V abstraktu článku uveřejněném před několika dny v Journal of American Chemical Society, se britsko-francouzko-německý tým pochlubil, že: „ [U(η8-Pn††)(η5-Cp*)] (1) (Pn†† = C8H4(1,4-SiiPr3)2, Cp* = C5Me5) spolu s ethenem [{(η8-Pn††)(η5-Cp*)}2U( u2:η2-C2H4)] “ Chemikové nám tím, řečí jim vlastní říkají, že s pomocí "DU" se jim podařilo získat cenné chemikálie a nové zdroje energie.
Přeložme si poselství výzkumníků do lidštiny. Zkratkou DU se v anglicky mluvících zemích označuje ochuzený uran (depleted uranium). Přídomek „ochuzený“ si vysloužil tím, že radioaktivního izotopu byl zbaven ve prospěch uranu, kterému se říká obohacený uran. Zbavit ho radioaktivity se nedaří zcela, a tak i když se mu říká ochuzený uran, příměsi radioaktivního izotopu 235 má v sobě 0,23 %. V přírodě těžený uran ho má obvykle 0,7 %. To znamená, že stále jde o radioaktivní látku, a je to takový nerudovský slamník jaderné energetiky. U biologů jisté malé uplatnění tento odpad přece jen našel. V podobě dusičnanu uranylu ho podávají pokusným zvířatům, když jim hodlají přivodit patologický stav v ledvinách. To pochopitelně situaci neřeší.
Význačnější množství ochuzeného uranu se využívá v nemocnicích, kde se jím stíní rentgenové záření. Jenže ani nemocnice nejsou bezedné a navíc přecházejí na vyšetřovací metody, které nás neozařují. Poněkud paradoxně se nejvíc o snižování množství odpadu zasazuje armáda. Pro látky jakou je olovo, mají válečníci odjakživa slabost. Dá se jimi zabíjet na větší dálku a uran je k tomu ještě vhodnější. I ten, který už moc nezáří. Má totiž hustotu 19,07 g/cm3. Téměř dvakrát víc než olovo (přesně 1,7krát).
To jsme již ale poněkud odbočili od toho, co se to vlastně civilům vedeným britským profesorem chemie F. Geoffrey N. Cloke, podařilo objevit. Z publikovaných rovnic vyplývá, že přišli na způsob, jak snadno převést alken na alkan za normální teploty a tlaku.
Že se moc nechytáte? Tak jinak: Ethen transformovali na ethan. Že ani to moc nepomohlo? Tak ještě jednou a hezky česky a postaru: Když nad etylénem zamávali "kouzelným uranovým proutkem", vypadl jim etan. To není špatné když uvážíme, že třeba od etanu k etanolu, to je co by kamenem dohodil. A teď, když už víme, že v jejich práci jde o etylén a etan, tak ještě jednou.
Co jsou zač ethen a ethan, o nichž se celá publikace točí?
Ethen je uhlovodík, který je u nás známější pod starším názvem ethylen a hezky česky etylén. Známe ho jako látku, v níž se nechávají dozrát podtržené banány, které se sklízí zelené, aby se cestou nezkazily. Sumární vzorec je C2H4. V molekule jsou dva uhlíky spojené dvojnou vazbou a je to nejjednodušší zástupce skupiny, které chemici říkají alkeny. V říši rostlin je tato sloučenina hormonem, což je poněkud neobvyklé, aby hormonem byl plyn. Ale je tomu tak a netýká se to jen banánů. Pomocí ethylenu se například urychluje kvetení ananasů. Rostliny pak dříve nasazují plody, čehož pěstitelé využívají, neboť platí, že kdo dřív přijde, tomu prodejci rádi připlatí.
Kdysi se k urychlení sklizně na plantážích rozdělávaly ohně. Jak se časem ukázalo, tak přínosem nebylo zvýšení teploty, ale ethen, který se při hoření ohňů uvolňoval do okolí. Dnes už se místo pálení rostlinných pletiv, k urychlení a synchronizaci nástupu kvetení, volí chemické postřiky. S ethenem se dají na mnoha rostlinách dělat všelijaká kouzla, třeba je podpořit k tvorbě bujnějšího kořenového systému,...
