РКК Энергия в конце июня испытает на земле ракетный электродвигатель с йодом

Физические и химические свойства йода

Йод (Jodum), I (в литературе встречается также символ J) — химический элемент VII группы периодической системы Д. И. Менделеева, относящийся к галогенам (от греч. halos — соль и genes — образующий), к которым также относятся фтор, хлор, бром и астат.

Порядковый (атомный) номер йода — 53, атомный вес (масса) — 126,9.

Из всех существующих в природе элементов йод является самым загадочным и противоречивым по своим свойствам.

Плотность (удельный вес) йода — 4,94 г/см3, tnl — 113,5 °С, tKn — 184,35 °С.

Из имеющихся в природе галогенов йод — самый тяжелый, если, конечно, не считать радиоактивный короткоживущий астат. Практически весь природный йод состоит из атомов одного стабильного изотопа с массовым числом 127. Радиоактивный 1-125 образуется в результате спонтанного деления урана. Из искусственных изотопов йода важнейшие — 1-131 и 1-123: их используют в медицине.

Молекула элементарного йода (J2), как и у прочих галогенов, состоит из двух атомов. Фиолетовые растворы йода являются электролитами (проводят электрический ток при наложении разности потенциалов) так как в растворе молекулы J2 частично диссоциируют (распадаются) на подвижные ионы J и J. Заметная диссоциация J2 наблюдается при t выше 700 °С, а также при действии света. Йод — единственный галоген, находящийся в твердом состоянии при нормальных условиях, и представляет собой серовато-черные с металлическим блеском пластинки или сростки кристаллов со своеобразным (характерным) запахом.

Отчетливо выраженное кристаллическое строение, способность проводить электрический ток — все эти «металлические» свойства характерны для чистого йода.

Однако йод выделяется среди прочих элементов, в том числе отличаясь от металлов, легкостью перехода в газообразное состояние. Превратить йод в пар даже легче, чем в жидкость. Он обладает повышенной летучестью и уже при обычной комнатной температуре испаряется, образуя резко пахнущий фиолетовый пар. При слабом нагревании йода происходит его так называемая возгонка, то есть переход в газообразное состояние минуя жидкое, затем оседание в виде блестящих тонких пластинок; этот процесс служит для очистки йода в лабораториях и в промышленности.

Йод плохо растворим в воде (0,34 г/л при 25 °С, приблизительно 1:5000), зато хорошо растворяется во многих органических растворителях — сероуглероде, бензоле, спирте, керосине, эфире, хлороформе, а также в водных растворах йодидов (калия и натрия), причем в последних концентрация йода будет гораздо выше, чем та, которую можно получить прямым растворением элементарного йода в воде.

Читайте также:  Синдром Туретта и тики; Mind

Окраска растворов йода в органике не отличается постоянством. Например, йодный раствор в сероуглероде — фиолетовый, а в спирте — бурый.

Конфигурация внешних электронов атома йода — ns2 np5. В соответствии с этим йод проявляет в соединениях переменную валентность (степень окисления): -1; +1; +3; +5 и +7.

Химически йод довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром, а тем более фтор.

С металлами йод при легком нагревании энергично взаимодействует, образуя бесцветные соли йодиды.

С водородом йод реагирует только при нагревании и не полностью, образуя йодистый водород. С некоторыми элементами — углеродом, азотом, кислородом, серой и селеном — йод непосредственно не соединяется. Несовместим он и с эфирными маслами, растворами аммиака, белой осадочной ртутью (образуется взрывчатая смесь).

Элементарный йод — окислитель. Сероводород H2S, тиосульфат натрия Na2S2O3 и другие восстановители восстанавливают его до J. Хлор и другие сильные окислители в водных растворах переводят его в JO3.

В горячих водных растворах щелочей образуются соли йодид и йодат.

Осаждаясь на крахмале, йод окрашивает его в темно-синий цвет; эта реакция используется для обнаружения йода.

В России протестировали йодный двигатель

РКК «Энергия» отработала на Земле запуск электроракетного двигателя (ЭРД), работающего на йоде. Специалисты лаборатории проектирования перспективных двигательных установок ракетно-космической корпорации исследовали запуск двигателя в различных режимах: как со штатным ксеноновым катодом, так и — впервые — с новым безрасходным катодом-нейтрализатором, сообщает пресс-служба РКК «Энергия».

После отработки на Земле эксперименты продолжатся на орбите. Сначала российские космонавты изучат работу безрасходного катода-нейтрализатора, запуская ЭРД на ксеноне. Второй этап в целях безопасности пройдет на грузовом корабле «Прогресс». На нем установят новый двигатель и по видеосвязи будут следить за его запуском и режимами работы. Корабль будет находиться в отстыкованном состоянии 30 суток.

Идею использовать «чистый» реактивный йод в качестве так называемого рабочего тела двигателя — вещества, необходимого для получения импульса тяги, — предложил еще в конце 1990-х старший научный сотрудник корпорации Валерий Островский. Первые испытания на штатном плазменном двигателе показали принципиальную возможность использования йода: двигатель, оборудованный дополнительным газораспределительным устройством, запускался на ксеноне, а йод поддерживал разряд. Затем конструкторы приступили к разработке системы подачи йода, которая и была в итоге запатентована.

Читайте также:  Подбор линз в Марьино - Москва

Предложенный конструкторами «Энергии» вариант двигателя оснащен безрасходным катодом-нейтрализатором, что позволяет обойтись без дополнительного газообразного рабочего тела — ксенона или аргона. Такой двигатель может использоваться как маршевый или для коррекции орбиты, например на спутниках связи, а также при решении транспортных задач дальнего космоса. Испытания на орбите, названные в честь автора идеи экспериментом «Островский», запланированы на 2022 год.

