Eksploderende brintdåse

Forsøg nr.: 20
Formål: At demonstrere egenskaber for brint samt hastigheden af kemiske reaktioner.
Resume: En dåse med hul i låget fyldes med brint. Brinten antændes ved hullet, og man venter. Efter lidt tid eksploderer dåsen med et meget højt brag.
Nøgleord: Energi, termodynamik, varme, tryk.

Beskrivelse:

Med en lukket beholder kan man lave en kraftigt eksplosion med en blanding af ilt og brint. I dette forsøg anvendes en standard 50 cl øldåse af aluminium, men de fleste andre beholdere kan bruges.

I bunden af en øldåse bores et lille hul på ca. 2-3 mm. Vend nu dåsen på hovedet, så dette hul kommer opad. Slangen fra en brintflaske puttes nu op i øldåsen for neden, og der lukkes op for brinten. Man kan høre på den susende lyd, hvornår øldåsen er fyldt med brint. En finger puttes over hullet for oven, så brinten ikke siver ud.

Oversigt over forsøg med eksploderende brintdåse. Dåsen fyldes op med brint, placeres på et bord (let skråtstillet), brinten antændes. Efter noget tid eksploderer dåsen.

Dåsen places nu på bordet med det lille hul opad. Fingeren fjernes fra hullet, og den udsivende brint antændes. Brinten brænder nu ganske langsomt med en næsten usynlig flamme. Samtidig suges luft ind i dåsen fra den nederste åbning.

Efter noget tid er der suget så meget luft ind i dåsen, at ilten og brinten danner det rette forhold til, at en eksplosion kan finde sted.

En almindelig øldåse eller en metaldåse med hul i låg og i bunden kan bruges til at eksplodere brint i.

Forsøget er overraskende, idet der ikke sker noget i lang tid, hvorefter dåsen eksploderer meget pludseligt. Hvis man bagefter mærker på øldåsen, så vil man opdage, at den er blevet varm, og at eksplosionen har dannet vand, som sidder på indersiden.

Ved nogen beholdere kommer der stort set ingen forvarsel. Dog vil man muligvis kunne se, at flammen bliver mindre lige før eksplosionen. Ved små øldåser kan man desuden ofte høre en svag summen lige før eksplosionen. Dette skyldes luften, der suges ind for neden.

Hvis man bruger andet end en øldåse, så skal man selv sørge for at bore et hul i bunden, så luften kan suges ind. Hullet i bunden skal være større end det i toppen.

Forsøget kan bruges til at diskutere egenskaber for brint; hvornår brænder dette, og hvorfor skal der ilt til? Kan reaktionen gå baglæns (ja, ved elektrolyse af vand)? Man kan derudover diskutere raketmotorer. For eksempel bruger den amerikanske rumfærge ilt og brint som brændstof. Endelig kan man vise et billede af ulykken med Hindenburg. Sidstnævnte skyldtes dog ikke kun indholdet af brint, men også at Hindenburg var belagt med et brandfarligt materiale.

Forsøget udføres med en 5 liters øltønde af Fysikshowet i Århus. På billedet er tønden netop eksploderet, og den flyver en halv meter over bordet.

Bemærk at braget fra eksplosionen kan være meget højt! Bruger man en beholder med løst låg, så kan låget desuden skydes af med stor fart.

Forsøget er for øvrigt relateret til "røggas-eksplosioner", der er kendt og frygtet af alle brandmænd. Disse eksplosioner optræder, når man for eksempel åbner en dør ind til en brændende bygning, hvorved uafbrændte gasser blandes med nok luft til at eksplodere.

Spørgsmål og svar:

Brinten eksploderer ikke. Hvorfor?

Hvis dåsen blev fyldt op med brint, så skal den nok eksplodere på et tidspunkt. Det kan godt tage meget lang tid afhængig af, hvilken beholder man bruger. Bruges en øldåse, så kan det være en fordel at lægge en tændstik eller lignende ind under den nederste kant. Dermed kan der lettere suges luft ind i dåsen.

Udstyr og materialer:

Sodavandsdåse
Brint

Referencer:

Quick Time film af øldåse med brint, der eksploderer (1,73 MB).

PIRA DCS: 4F10.45 (Termodynamik: Entropi og termodynamikkens 2. lov)

Opdateret: 20.09.2007

Har du kommentarer, rettelser eller tilføjelser til dette forsøg, så send en til FYSIKBASEN.DK.