Pro průmysl je ethen bezbarvý hořlavý plyn nasládlé vůně, který se vzduchem tvoří výbušnou směs. Bývá obsažen jako součást zemního a koksárenského plynu a je vedlejším produktem krakování ropy. To spojení slov „vedlejší produkt“ svádí k představě jakéhosi odpadu. Opak je ale pravdou. Ethen a propen jsou nejdůležitějšími průmyslově velkotonážně vyráběnými organickými látkami. Odhaduje se, že v USA se ho každoročně vyrobí okolo 25 miliónů tun. Ani my se nemáme za co stydět. V Česku to je okolo pěti set tisíc tun.
Ethan (alias etan)
S jeho čistou formou se v praxi setkáváme v podobě chladiva v kryogenních chladicích systémech. Ekonomický význam má jako surovina pro již zmíněný alkohol (líh), kyselinu octovou, acetaldehyd, což jsou základní látky pro celou řadu široce využívaných organických sloučenin. Jakou úlohu v tom hraje uran? Katalytickou. Uran s ethenem (C2H4) vytváří komplex. Organokovová molekula katalyzuje připojení molekuly vodíku k dvojné vazbě uhlík-uhlík v ethylenu. Pokud se do reakční směsi přidá vodík, dojde k hydrogenaci a tvorbě ethanu (C2H6).
Co je na tom nejzajímavější?
Že proces hydrogenace probíhá za běžného tlaku a pokojové teploty!
Najít uplatnění pro odpadní produkt jaderných elektráren k výrobě něčeho rozumnějšího, než je podkaliberní střelivo, je už samo o sobě chvályhodný počin. A pokud se ještě potvrdí, že se tím dají levně připravit i jiné cenné chemikálie a nové zdroje energie... Nejde sice o využití nějakého velkého množství uranu. Převratná na tom není ani přeměna ethylenu na ethan, ale to, že použití uranu v této reakci posunulo energetickou náročnost do zcela jiné roviny. Klíčem přeměny je objev, kdy dva pentaleny (pětiúhelníkové uhlíkaté kruhy) spolu s uranem umožňí "vstřikovat" elektrony do ethylenu a aktivovat připojení vodíku. Možnost hydrogenace za nízké teploty a převodu jednoduché molekuly na cenné komoditní chemikálie (hydrogenované oleje), včetně těch využitelných jako zdroj energie, je podle chemiků významný objev slibující využití uranu nejen ke štěpení ethenu.
Literatura
Nikolaos Tsoureas, Laurent Maron, Alexander F. R. Kilpatrick, Richard A. Layfield and F. Geoffrey N. Cloke.: Ethene Activation and Catalytic Hydrogenation by a Low-Valent Uranium Pentalene Complex. J. Am. Chem. Soc. 2019, DOI: 10.1021/jacs.9b11929
Komentář osla
Jen aby nám ten odpadní uran nezlevnil výchozí surovinu k výrobě plastů, až moc. Mohli bychom časem zjistit, že malé úložiště jaderného DU by bývalo bylo lepším řešením, než hory plastů, s nimiž si už Evropa neví rady, poté co Čína začala mít svého odpadu dost a ten náš už nechce. Zlevnění výroby základních surovin by jako vedlejší efekt mohlo vést k tomu, že se přestane vyplácet recyklovat i to málo, co se nám recyklovat začíná dařit.
Diskuze:
Toxicita produktů
Radek Vertusek,2020-01-20 11:27:01
Strašit lidi tím, že v případě použití ochuzeného uranu jako katalyzátoru, by vznikaly zdraví ohrožující produkty, není na místě. V případě těchto katalyzátorů se jedná o tak zanedbatelné množství, které si můžeme představit jako ani ne souvislou vrstvičku atomů. I kdyby se z toho tu a tam něco "utrhlo", a přešlo, třeba do nějakého plynného oleje, tak přirozené produkty (i ty vypěstované) z většiny našeho území, jsou už od přirozenosti na tom podstatně hůř.
