легко воспроизводима.

ЧТОБЫ СДЕЛАТЬ ГРЕЛКУ ДЛЯ РУК СВОИМИ РУКАМИ, ВАМ ПОТРЕБУЕТСЯ:

2 закрывающихся пластиковых пакета (примерно 4 квадратных дюйма)
1/2 унции (14 г) порошкообразной извести (оксид кальция)
2 ч. л. (10 мл) водопроводной воды
чайная ложка
пластиковая пипетка или пипетка
ведро холодной воды

Перед проведением следующего эксперимента убедитесь, что вы надели защитные очки и латексные или резиновые перчатки. НЕ беритесь за эти химические вещества голыми руками. Не используйте нейлоновый фартук или перчатки.

ПРИМЕЧАНИЕ: Будьте осторожны! При смешивании содержимого вы можете обнаружить, что оно становится настолько горячим, что может вызвать серьезные ожоги.

Возьмите небольшой самозакрывающийся пластиковый пакет и поместите его в другой пакет того же типа и размера. Используя чайную ложку, осторожно добавьте половину унции (14 граммов) порошкообразной извести во внутренний пакет и используйте пипетку или пипетку, чтобы добавить около 2 чайных ложек (10 мл) водопроводной воды. Надежно запечатайте оба пакета и перемешайте содержимое, осторожно манипулируя пальцами с порошком и водой. Через несколько секунд вы заметите, что температура грелки для рук начинает резко повышаться.

Когда мы отнесли наши грелки для рук из гашеной извести остальным членам команды на леднике Франца-Иосифа, мы обнаружили, что выделяется столько тепла, что некоторые пластиковые пакеты фактически расплавляются. Если это произойдет, когда вы будете проводить эксперимент, бросьте пакеты в ведро с холодной водой и утилизируйте полученный раствор, спустив его в унитаз. Не забудьте немедленно вымыть руки и тщательно в большом количестве холодной проточной воды.

Вернуться к началу

Дополнительная литература и веб-сайты:
Metals and Chemical Change , под редакцией Дэвида Джонсона, опубликовано Открытым университетом и Королевским химическим обществом (2002 г.), ISBN 0-85404-665-8

Хэмпден – Сиднейский колледж
Образовательный сайт, посвященный различным способам использования извести.