Какие вещества называют сухой водой. Уникальное открытие - сухая вода! Что такое сухая вода и ее состав

Давно известное химикам вещество, именуемое как «сухая вода », было запатентовано ещё 42 года назад, в 1968 году. Тогда она пользовалась огромной популярностью в косметической промышленности. Сухой водой в народе называют жидкость с названием Noves1230. Сухая вода имеет такую формулу - CF3CF2C(O)CF(CF3)2 . Сухая вода была создана американскими учеными. Главная особенность сухой воды, что она не смачивает поверхность. Вы можете окунуть в сухую воду обыкновенный листок бумаги, но он не намокнет. В ходе экспериментов выяснили, что сухая вода не проводит электрический ток, не растворяет сахар, чай и кофе.

Температура кипения сухой воды - 49°C. Можно смело опускать руки в кипящую сухую воду. Сухая вода не представляет опасности для человека. При распылении сухая вода очень быстро испаряется. Впервые сухая вода была продемонстрирована в 2004 году в качестве средства для тушения пожаров. Сейчас сухая вода вызывает гораздо больший интерес как средство защиты окружающей среды и борьбы с климатическими изменениями. Внешне эта вода похожа на белый мелкий песок и в действительности представляет собой мелкие капельки воды в водоотталкивающей кремниевой оболочке. А кремний, как известно, входит в состав обычного пляжного песка. Оболочка препятствует воссоединению молекул воды и превращению их обратно в жидкость. Производство сухой воды – несложный и довольно-таки быстрый процесс. На высокой скорости смешивается вода и кремний, и уже через 90 секунд сухая вода готова.

Полученный таким образом порошок сухой воды при взаимодействии с газами образует гидраты – полезные химические соединения.

Бен Картер, учёный из Ливерпульского университета, исследующий свойства и способности сухой воды, и его коллеги, обсудили недавно на съезде Американского химического общества в Бостоне различные способы применения данного вещества.

Среди множества способов применения её уникальных свойств, была особо отмечена способность сухой воды впитывать в больших количествах углекислый газ – один из тех парниковых газов, которые вызывают глобальное потепление. При использовании сухой воды, получается сохранить в три раза больше углекислого газа, чем если бы использовалась гравитационная вода. Таким образом, можно добиться значительного снижения концентрации парниковых газов в атмосфере.

Благодаря способности данной воды взаимодействовать с метаном, учёные собираются найти безопасный способ хранения метанового топлива для тех автомобилей, что работают на природном газе. Получение гидрата метана делает возможным усовершенствовать систему хранения и транспортировки этого природного газа и является ключевым моментом при разработке альтернативного топлива.

Бен Картер считает, что если к смеси добавить гелеобразующий агент, то сухая вода станет более пригодной к переработке. Сухую воду тогда возможно будет использовать неоднократно, так как гель прочнее порошка. Учёные предлагают использовать сухую воду при производстве пищевых продуктов и их компонентов, и других товаров потребления. Применение сухой воды, как доказали лабораторные испытания, может ускорить каталитические реакции при производстве данных товаров, а так же сделать химическую обработку при этом более энергоэффективной и менее вредной для окружающей среды. Сухая вода будет полезна для усовершенствования способов перевозки и хранения различных потенциально опасных жидкостей, так как будет превращать их в сухой порошок.

Благодаря своим свойствам, сухая вода помогает защищать окружающую среду от опасного влияния различных вредных реагентов. А так же может быть полезна при производстве пищевых продуктов.

Конечно, это шутка. Сухую воду не едят. Вернее, не пьют. Это вещество было разработано в США в 2004 году с чисто практическими целями. И если бы не его необычные свойства в сочетании со сходством с обычной водой, наверное, никто, кроме специалистов, и не узнал бы о нем.
В нашей стране интерес к нему возник после появления сюжета о сухой воде в программе Галилео.

Загадочная жидкость без цвета и запаха, так похожая на воду, заинтересовала многих.
Ведь сухая вода:

• не проводит электричество;
• кипит при температуре 49°C;
• не смачивает поверхности.

Сухая вода: применение

Но если при тушении пожара использовалась сухая вода, всех этих проблем не возникнет. С огнем это вещество борется не хуже, а возможно, и лучше, чем обычная вода. При этом, бумага, мебель и техника остаются неповрежденными.

Если вы увлекаетесь технологиями и любите смотреть образовательные телепередачи, то наверняка слышали о таком веществе, как сухая вода. Однако этим термином называют абсолютно разные по химическому составу вещества. Первое – это жидкость Novec 1230, изобретенная компанией 3M. А второе – белый порошок, который представляет собой молекулы воды в кремниевой оболочке. Мы опишем эти вещества и объясним их способы применения.

Жидкость под названием Novec 1230 была изобретена американской компанией 3М в 2004 году. Вещество не имеет ни цвета, ни запаха, поэтому очень похоже на воду, только отличается от нее интересными свойствами:

• является диэлектриком, то есть не проводит электрический ток;
• плавится при температуре 108 °C, а закипает – при 49°C;
• очень слабо смачивает поверхности;
• не является растворителем.