Re: Toxicita produktů
Florian Stanislav,2020-01-20 21:16:59
Re: Re: Re: Re: Re: Znevažování významu ethanu
Florian Stanislav,2020-01-19 17:01:06
Vyšlo mi tam, že U235 se tedy rozpadá 9,84/1,55 = 6,34x rychleji než U238. Dále vyšlo: Přírodní uran 328 bude (během 10 let) v ochuzeném uranu zářit podstatně víc (68x) jak zbytek 235.
Přírodní uran 99,3% U238 a 0,7% U235 je poměr 99,3/0,7= 141,85.
Přírodní uran, vyzařování během 10 let: v něm 238U září 141,85 x víc kvůli hmotnosti a 6,34 x méně kvůli pomalejšímu rozpadu. Tedy přírodní uran vyzařuje jako 238 U 141,85/6,34 =22,4 x víc jak 235U v něm obsaženém.
Takže ochuzením uranu se toho moc nezmění, rozhodující podíl záření je 238 U.
Že na výrobu katalyzátorů s DU uranem se ho moc nespotřebuje je hezké. Tím, je vyřešena otázka, že i nadále se neví, kam s ním, kromě těch hanebných projektilů.
Re: Re: Toxicita produktů
Florian Stanislav,2020-01-21 11:23:03
Panu Poláškovi vyšlo někde dole v diskuzi:
„ze 100 gramů přírodního uranu tak se rozpadne za sekundu 0,891213 x 10 na 6 atomů U 238 a 0,0 42707 x 10 na 6 atomů uranu 235.
ze 100 gramů ochuzeného uranu se za sekundu rozpadne 0,895792 x 10 na 6 atomů U 238 a 0,0132737 x 10 na 6 atomů U 235
Komentář : dá se dopočítat
Dle Vás: poměr vyzařování alfa přírodního 238U/235U je
0,891213/0,042707 = 21 x víc září přírodní 238 U.
Ochuzený uran poměr vyzařování: vyzařování 238U/ 235U = 0,8957/0,0133 =67,3 x víc září přírodní uran.
Vyšlo mi totéž. Vy počítáte za sekundu, já jsem počítal za 10 let. To je ve shodě s mým výpočtem, trochu jsem víc zaokrouhloval.
Jednoduše : poměr hmotností izotopů 99,77 /0,23= 434 se vynásobí poměrem převráceným poměrem poločasů rozpadu= 4,47E9/7,4E8 = 6,35. Čili se vydělí 434/6,35 = 68 x víc září 238U.
Podobně přírodní uran s poměrem hmotností (tedy v podstatě poměrem počtu atomů)
99,3/0,7 =141,86. Pak 141,86*(1/6,35) =22,34 x víc září 238 U.
Re: Re: Re: Toxicita produktů
Josef Hrncirik,2020-01-27 16:45:10
Radioaktivita uranu přírodního, v rovnováze se všemi produkty rozpadových řad,
ev. relativně různě čerstvého, metalurgicky zpočátku zbaveného těchto produktů,
ale postupně v něm vznikajících, ale i do různého stupně obohaceného či ochuzeného
je podrobně i graficky zpracována na www.wise-uranium.org pomocí uranium decay calculator.
DU penetrátory ráže 20 mm váží cca 200 g. Čerstvoučké z čistého přírodního U jako přírodní neochuzené směsi izotopů bez oddělení rozpadových produktů by bez od oddělení rozpadových produktů přírodního rozpadu měly cca 36 MBq (rozpadů/s).
Bez radonů, které by při metalurgii určitě z kovu unikly, však asi jen 33 MBq.
Metalurgicky čistý přírodní 4 denní uránek penetrátorku by však dal 5,7 MBq, z toho cca 0,5 MBq připadá na rychle se tvořící Th234 a Pa234. Již cca po 3 měsících od metalurgického vyčistění (pouhou vlastní přípravou)se vznikající Th234 a Pa234 dostanou do rovnovážné koncentrace a půlroční penetrátorek již dá dobrých 10 MBq.