Преимущество двигателя с использованием йода заключается прежде всего в его экономичности. В существующих ЭРД в качестве рабочего тела традиционно используется ксенон, который значительно дороже йода. Кроме того, система подачи и хранения ксенона достаточно сложна и громоздка, что значительно увеличивает габариты и массу двигательной установки. Еще один важный момент: количества производимого ксенона недостаточно для решения перспективных задач космонавтики, например полетов на Луну.

Йод же хорошо хранится в твердом состоянии и может быть легко превращен в газ без применения многоступенчатой системы понижения давления. При ресурсных испытаниях возможна также рециркуляция йода. Как следствие, стоимость наземной отработки такого ЭРД в десятки раз ниже, при этом параметры двигателей на йоде как минимум не уступают аналогичным характеристикам ЭРД на ксеноне.

А в октябре в России завершились наземные испытания одного из важнейших элементов космической ядерной энергодвигательной установки (ЯЭДУ) мегаваттного класса — системы охлаждения. О том, что представляют собой такие установки, почему для них жизненно важна эффективная система охлаждения и каковы перспективы производства ЯЭДУ в России, «Стимул» уже рассказывал .

Другой перспективный тип космического двигателя основан на принципе ионной тяги. Недавно ученые из Массачусетского технологического института провели первые летные испытания модели самолета-ионолета. Один из вариантов ионного двигателя используется в некоторых космических аппаратах, например в New Horizons, который пролетел около Плутона, или BepiColombo, направляющийся сейчас к Меркурию. В используемых сейчас ионных двигателях применяется запас топлива, как правило ксенона. Но существует и концепция прямоточных ионных двигателей — такую установку сейчас разрабатывают специалисты Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н. Е. Жуковского (ЦАГИ). О разных аспектах ионного двигателя можно прочитать в материале «В США испытали модель ионолета» .

# химия | 9 фактов о йоде: и польза, и вред, и… суши

Йод — это химический элемент, который вы найдете в йодированной соли и в повседневной пище. В небольших объемах йод необходим в человеческом рационе. Каждому человеку будет полезна подборка интересных фактов о йоде. При этом не следует забывать, что у некоторых людей выражена индивидуальная непереносимость йода, а его избыток в организме ведет к практически тем же последствиям, что и йододефицит. В домашних условиях, используя аптечный раствор йода, можно наблюдать интереснейшую реакцию «йодные часы».

Читайте также:  За что отвечает каждый позвонок у позвоночника человека за какой орган отвечает позвонок, схема како

1. Название йода происходит от греческого слова «йодес», означающего фиолетовый, фиалковый цвет. Дело в том, что именно таким цветом обладает йод в газообразной форме.

2. Известно много изотопов йода. Все они радиоактивны, кроме изотопа I-127.

3. В твердом состоянии йод черный с оттенком синевы и блестящий. При нормальных температуре и давлении йод переходит в газообразное состояние. В жидкой форме этот элемент не встречается.

4. Йод относится к галогенам, неметаллическим веществам. При этом он обладает и некоторыми свойствами, характерными для металлов.

5. Щитовидной железе йод необходим для выработки гормонов тироксина и трийодтиронина. Недостаток йода ведет к опуханию щитовидной железы. Недостаточность йода считается главной причиной задержки умственного развития. Симптомы при избытке йода подобны возникающим при недостаточности этого элемента. Йод более токсичен для людей с дефицитом селена.

6. Йод образует двухатомные молекулы с химической формулой I2.

7. Йод активно используется в медицине. У некоторых людей есть химическая чувствительность к йоду. При нанесении им на кожу йода может образовываться сыпь. В редких случаях использование йода может привести к анафилактическому (аллергическому) шоку.

8. Естественным источником йода в рационе человека являются морепродукты, ламинарии (морская капуста), растущие в богатых йодом морских водах. Калиевый йод нередко добавляют в столовую соль. Так получается известная многим кулинарам йодированная соль.

9. Атомное число йода — 53. Это означает, что каждый атом йода содержит 53 протона.

Йод никогда не встречается в природе в свободном состоянии и не концентрируется в достаточных для формирования самостоятельного минерала количествах. Йод содержится в морской воде, но в небольших количествах в качестве иона I− в составе соли йодистоводородной кислоты (йодида). Содержание йода — примерно 50 миллиграмм на одну метрическую тонну (1000 килограммов) морской воды. Он также находится в морских водорослях, устрицах и печени трески, обитателях соленых вод. Человеческий организм содержит йод в составе гормона тироксина, вырабатываемого щитовидной железой.

Ссылка на основную публикацию
Рефераты Организация стоматологической помощи
Реферат: Организация стоматологической помощи студентка 4 курса,4 группы Асс.каф. Савинова А.В.Москва 2009 Структура Структура стоматологических поликлиник, медицинская документация. Стоматологическая помощь...
Реестр зарегистрированных медицинских изделий
Поставка медицинского оборудования для нужд МБУЗ "ГП №1" Контракт №3615408374518000069 на ЕИС Закупка №0358300031318000011 на ЕИС Сумма контракта: Разница между...
Режим дня ребенка в 5 месяцев на грудном и искусственном вскармливании таблица
Режим дня ребенка в 5 месяцев – сон, кормление, прогулки, игры и развитие Режим дня ребенка в 5 месяцев практически...
Референтные (референсные) значения Нормы анализов — Расшифровка анализов онлайн
Референсные значения. Что это значит? Референсные значения - это медицинский термин, употребляемый при оценке результатов лабораторных исследований; определяется как среднее...
Adblock detector