Karbür lamba - Carbide lamp

Ayrıca bakınız: Far (dış mekan)
Bir asetilen gazı madencisi lambası

Karbür lambalarveya asetilen gaz lambaları, üreten ve yanan basit lambalardır asetilen (C2H2) reaksiyonu ile oluşturulan kalsiyum karbür (CaC2) ile Su (H2Ö).[1]

Asetilen gaz lambaları, binaları aydınlatmak için kullanıldı. deniz feneri fenerler ve motorlu araçlarda ve bisikletlerde far olarak. Şapkaya takılan veya elde taşınan taşınabilir asetilen gaz lambaları, yirminci yüzyılın başlarında madencilikte yaygın olarak kullanılıyordu. Hala çalışıyorlar mağaracılar, avcılar ve katafiller. Parlamayı azaltmak için tüfek nişangahlarını karartmak için "karbür mumlar" veya "sigara içenler" olarak adlandırılan küçük karbür lambalar kullanılır. Çünkü kullanılırlar isli asetilen tarafından üretilen alev.[2]

Mekanizma

1910 dolaylarında Fransız yapımı asetilen gaz lambası, bisiklet
Bir kömür madeninde karbür lamba

Bir madencilik veya mağaracılık lambası kalsiyum karbür jeneratör daha düşük bir odaya yerleştirilir. Üst rezervuar daha sonra suyla doldurulur. Kalsiyum karbür içeren hazneye suyun damlamasına izin verildiği hızı kontrol etmek için dişli bir valf veya başka bir mekanizma kullanılır. Su akış oranını kontrol ederek, üretim asetilen gaz kontrol edilir. Bu da gazın akış hızını ve brülördeki alevin boyutunu ve dolayısıyla ürettiği ışık miktarını kontrol eder.

Bu tür bir lambanın ışığı ileriye doğru yansıtmasına yardımcı olmak için genellikle alevin arkasında bir reflektör bulunur. Asetilen gazıyla çalışan bir lamba parlak, geniş bir ışık üretir. Çoğu mağara adamı, tam karanlıkta çevresel görüşü iyileştirdiği için bu tür odaklanmamış ışığı tercih eder. Karbürün su ile reaksiyonu ekzotermiktir ve alevden bağımsız olarak makul miktarda ısı üretir. Soğuk mağaralarda, karbür lamba kullanıcıları bu ısıyı hipotermiyi önlemeye yardımcı olmak için kullanabilir.[3]

Kimyasal reaksiyonlar

Ayrıca bakınız: Asetilen üretimi

Asetilen şu reaksiyonla üretilir:[4]

CaC2(s ) + 2H2Ö(l ) → C2H2(g ) + Ca (OH)2(aq )

Asetilen yanar kolayca atmosfer:

2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O + ΔH = −1300 kJ / mol

Bir lambadaki karbürün tamamı reaksiyona girdiğinde, karbür haznesi, sönmüş kireçten (Ca (OH)2 ) yapmak için kullanılabilir çimento. Bu bir atık torbasına boşaltılır ve hazne yeniden doldurulabilir.

Tarih

1900'lerden Demiryolu Müzesi'nde bir karbür lamba Flåm, Norveç

1892'de, Thomas Willson Kalsiyum karbür oluşturmak için ekonomik olarak verimli bir süreç keşfetti elektrik ark ocağı kireç ve kola karışımından. Ark ocağı, reaksiyonu yürütmek için gereken yüksek sıcaklığı sağlar.[5] Kalsiyum karbür üretimi, kimyadaki sanayi devriminin önemli bir parçasıydı ve ABD'de üretilen büyük miktarlarda ucuz hidroelektrik gücünün bir sonucu olarak mümkün hale geldi. Niagara Şelaleleri yirminci yüzyılın başlangıcından önce.[6] 1895'te Willson patentini sattı Union Carbide. Asetilen gazıyla ev içi aydınlatma 1894'te ve bisiklet lambaları 1896'da tanıtıldı. Fransa'da, Gustave Trouvé Parisli bir elektrik mühendisi olan, aynı zamanda ev tipi asetilen lambaları ve gazölçerler.