Такие свойства объясняются химическим составом вещества. Формула сухой воды: CF3CF2C(O)CF(CF3)2. Как видим, в ней отсутствуют атомы водорода и водородные связи.

Во время презентации изобретения в жидкость поместили листы бумаги, которые не намокли, а чернила на них не размазались. Также в воду опустили смартфон, что никак не сказалось на его работоспособности. Интересно, что в Novec 1230 практически ничего не растворяется, поэтому даже не пробуйте заварить чай в этом веществе.

Применение Novec 1230

Многие, узнав о свойствах чудо-воды, захотели приобрести это вещество для демонстрации друзьям различных фокусов. Однако Novec 1230 изобрели для более серьезной цели – тушения пожаров. Почему же нельзя обойтись обычной водой?

Представьте себе, что возгорание происходит в офисе, где много компьютеров и важных документов. Если тушить пожар водой или пеной, документы превратятся в груду мокрой бумаги, а техника просто перестанет работать. К тому же мебель будет испорчена. Если же использовать сухую воду, огонь будет потушен, а документация останется в целости и сохранности (если не успеет сгореть).

Novec 1230 обладает комплексом свойств, полезных при тушении огня:

• поглощение тепла и эффект охлаждения;
• способность ингибировать пламя;
• не меняет концентрацию кислорода в помещении. Это помогает увеличить время эвакуации людей.

Чаще всего системы пожаротушения с сухой водой применяются в музеях, архивах и библиотеках. Также системы с Novec 1230 устанавливают на телестанциях, крупных производствах и в других местах, где находится много дорогой аппаратуры. Интересно, что сухая вода не только не вредит электронике, но и применяется для безопасного метода ее охлаждения. Для этого перегревшиеся приборы полностью погружают в вещество.

Можно ли сделать сухую воду в домашних условиях

Многие интересуются, как сделать сухую воду в домашних условиях. Ответ – никак! Синтез чудо-вещества требует подготовки и специальной аппаратуры. Однако Novec 1230 можно приобрести в специальных магазинах, где торгуют системами противопожарной безопасности. Удовольствие это не из дешевых, поэтому позволить его себе может далеко не каждый.

Вода в кремниевой оболочке

Также сухой водой называют интересное изобретение химиков в 1968 году – мелкодисперсное сыпучее вещество, похожее на песок. Каждый кристаллик этого песка представляет собой каплю воды, обернутую в кремниевую оболочку. Благодаря кремнию молекулы не взаимодействуют между собой и не слипаются, поэтому вода не переходит в жидкое состояние и остается «сухой».

Удивительно, что процесс производства такого материала совсем простой и недлительный. Силиций с водой смешивают в течение 90 секунд на очень большой скорости – и сухая вода готова. Однако дома такой эксперимент повторить невозможно, так как, скорее всего, у вас не найдется прибора, способного смешивать вещества с достаточной скоростью.

Область применения

В самом начале сухую воду использовали в косметической промышленности. Сегодня это вещество применяется во многих сферах жизни. Ученые заметили, что сухая вода способна захватывать и удерживать большое количество углекислого газа. А как известно, этот газ относится к парниковым и является одной из причин глобального потепления. Поэтому сухую воду начали использовать для предупреждения парникового эффекта и защиты окружающей среды.

Также вода в кремниевой оболочке способна взаимодействовать с газами, образуя гидраты. В состоянии гидратов токсические вещества перестают быть опасными для человека. Такое свойство сухой воды начали применять для хранения и перевозки опасных газов, таких как метан, этилен и другие.

Сухая вода: Видео

Novek 1230 - порошковая (сухая) вода была обнаружена в 1968 году. На некоторое время об этом открытии забыли. Вероятно, посчитав, что сухая вода не нужна. Однако многие ученые утверждают, что это вещество может помочь человечеству справиться с глобальным потеплением.

В начале 21 века исследования сухой воды были возобновлены. Группа английских ученых Ливерпульского Университета занялась решением задач по практическому использованию этого открытия.

Сухая которой включает девяносто пять процентов обычной воды, похожа внешне на сахарную пудру. Каждую капельку покрывает особая оболочка из диоксида кремния. Это соединение кислорода и кремния считается самым устойчивым. Оболочка из не позволяет растекаться и сливаться каплям. Размер каждой капли - не более одного микрона.

В ходе опытов было установлено, что сухая вода обладает прекрасной способностью абсорбировать газы. Предположительно, вещество может впитывать газы, провоцирующие появление на планете. Именно это направление практического применения вещества и исследовали ливерпульские ученые. В лабораторных условиях было установлено, что сухая вода способна впитывать в себя в три раза больше углекислого газа, нежели простая вода в течение одинакового периода времени.

Вещество, вероятно, может помочь добывать замерзший метан, находящийся на дне в Мировом океане. Открытие сухой воды может помочь собирать и аккумулировать в достаточно больших количествах и другие газы, которые сложно добывать. Кроме того, сама технология получения вещества может применяться и к прочим жидкостям. Это также открывает перспективные возможности в развитии множества отраслей техники и науки.

