Раскаленное железо и сахар

[Vitalhh]

Стальную проволоку нагревают в огне (пламени) метана до красного или белого каления, после чего вносят в сахар. Последствия:

1. Красная проволока - Просто куча дыма.

2. Ярко-красная или белая проволока - Сначала дым, потом он загорается и происходит хлопок.

Потом сахар загорается, но как только проволока остынет, тухнет.

Интересный опыт. Но я в химии не силен, не могу понять, что происходит, но интересно.

Я калил железную проволоку на газовой плите, потом насыпал на негорючую подставку горку сахара. Внес первый раз, пошел дым вонючий, как будто горели дрова. Была примерно столовая ложка сахара и этого хватило, чтобы вся кухня стала "как в тумане". Открыл окно, проветрил. Внес второй раз - получилось, сахар сначала задымился, потом загорелся с хлопком. Через пару секунд потух. В этом раз дыма было меньше, калил долго не так чтобы до бела, но были белые области.

Захотелось большего. Намотал катушку железной проволоки, прокалил до бела, внес. Иии бац! Вообще такой взрыв был, столб пламени метр. Испугался, руки задрожали. Хотя я проводил такие опыты не первый раз. Но вот такого я не ожидал.

Боялся чтобы огонь не перекинулся на что-то и отпало желание повторять опыт.

Потом я узнал, что сахар испаряется и образует пар, как вода. Но в комнатном воздухе он конденсируется в туман, как вода и в воздухе висят маленькие частички сахара, может меньше от микрометра. Эти частички - это и есть тот туман, дым. И это взрывоопасно. Потому что как я написал выше, этот дым горит и вспыхивает с метровым столбом пламени. Чем выше ушел дым, тем выше столб. А он сначала идет вверх, а потом стелиться к полу. С интернета узнал, "нижний предел воспламенения аэровзвеси 92,5 г/м3".

Потом я узнал, что неоднократно взрывались сахарные заводы, на которых производили сахар (и там образовывался этот туман, но была плохая вентиляция и их не проветривали). Т.е. этот туман может образовывать взрыв. Так же само может взорваться и моя квартира... Это самое худшее, что я узнал, ведь я делал опыт и если бы я не проветривал (что из-за вони маловероятно), то могла быть взрывная концентрация и вынесло бы окна.

Но опыт все равно интересный. Мало проволоки, мало сахара, но много дыма и объемный взрыв. Из малого большое и такая неожиданность, из доступного сахара.

Поясните мне пожалуйста (и не только мне), что там происходит, при внесении того прутка туда и ... химическая реакция, физическое испарение, и т.д. интересно.

[Максим0]

Свекловичный сахар (сахарозу) испарить невозможно, при нагревании расплав сахара разлагается задолго до того.

Межзвенная эфирная связь в глюкозе таких издевательств не выдерживает первой, и по-сути продукты пиролиза сахарозы - это сложная смесь продуктов пиролиза глюкозы и фруктозы - общей формулы C_xH_yO_z со следующими ограничениями: x<7, y<13, z<4, причём y-чётное. Учитывая резкость процесса разнообразие органических продуктов будет очень велико, перечень продуктов реакции будет измерятся сотнями и из индивидуальных веществ много получится лишь воды, монооксида и диоксида углерода. В органической же части выход самого массового продукта будет заведомо меньше 3%, но можно точно утверждать что будет много альдегидов и ненасыщенной органики - с низкой температурой воспламенения.

 

[Максим0]

9 минут назад, Максим0 сказал:

Свекловичный сахар (сахарозу) испарить невозможно, при нагревании расплав сахара разлагается задолго до того.

Межзвенная эфирная связь в глюкозе таких издевательств не выдерживает первой, и по-сути продукты пиролиза сахарозы - это сложная смесь продуктов пиролиза глюкозы и фруктозы - общей формулы C_xH_yO_z со следующими ограничениями: x<7, y<13, z<4, причём y-чётное. Учитывая резкость процесса разнообразие органических продуктов будет очень велико, перечень продуктов реакции будет измерятся сотнями и из индивидуальных веществ много получится лишь воды, монооксида и диоксида углерода. В органической же части выход самого массового продукта будет заведомо меньше 3%, но можно точно утверждать что будет много альдегидов и ненасыщенной органики - с низкой температурой воспламенения. Относительно высокий выход должен быть у фурфурола и акролеина.

 

 

[Vitalhh]

Спасибо за ответ!

После ответа я зашел в гугл и посмотрел "пиролиз сахарозы", как оказалось это не совсем пиролиз (происходит на воздухе), так как в результате реакции при 1200 градусах без доступа воздуха основной выход это сажа и вода, а при температуре меньше с доступом воздуха (не пиролиз) - смесь ядовитых и токсичных веществ, канцерогенов и каждого повыше предельной концентрации на м3. Этот процесс (не пиролиз) называют карамелизация и используют для производства карамели (всем пофиг что там канцерогены). Фото с вики:

https://ru.wikipedia.org/wiki/Карамелизация

Правда, я не видел такого, чтобы карамель жгли и я не знаю, кто составлял статью на Википедия.

На этом фото примерно та же картина, которую я наблюдал, но у меня пламя было повыше, где-то метр (здесь примерно 20 см). Да и здесь дыма нет, а у меня был. Но все равно процесс на карамелизацию похож.

Буду дальше разбираться.

[Vitalhh]

Вот примерно мой случай, раскаленный стальной шар в сахар:

Здесь пламя примерно метр, как у меня. Но у меня чуть погорело и потухло, может секунды 2 горело высоко, потом секунд 20 не сильно.