25. Csillagszóró égése víz alatt
Szükséges anyagok és összetevőik:
Nincs a kísérlethez hozzárendelve kapcsolódó alapanyag és összetevő.
Tűz a víz alatt.
Anyagok: csillagszóró, cellux-szalag, víz.
Eszközök: védőszemüveg, befőttesüveg vagy mérőhenger, öngyújtó vagy gyufa.
A kísérlet végrehajtása: A befőttesüvegbe öntsünk annyi vizet, hogy a vízoszlop teljesen ellephesse a később belemártandó csillagszórókat. Legalább hat-hét csillagszórót fogjunk össze és tekerjünk köréjük szorosan cellux-szalagot a csillagszóró-bevonat teljes hosszában (a legjobb az, ha egy csillagszórót a többi teljesen körülfog). A köteget gyújtsuk meg, majd amikor már stabilan ég, mártsuk bele a vízzel teli befőttesüvegbe.
Tapasztalat: A meggyújtott csillagszórók a víz alatt is folytatják az égést. Gyakran előfordul, hogy a csillagszóró égésén túl a fejlődő hidrogén spontán meggyullad a víz fölött.
Magyarázat: Az égéshez három dolog kell: éghető anyag, oxigén és megfelelő hőmérséklet, csak ezek együttes előfordulása esetén van égés. A legtöbb esetben vízzel el tudjuk oltani a tüzet, mert a víz lehűti az égő anyagot ill. az oxigéntől elzárja azt. Egy másik oltási módszer az, ha az égés szempontjából inert gázt (pl. szén-dioxid, nitrogén) használunk az oltáshoz. A csillagszóró azonban zavarba ejtő módon inert gázokban is ég. Hogyan lehetséges ez? A csillagszóróban kötött alakban megtalálható az égéshez szükséges oxigén, pl. nitrát- vagy perklorátsók formájában, tehát az éghető anyagokkal (különböző fémporok, szénpor, kén) és kötőanyagokkal (keményítő, dextrin, nitrocellulóz) együtt külső oxigén hozzáadása nélkül is képes égni megfelelő hőmérsékleten. Mi a helyzet ez utóbbival? Ha egyetlen égő csillagszórót helyezünk vízbe, akkor az el fog aludni. A fenti kísérletben több csillagszórót összekötözve, a begyújtott csillagszórók a cellux-szalag szigetelésével együtt képesek fenntartani a megfelelő hőmérsékletet, így az égés harmadik feltétele (megfelelő hőmérséklet) is teljesül. Gyakori, hogy egy további jelenség is bekövetkezik: a magas hőmérsékleten a csillagszóróban ill. a szárban levő forró vas elkezdi bontani a vizet és a fejlődő hidrogén spontán meggyullad a víz fölött: (1) Fe + 2 H2O = Fe(OH)2 + H2↑; (2) 2 H2 + O2 = 2 H2O. Ez utóbbi jelenség azt bizonyítja, hogy tűz következtében izzó vastárgyakat nem szabad vízzel lehűteni!
Biztonsági tudnivalók és hulladékkezelés: Viseljünk védőszemüveget, fülkében vagy a szabadban végezzük a kísérletet. A vízbe helyezett csillagszóróköteget engedjük el, mert a meggyulladó hidrogén megégetheti a kezünket! A kísérlet lejátszódása után megmaradt anyagok ártalmatlanításához a csillagszórószárat hagyjuk kihűlni, a maradványt a fémhulladékok között győjtsük.