Amerika Birleşik Devletleri'nde geliştirilen ilk karbür bisiklet lambası patentli içinde New York 28 Ağustos 1900'de Frederick Baldwin tarafından.[7] Başka bir erken lamba tasarımı bir patent itibaren Duluth, Minnesota 21 Ekim 1902.[8] 1900'lerin başında, Gustaf Dalén icat etti Dalén ışığı. Bu, Dalén'in önceki icatlarından ikisini birleştirdi: alt tabaka Agamassan ve Güneş valfi. Karbür lambalardaki icatlar ve iyileştirmeler onlarca yıldır devam etti.[9]

54 madencinin ölümüne yol açan Illinois kömür damarı metan gazı patlamasında karbür lambanın açık alevleri karıştıktan sonra, 1932 Moweaqua Kömür Madeni felaketi,[10] Amerika Birleşik Devletleri kömür madenlerinde karbür lamba kullanımı azaldı. Özellikle diğer ülkelerin kömür ocaklarında kullanılmaya devam ettiler. SSCB.

Doğumunda Iquitos sineması ışık desteği olarak bir karbür lamba kullanıldı proje ilk film Casa de Fierro, 1900lerde.

Aydınlatma sistemleri

Ev asetilen gazı aydınlatma reklamı, 1922

Amerika Birleşik Devletleri'nin hizmet vermediği kırsal ve kentsel alanlarında karbür aydınlatma kullanıldı. elektrifikasyon. Kullanımı 1900'den kısa bir süre sonra başladı ve 1950'den sonra da devam etti. Kalsiyum karbür peletler evin dışındaki bir kaba yerleştirildi, su kabın içine akıtıldı ve asetilen salgılayan peletler üzerine damlaması sağlandı. Bu gaz borulu aydınlatma armatürleri yandığı evin içinde çok parlak bir alev yaratıyor. Karbür aydınlatma ucuzdu ancak gaz sızıntısı ve patlamalar.

Otomobil, motosiklet ve bisikletin ilk modellerinde karbür lambalar kullanılmıştır. farlar. Karbürden türetilen asetilen gazı, erken otomobillerin geceleri güvenli bir şekilde sürmesini sağladı. Büyüteç mercekleriyle birleştirilmiş kalın içbükey aynalar asetilen alev ışığını yansıtıyordu. Bu tür ışıklar, güvenilir piller ve dinamolar bulunana ve üreticiler elektrik ışıklarına geçene kadar kullanıldı.

Gece navigasyonu için nehir teknelerinde asetilen lambaları da kullanıldı. Avustralya Ulusal Müzesi gemide kullanılan yaklaşık 1910 yılında yapılmış bir lambaya sahip PSKurumsal, bir buharı çalışma düzenine ve müze koleksiyonunda restore edilmiştir.[11]

Bunlar için de kullanılır gece avı.

Mağaracılıkta kullanın

LED elektrik lambaları çoğunlukla karbür lambaların yerini alırken, bazıları hala eğlence sırasında karbür lambaların kullanılmasının "eski usul" yaklaşımını tercih ediyor Mağaracılık geziler.

erken Mağaracılık Henüz hafif elektrikli aydınlatma avantajına sahip olmayan meraklılar, karbür lambayı hobilerine tanıttı.[12] Giderek daha modern seçeneklerle değiştirilirken, mağaracıların önemli bir yüzdesi hala bu yöntemi kullanıyor.

Mağara araştırmalarında, araştırma istasyonları olarak belirlemek için mağarada uygun noktaları belirlemesi gereken öncü veya "nokta" sörveyörü için karbür lambalar tercih edilir. İsli karbür alevi, mağara duvarlarını bir istasyon etiketi ile işaretlemek için kullanılabilir. Bu amaç için özellikle tercih edilenler tamamen pirinç lambalardır veya ferromanyetik metaller, çünkü bu lambalar bir iğneyi saptırmaz. manyetik pusula, tipik olarak mağaracı lambası kullanılarak yukarıdan parlak bir şekilde aydınlatılırken okunur.