Penetrátorek se více radostně rozzáří z dalších členů rozpadových řad až po cca 3000 letech, kdy nás již bude chránit cca 2 m vrstva zeminy.
Pokud však penetrátorek bude vyroben jako zhodnocení odpadu (tj. z DU 0,32%),
jako 4 denní miminko dá jen 3,9 MBq, avšak již za čtvrt roku povyroste na 8,5 MBq díky vzniku rovnováhy s Th234 a Pa234.
Norma pro pitnou vodu připouští max. 10 mg U/m3. Penetrátorek by jí tedy vypil na ex cca ďábelských 66666/3 m3 při aktivitě cca 0,4 Bq/l. Aktivita zřejmě při waterboardingu nehraje takovou roli, jako žádoucí nápadná jedovatě žlutá fluorescence.
V mořské vodě je cca 3,3 mg U/m3 ve formě karbonátového komplexu Ca2(UO2(CO3)3)
Znevažování významu ethanu
J. Hofhanzl,2020-01-18 16:14:33
Nelíbí se mi, jak se tu v diskusi zatracuje ethan. Několika příklady se pokusím o jeho rehabilitaci :) V poslední době se stává zajímavým z hlediska redukce CO2, pro lékaře zase kvůli modifikacím lyzinu, kvapně se rozvíjí chemie kolem ethanalu, posledndí slovo neřekly ani zajímavé vlastnosti ethan-1,2-disulfonátu, slibné jsou výsledky pokusů s raketovým motorem (oxidem dusnatý + ethan), oblast chemie neobvyklých struktur ferrokarboranů s ethanem, perspektivní jsou různé aromatizace ethanem, chlezení reaktoru ODH ethanem, zajímavá je i chemie spojená s methylfenylethanem, …,… Ethanovou flintu bych neházel do žita, spíše bych si na ni vsadil.
Re: Znevažování významu ethanu
Florian Stanislav,2020-01-18 19:26:45
"výsledky pokusů s raketovým motorem (oxidem dusnatý + ethan)"
Komentář : oxid dusnatý ne. Jako okysličovadlo když tak oxid dusný N2O nebo dusičitý NO2.
No nevím, nejde o to, jestli se využívá ethan, ale jak ho jednoduše získat, což cesta přes uranový katalyzátor není. Jak už jsem psal i další psali- uran jako katalyzátor neřeší, co sradioaktivním uranovým katalyzátorem jako odpadem.
Poločas rozpadu 238 je 4,5 miliardy let, poločas rozpadu 235U je 710 milionů let, jenom 6,3x rychlejší.
Poměr hmotností 238/235 U v DU je 434 x víc 238U. λ=0,693/T
N=No(e−λt) T(1/2)=ln2/λ
Dával jsem ta šílená čísla s poločasem v sekundách a rozpadovou konstantou do Excelu a nic rozumného nemám.
Slovo průměr u radioaktivního rozpadu je mimoňovina, počítá se s e=2,7118.. a ln, ale průměr ukáže, že z 1 gramu 238 + 235 v poměru 99,77% + O,23% vychází po skončení jejich (různého) poločasu rozpadu
238 U asi rozpad 2,24E-10 g/rok
235 U asi rozpad 1,41E-09 g/rok
Re: Re: Znevažování významu ethanu
Josef Hrncirik,2020-01-18 19:51:04
Také mám pocit, že do nosičů je lepší použít deriváty etanu a oxidu dusnatého.
Nejlépe vodík a kyslík kvůli malé uhlíkové stopě.
Re: Re: Znevažování významu ethanu
Vladimír Bzdušek,2020-01-18 20:59:24
Ja som počítal takto:
U238 polčas 4 468 000 000 rokov alfa rozpad
U235 polčas 704 000 000 rokov alfa rozpad
Pomer týchto čísel je 6,3466 a typ rozpadu je rovnaký
Teda ak sa za jednotkovú dobu rozpadne jedna jednotka (1 kg) U238,
tak za tú istú dobu sa rozpadne 6,3466 kg U235.
