Verwendung von Ozon als Oxidationsmittel

SF.

Die Bindungsenergie von Ö 2 beträgt 498 kJ/mol . Die Bindungsenergie von Ö 3 beträgt 364 kJ/mol .

Das bedeutet, dass die Energie zum Aufbrechen der Partikel in 3 Mol monoatomaren Sauerstoff (der sich dann mit Brennstoff verbindet, um Energie freizusetzen) 747 kJ beträgt Ö 2 und nur 364kJ für Ö 3 . Sie sparen 127kJ/mol Ö Verwendung von Ozon anstelle von zweiatomigem Sauerstoff.

241,8 kJ Energieüberschuss werden beim Verbrennen eines Mols Wasserstoff erzeugt, wobei (ein halbes Mol) verwendet wird Ö 2 . Es sieht so aus, als könnte die Verwendung von Ozon dies um mehr als die Hälfte erhöhen! 50 % bessere spezifische Energie des LFO-Kraftstoffs?

... warum machen wir das nicht? Warum ist Ozon nicht zumindest ein beträchtlicher Teil der Oxidationsmittelzusammensetzung? Oder habe ich irgendwo einen Fehler gemacht? Oder ist Ozon so schwer zu bekommen oder anderweitig undankbar, dass es die Kopfschmerzen nicht wert ist?

Durandal

Sie überschätzen die Wirkung der Bindungsenergie auf den spezifischen Impuls bei weitem. Schlagen Sie die spezifischen Impulse in der Literatur nach und Sie finden weniger aufregende Zahlen - es ist nicht so, dass es nicht versucht wurde, nur die Gewinne überwiegen nicht die Komplikationen.

SF.

@Durandal: Ich glaube nicht, dass ich es unterschätze. Sicher, es skaliert mit der Quadratwurzel der spezifischen Energie, aber dann starten Sie Massenskalen mit dem Exponenten von ISp, was bedeutet, dass ein kleiner Gewinn an ISp ein großer Gewinn an Startmasse ist. Und dies ist eine einzigartige Situation, in der wir den ISp von chemischen Hochleistungstriebwerken erheblich verbessern können, deren Treibstoff derzeit den Löwenanteil der Startmasse ausmacht. Natürlich ist die explosive Natur von Ozon ein bisschen schade ...

Orangenschale52

Das Buch 'Zündung!' erzählt die Geschichte der Treibmittelforschung und sagt das über Ozon ab Seite 112 hier verfügbar

Denn es hat seine Nachteile. Das Mindeste davon ist, dass es mindestens so giftig ist wie Fluor. (Menschen, die vom belebenden Geruch von Ozon sprechen, sind noch nie einer wirklichen Konzentration davon begegnet!) Viel wichtiger ist die Tatsache, dass es instabil ist – mörderisch. Bei der geringsten Provokation und manchmal ohne ersichtlichen Grund kann es explosionsartig zu Sauerstoff werden. Und diese Umkehrung wird durch Wasser, Chlor, Metalloxide, Alkalien und anscheinend durch bestimmte Substanzen, die noch nicht identifiziert wurden, katalysiert. Im Vergleich zu Ozon hat Wasserstoffperoxid die Empfindlichkeit eines Schwergewichtsringers. Da reines Ozon so tödlich war, konzentrierte man sich auf Lösungen von Ozon in Sauerstoff, von denen man erwarten konnte, dass sie weniger gefährlich waren.

Die weitere Lektüre dieses Kapitels wird die Probleme beim Umgang mit Ozon näher erläutern. Eines der Hauptprobleme war, dass es, wenn es mit O2 gemischt wurde, um die Stabilität zu erhöhen und die Toxizität bei 75 % O2 und 25 % O3 zu verringern, dazu neigte, sich bei der Destillation von O2 zu trennen, das einen niedrigeren Siedepunkt (bei 90 K im Vergleich zu Ozon bei 161 K) hat in immer höhere Ozonkonzentrationen, so dass wir wieder bei dem flüchtigeren, giftigeren Produkt sind. (Siehe Seite 113 von Ignition für diese Informationen)

Abschließend ab Seite 114

Denn Ozon explodiert immer noch. Einige Ermittler glauben, dass die Explosionen durch Spuren von organischen Peroxiden in dem Material ausgelöst werden, die beispielsweise von Spuren von Öl im Sauerstoff stammen, aus dem es hergestellt wurde. Andere Arbeiter sind davon überzeugt, dass Ozon explodiert, und wieder andere sind sich sicher, dass die Erbsünde etwas damit zu tun hat. Obwohl die Ozonforschung nur schleppend fortgesetzt wurde, gibt es nur noch sehr wenige wahre Gläubige, die immer noch davon überzeugt sind, dass sich Ozon eines Tages irgendwie durchsetzen wird. Ich bin keiner von ihnen.

Chris H

Es lohnt sich, dieses Buch zu lesen, auch wenn es etwas chemielastig ist

Feuerpinguin

Es ist ein fantastisches Buch, und obwohl er über die ganze Chemie hinter der Forschung spricht, liest es sich eher wie eine Person, die Ihnen eine Geschichte erzählt, als wie ein trockenes Lehrbuch. Ich musste mich beim Lesen tatsächlich davon abhalten, immer wieder zu lachen.

SE - hör auf, die Guten zu feuern

Ah, 'Ignition!', ich freue mich immer, wenn das schöne Buch auftaucht.

Peter Grün

"Ich habe von keinem Motorlauf mit dem Gemisch gehört." Beachten Sie, dass sich dies speziell auf Ozon/Fluor-Mischungen bezieht, nicht auf Ozon im Allgemeinen.

Orangenschale52

@PeterGreen Ich werde diesen Teil des Zitats bearbeiten (dies war ein Versuch, den Absatz lesbarer zu machen, aber ich scheine die Bedeutung geändert zu haben)

Uwe

Ozon ist nicht stabil, die Lagerung in flüssiger Form als Lösung in LOX erfordert Stabilisatoren. Es oxidiert die meisten Metalle. Ein Gasgemisch aus Ozon und Sauerstoff kann sich explosionsartig zersetzen. Und es ist in geringen Konzentrationen giftig. Niemand will solche Boiloff-Gase auf der Startrampe haben. Siehe https://en.wikipedia.org/wiki/Ozone

CPHPython

Der Ruf von Ozon als "giftiges" Gas ist vielleicht zu einfach, wenn er so ausgedrückt wird. Es hat viele nützliche Anwendungen , wie die Zerstörung von Bakterien, Pilzen, Tumoren, Viren und hilft Sportlern, bessere Leistungen zu erbringen, wenn es direkt in den Körper injiziert wird.

Der Umweltschützer

@CPHPython Dieser Link betont, dass Ozon für eine Reihe von Todesfällen im medizinischen Bereich verantwortlich ist und fast jeder Verwendung von Ozon besser durch andere Substanzen gedient wird, insbesondere in der Nähe von Menschen