25.09.2007

Морская вода загорелась под воздействием радиочастот

Неожиданное открытие совершил медик из университета Эри Джон Канзиус (John Kanzius) при попытке опреснения морской воды при помощи радиочастотного генератора, разработанного им для терапии новообразований. Морская вода неожиданно загорелась. Впоследствии аналогичный настольный эксперимент поставил сотрудник университета штата Пенсильвания Рустум Рой (Rustum Roy).

Физика процесса горения соленой воды оказалась не вполне понятной. Горит, конечно, не вода, а водород, который выделяется из воды под действием радиоволн: в этом и состоит "соль" открытия (кстати, соль совершенно необходима: в пресной воде "эффект Канзиуса" не наблюдается).

По словам Канзиуса и Роя, поджигая выделяющийся водород (а он выделяется все время, пока вода находится в радиополе), можно достичь температуры выше 1600 градусов Цельсия. Температура пламени и его окраска зависит от концентрации соли и других веществ, растворенных в воде.

Ошибочная интерпретация более правдоподобна. Согласно популярной в Сети версии, под воздействием радиоволн между ионами Na+ и Cl- возникает дуговой разряд, который по виду напоминает пламя, хотя на самом деле является иным видом плазмы. С другой стороны, логично считать, что Рой все же смог отличить горение водорода от дугового разряда и Канзиус говорит правду. Эта версия тоже натыкается на определенные противоречия.

Ковалентная связь между кислородом и водородом в молекуле воды очень прочна, и для того, чтобы ее разорвать, нужна немалая энергия. Классическим примером расщепления молекулы воды является электролиз, достаточно энергозатратный процесс. Канзиус, однако, подчеркивает, что в данном случае имеет место не электролиз, а совершенно иное явление. Какой именно частоты радиоволны используются в аппарате, не сообщается, однако сомнительно, чтобы их энергии было достаточно для разрушения связи. Часть молекул воды в растворе находится, конечно, в диссоциированном виде (несколько упрощая, в виде ионов H+ и OH-), но и это не помогает понять, откуда берется газообразный молекулярный водород.

Может ли такой аппарат в принципе оказаться энергетически выгоден? Для того чтобы его запустить, необходимо разорвать связь водород-кислород, затратить энергию. Впоследствии водород сгорает, то есть вступает в реакцию с кислородом и опять же дает воду. В итоге образуется та же самая связь, при ее образовании энергия, конечно, выделяется, но она никак не может быть больше энергии, затраченной на разрыв связи.

Можно предположить, что на самом деле вода не является в аппарате Канзиуса возобновляемым топливом, то есть тратится необратимо (как дрова в костре, уголь в ТЭС, ядерное топливо в АЭС), а на выходе получается не вода, а что-то другое. Тогда закон сохранения энергии не нарушается, но легче не становится. Приходится допускать различные изыски: что при сгорании образуется не вода, а перекись водорода, что кислород не выделяется в виде газа (а на горение идет только кислород из воздуха), а вступает в реакцию с солью, образуя, например, хлораты ClO3-, и т.п. Все эти предположения фантастичны, а главное, все равно не объясняют, откуда берется лишняя энергия.

Еще одним возможным источником энергии является сама растворенная соль. Растворение хлорида натрия - эндотермический процесс, проходящий с поглощением энергии, соответственно, при обратном процессе энергия будет высвобождаться. Однако количество этой энергии ничтожно: около четырех килоджоулей на моль (примерно 50 килоджоулей на килограмм соли, что почти в тысячу раз меньше удельной теплоты сгорания бензина).

Никто из сторонников проекта прямо и не утверждал, что энергия на выходе может превзойти энергию на входе, речь шла лишь об их соотношении. Однако тогда непонятно, какую выгоду может принести такой аппарат топливной индустрии. Может быть, у него найдутся другие применения: добыча водорода или опреснение воды. Если окажется, что аппарат позволяет удешевить эти процессы, он будет вполне востребован.

Источники:

1. Lenta.Ru
2. Сnews.ru