Aktivita U235 je teda 6,3466 x vyššia než pri U238.
Položme aktivitu čistého U238 = 100%
Ak sa urobí materiálová bilancia pre pre zloženie
prírodného uránu 99,28% U238 a 0,72% U235
ochudobneného uránu 99,7% U238 a 0,3% U235
tak váženým pomerom aktivít vyjde, že
prírodný urán má aktivitu 103,85%
ochudobnený urán má aktivitu 101,6%
čiže je tam nepatrný rozdiel.
Avšak v diskusii niekto správne poznamenal,
že prírodný urán obsahuje aj minimálne, ale
neznáme množstvo rádia, kdežto ochudobnený nie,
čo môže ovplyvniť skutočnosť.
Navrhoval by som, keby sa k tomu mohol vyjadriť na Oslovi
známy špecialista p. Wagner.
Re: Re: Re: Znevažování významu ethanu
Florian Stanislav,2020-01-19 02:02:45
Nevím.
Počítal jsem podle vzroce N =No*2,718282^(0,693*t/T), počet rozpadlých je pak No-N
Čas jsem počítal 10 000 roků, při době 1 rok to bylo zatíženo moc nějakou zaokrouhlovací chybou.
Ze 100E18 atomů uranu ( 99,77% 238 a 0,23 % 235) za 10 000 let vyšlo 3E17 rozpadů u 238 a 3,24E13 rozpadů u 235.
Počítáno z 1E22atomů celkem, to je asi 40 g U, 1 mol = 238 g U = 6,22E22 atomů.
Záleží na době, kterou srovnáváme, atomů 238 je víc a nakonec i jich se za delší poločas ropazne půl.
Re: Re: Re: Re: Znevažování významu ethanu
Vladimír Bzdušek,2020-01-19 10:34:34
Ten môj výpočet je akosi "integračný".
Ale je tu ešte jeden problém.
U235 a U238 sa rozpadajú v rôznych rozpadových radoch, pričom vznikajú rôzne izotopy hlavne Ra a Rn s rôznou aktivitou, a to by už musel počítať skutočný odborník, povedzme p. Wagner.
Ale napadla ma popritom zaujímavá vec.
Prvky vyše železa vznikajú vo vesmíre pri výbuchu supernovy. Aj plánéty okolo Slnka vznikli takto z pozostatkov výbuchu supernovy, ktorá tu bola pred Slnkom. Ak predpokladám, že pri tom výbuchu supernovy vznikli U238 a U235 v rovnakom pomere 50:50, tak z dnešného pomeru 99,28:0,72 by výplývalo, že ten čas "výbuchu" supernovy by sa z toho dal vypočítať, čo orientačne dáva asi 5-6 miliárd rokov. Je to úplná blbosť?
Re: Re: Re: Re: Re: Znevažování významu ethanu
Florian Stanislav,2020-01-19 17:01:06
Když se počítá počet rozpadlých atomů za čas celkem, je to jak říkáte integrační (sečtený) výsledek. Stačilo chytřeji využít poločas rozpadu, ale dohrabošil jsem se k použitelnému výsledku : Přírodní uran 328 bude (během 10 let) v ochuzeném uranu zářit podstatně víc (68x) jak zbytek 235.
Je to počítáno v Excelu, doufám, že se to překopírovalo dobře, musel jsem dát dodatečně bloky pod sebe, jinak se to rozlámalo, což mě napřed nenapadlo
U T(1/2)poločas
roky -λ=-0,693/T(1/2)
238 4,47E+09 -1,55E-10
235 7,04E+08 -9,84E-10
-λ.t =-ln2 *(t/T)= -0,693 *(t/T), kde t = 10 let
238 -1,55E-09
235 -9,84E-09
N/No= e^(−λt)
238 0,9999999984489700
235 0,9999999901562500
Rozpadne se atomů N´ =No-N,
kde ( No =miliarda =1E9)
238 1,6
235 9,8
Závěr : N´jsou rozpadlé atomy z 1 miliardy atomů každého z jednotlivých izotopů.
