Экзотермическая реакция для аккумулятора тепла

[Данил М]

Здравствуйте, ищу экзотермическую обратимую реакцию подобную кристаллизации ацетата натрия из переохлаждённого раствора. Необходимо, чтобы прямая реакция проходила как-то управляемо, чтобы это можно было сделать в любой момент, с выделением тепла порядка сотен кДж/кг и нагревом не менее, чем до 30-50 градусов по Цельсию. Обратная реакция должна проходить, получая тепло от тела температурой 95 градусов по Цельсию. Реагирующие вещества должны быть нетоксичными, как и продукты реакции, желательно, чтобы не газы. Обязательное условие - реакция должна нормально запускаться при минус 45 градусах по Цельсию, что невозможно для раствора ацетата натрия.

Изменено 2 Марта, 2020 в 10:03 пользователем Данил М

[Krolikoff]

нитрат кальция в метаноле? ну так, в качестве версии

растворимость хорошая, температура замерзания будет низкая, тетрагидрат теряет воду при +40

на воде точно должно работать, на метаноле - можно проверить

[Данил М]

Спасибо, однако хотелось бы что-то более безопасное, чем метанол. Устройство призвано выступить подогревателем двигателя, делаю научно-исследовательскую работу студента, однако сам с химией на Вы. Потому зашёл спросить у знающих людей

[Krolikoff]

метанол безопасен, если его не пить, тем более при такой концентрации нитрата кальция его пить никто и не сможет

в этаноле растворимость гораздо хуже, по теплу выход будет меньше, если вообще заработает

[Данил М]

А как оценить температуру замерзания при использовании в качестве растворителя воды? Боюсь, что здесь всё намного сложнее, чем расчёт температуры замерзания по закону Рауля

[Krolikoff]

не знаю, но подозреваю, что на воде до требуемых -45 не дотянет

[Данил М]

Спасибо, обсужу Ваше предложение с научным руководителем ещё. Да и возможно ещё какие-то варианты здесь предложат

[yatcheh]

17 минут назад, Данил М сказал:

Спасибо, обсужу Ваше предложение с научным руководителем ещё. Да и возможно ещё какие-то варианты здесь предложат

 

Если в общем виде - вам требуется система, находящаяся в метастабильном состоянии "A" при низкой температуре, под воздействием некоего импульса переходящая в стабильное состояние "B" с выделением тепла и нагреванием, затем при последующем внешнем нагревании до более высокой температуры вновь, с поглощением теплоты переходящая в состояние "A", которое сохраняется при понижении температуры до исходного значения.

Боюсь, химия, как таковая - тут не помощник.

Вот с фазовыми переходами тут всё в порядке. Только метастабильные солевые растворы на то и мета-стабильные, что контролировать их поведение трудно. 

Если это солевой раствор - то для стабильности у него вязкость должна сильно повышаться при охлаждении, т.е. метанольная основа тут - не айс. Этиленгликолевый, или на смеси гликолей, или на глицерине - что-то в этой области. Кстати, сам глицерин - прекрасный кандидат, без всяких солей. Теплота плавления у него 200 кДж/кг, теплоёмкость жидкого 2.5 кДж/(кг*град). Разогреться, правда, может только до +20, но зато и охладить его можно без проблем хоть до абсолютного нуля. Единственный большой вопрос- как заставить его кристаллизоваться. Нужна затравка. Вроде йодистого серебра для кристаллизации переохлаждённого водяного пара.