Вместе с этим английские ученые пытались доказать, что применение такой формы жидкости может быть актуально при транспортировке и хранении потенциально опасных материалов. Так, например, исследователи предположили, что можно получить новый метод хранения автомобильного топлива для двигателей, работающих на водороде.

Сухая вода, формула которой CF3CF2C(O)CF(CF3)2, имеет два общих с обычной водой свойства. Оба вещества не обладают ни вкусом, ни запахом. У простой воды в качестве окислителя выступает кислород. Окислителем в данном веществе является фтор.

У сухой воды порядка пятидесяти градусов, замерзания - сто восемь градусов. Однако даже в процессе кипения, утверждают ученые, если опустить руки в Novek 1230, то ожога не будет. Вещество обладает высокой плотностью.

Благодаря отсутствию способности проводить ток, сухую воду можно использовать в электронебезопасных помещениях. Вещество распадается под влиянием ультрафиолета. В открытой таре сухую воду можно хранить не больше пяти суток.

Вещество широко применяется при пожаротушении, в особенности в помещениях, где сконцентрировано достаточно большое количество электроники и оборудования под К таким помещениям, например, можно отнести генераторные, серверные, электростанции, трансформаторные и прочее. Огнегасящий эффект при этом достигается в результате охлаждения и активного поглощения тепла.

Порошковая вода не воздействует разрушительно на бумагу. Именно в связи с этим, в архивных помещениях, в музеях стараются устанавливать с использованием Novek 1230. Так, например, этой системой пользуются в Эрмитаже.

Порошковая вода для людей безвредна. Однако исследователи не рекомендуют ее пить. Небольшая температура кипения не позволит заварить в порошковой воде ни чай, ни кофе. Сахар в ней также не растворяется.

По мнению ученых, порошковую воду в скором времени будут применять повсеместно.

Сравнительно новое вещество, разработанное в 2011 году компанией «ЗМ», обладает уникальными техническими и эксплуатационными характеристиками. Официальное название Novec 1230, но в мире оно известно как «сухая вода».

Отсутствие водорода в структуре молекулы фторированного кетона наделило вещество особыми свойствами, которые с успехом используются для ликвидации очагов возгорания:

• Нулевая электропроводимость;
• Точка кипения +49°С;
• Вещества и материалы не намокают.

Вещество является абсолютно безопасным для здоровья человека и экологически безвредным. Но, несмотря на общепринятое название – «сухая вода» внутрь его лучше не употреблять.

Подробнее о свойствах сухой воды можно увидеть в ролике презентации компании производителя:

Область применения

Наибольшее распространение на западе сухая вода получила в системах автоматического пожаротушения, устанавливаемых в помещениях с хрупкими художественными ценностями: музеях, картинных галереях; библиотеках и архивах. Рекомендуется использовать Novec 1230 в , дата центрах, лабораториях, которые работают с жидкими пожароопасными веществами и оборудованы хрупким электронным оборудованием. Доказательством того, что тушение пожара сухой водой эффективно и безопасно, является снятие всех ограничений на его использование в США и применение сухой воды в , самолетов и бронетехники.

На данный момент наиболее распространенными веществами подобного типа являются 3M™ Novec™ 1230 и Флуорокетон С-6. Оба вещества имеют практически идентичные эксплуатационные показатели и относятся к типу хладонов.

Огнетушащее вещество сертифицировано для применения в процессе тушения пожаров категории А и В. Проводятся исследования на подтверждение допуска к тушению горючих газов – класс С.

Тушение сухой водой происходит по принципу снижения температуры (70% действия вещества) и ингибирование химической реакции процесса горения(30% эффекта тушения).

Преимущества

Высокая эффективность – источник возгорания нейтрализуется, благодаря высокому уровню испаряемости, на протяжении 10-15 сек;

Безопасность для человека подтвержденная клиническими испытаниями. Установку можно включать, когда в помещении еще находятся люди.

Удобство эксплуатации – сухая вода может использоваться в качестве огнетушащего вещества в уже смонтированных с минимальной модернизацией оборудования. Кроме того повреждение баллонов с сухой водой и даже ее разлив не вызовет неприятных последствий. «Вода» просто испарится, не оставив и следа.

Экологическая безопасность – распад вещества происходит за 3-5 дней, без повреждения озонового слоя.

Устройство системы пожаротушения

Система пожаротушения сухой водой состоит:

Более подробно об элементах системы, их размещении и принципе срабатывания можно узнать из ознакомительного ролика компании производителя:

Учитывая высокую эффективность, которую демонстрирует сухая вода (пожаротушение очага возгорания класса А занимает всего 10 секунд), габариты установки необходимой для контроля помещения гораздо компактнее, а количество баллонов значительно меньше. Кроме того, к трубопроводу предъявляются гораздо меньшие технические требования. Рабочее давление всего 25бар, вместо необходимых для газовой системы 250 – 300бар. Это значительно упрощает и удешевляет как монтаж, так и дальнейшее обслуживание.