Mağara ölçme araçları olarak kullanımlarının yanı sıra, birçok mağara ustası, dayanıklılıkları ve aydınlatma kalitesi nedeniyle karbür lambaları tercih eder. Bir zamanlar pille çalışan cihazlara kıyasla yakıt kütlesi başına göreceli aydınlatmaları nedeniyle tercih edilmişlerdi. Yüksek yoğunluğun ortaya çıkmasından önce LED lityum iyon pillerle aydınlatmanın, karbürün de madencilerin elektrik lambalarına göre iki önemli avantajı vardı. Maden lambalarının standart bir çalışma vardiyası süresince dayanması amaçlanırken, büyük mağaracılık keşifleri çok daha uzun sürebilir, böylece karbür yolculuk sırasında yenilenebilirdi. Uzak bölgelerde birkaç gün boyunca kamp yapmayı içeren keşif gezileri, yeniden şarj etmek için elektriğe erişemeyebilir. Bu tür durumlarda kullanılan lambalar, esnek bir boru ile bir kulaklık setine bağlanan, kayışa monte edilmiş bir gaz jeneratöründen oluşacaktır.

Asetilen üreten reaksiyon, ekzotermik bu, lambanın reaktör kabının dokunulduğunda oldukça ısınacağı anlamına gelir; bu eller ısıtmak için kullanılabilir. Alevden gelen ısı, egzoz gazlarının vücuttan çıkarılan bir gömlek veya pançonun altına akmasına izin vererek vücudu ısıtmak için de kullanılabilir; bu teknik, soğuk madenciler tarafından hemen keşfedilen ve mağaracılar tarafından "Palmer fırını" olarak adlandırılan bir tekniktir.

Ayrıca bakınız

Notlar

  1. ^ Patnaik, Pradyot (2003). İnorganik Kimyasal Bileşikler El Kitabı. McGraw-Hill. ISBN  0-07-049439-8.
  2. ^ Süper Sigara İçiciyi Kullanma. ray-vin.com. Alındı 11 Ekim 2015.
  3. ^ Matthews, C.E. (1996). Aydınlatıcı bir tepki. Fen Bilgisi Öğretmeni, 63 (5), 30.
  4. ^ "Kalsiyum karbürün kimyasal özellikleri ve su ile reaksiyonu". MEL Bilim. Alındı 2018-05-16.
  5. ^ Morehead, J.T. ve de Chalmot, G. (1896). "Kalsiyum Karbür İmalatı". Amerikan Kimya Derneği Dergisi. 18 (4): 311–331. doi:10.1021 / ja02090a001.CS1 bakimi: birden çok ad: yazarlar listesi (bağlantı)
  6. ^ Freeman Horace (1919). "Siyanamid Üretimi". Chemical News ve Journal of Physical Science. 117: 232.
  7. ^ ABD Patenti 656,874
  8. ^ ABD Patenti 711,871
  9. ^ Örneğin 10 Mart 1925'te Andrew Prader Spokane, Washington verildi ABD Patenti 1,528,848
  10. ^ Illinois'in Elli Birinci Yıllık Kömür Raporu, 1932, Maden ve Mineraller Dairesi. Journal Printing Co.: Springfield, ILL., 1933
  11. ^ Paddle Steamer Enterprise, Avustralya Ulusal Müzesi
  12. ^ Mağaracılık ekipmanı ve kültürü (kimden Te Ara: Yeni Zelanda Ansiklopedisi )

Referanslar

  • Clemmer, Gregg (1987). American Miners 'Carbide Lamps: A Collectors Guide to American Carbide Mine Lighting. Westernlore Yayınları. ISBN  978-0870260643.
  • Pohs, Henry (1995). Madenciler Alev Işık Kitabı. Alev Yayıncılık. ISBN  978-0964116504.
  • Card, Peter W. (Ekim 2004). Erken Araç Aydınlatma. Shire Yayınları. ISBN  978-0-7478-0585-4.
  • Thorpe Dave (2005). Karbür Işık: Amerikan Madenlerinde Son Alev. Bergamot Yayıncılık. ISBN  978-0976090526.

Dış bağlantılar