U235 se tedy rozpadá 9,84/1,55 = 6,34x rychleji než U238.
Poměr poločasů rozpadu je stejný = 4,47E9/7,4E8 = 6,35
Další závěr: když je člověk blbej, tak se nadře. Nemuselo se to složitě počítat.
Poměr radiace na miliardu atomů 238 a miliardu atomů U235 , je 9,84/1,55 =6,34 x víc září 235 U
Poměr hmotnosti ( a prakticky i poměr počtu atomů) 238U/235 U = 99,77/0,23 = 433,8x víc je 238U.
Poměr vyzařování alfa 238U / 235U je 433,8 x víc , z toho 6,34 x méně = 68,4 x víc vyzáří
za 10 let 238 U, než 235 (když jsou v poměru 99,77 : 0,23),
Takže dávám za pravdu tomu, kdo odhadoval, že přírodní uran bude zářit celkově víc.
Re: Re: Re: Znevažování významu ethanu
J. Hofhanzl,2020-01-19 07:07:32
Ceska nazevslovi doxidu dusiku ja uz zapomenout :( ale ethanove motory maji radu vyhod oproti tem na kyslik a vodik. Hlavne skladovani a nespolehlivost skrticich a uzaviracich soupatek. A to znamena spolehlivost a bezpecnost.
Re: Re: Re: Re: Znevažování významu ethanu
Florian Stanislav,2020-01-19 10:13:39
Výhody má kde co, když se zanedbají nevýhody. Zatím to na ethan jako palivo do raket nevypadá.
Space Shuttle Main Engine, zkráceně SSME: palivo vodík a kyslík
https://cs.wikipedia.org/wiki/Raketov%C3%BD_motor_na_kapaln%C3%A9_pohonn%C3%A9_l%C3%A1tky
Druhy paliva
6.1 Kapalný kyslík (LOX) a kapalný vodík
6.2 LOX a RP-1(kerosin)
6.3 N2O4 (oxid dusičitý) a N2H4 (hydrazin)
6.4 Ostatní paliva
Ostatní paliva
Kapalných pohonných látek existuje velké množství, ale většinou se jedná o paliva pro specifické účely, jako manévrovací trysky, stabilizační trysky a další. Některé rané a experimentální návrhy motorů používaly i normální naftu, propan, butan, metan, ethanol a další relativně levné a dostupné látky.
n.wikipedia.org/wiki/Raptor_(rocket_engine_family)
Raptor je full-flow, postupné spalování , metan -fueled raketový motor vyráběný firmou SpaceX . Motor je poháněn kryogenním kapalným metanem a kapalným kyslíkem (LOX).
Můj názor : Methan je velmi levný, tv. -161 °C (teplotavýhodnější než vodík, který má navíc malé molekuly náročné na těsnění), kyslík teplota varu -183°C. Ethan t.varu -89°C. Jednodušší je použít přímo kapalný kerosin nebo u nějakých směrovacích trysek snadno zkapalnitelný propan, butan.
Re: Re: Znevažování významu ethanu
Radim Polášek,2020-01-19 16:33:45
No, řekněme že 1 mol U238 má 238 gramů a za 4 468 miliónů let se rozpadne polovina atomů, to je 3,011 x 10 na 23 atomů. Za 4,468 let se rozpadne 3,011 x 10 na 14 atomů. To je za 140902848 sekund. Za sekundu to je 2,1369 x 10 na 6 rozpadlých atomů
U 235 má 235 gramů a za 704 miliónů let se rozpadne zase polovina 3,011 x 10 na 23 atomů.
Za 7,04 let se rozpadne 3,011 x 10 na 15 atomů. To je za 222 013 440 sekund. Za sekundu to je 13.56227 x 10 na 6 rozpadlých atomů.
Přírodní uran U238 má zjednodušeně 99,26% a U 235 má 0,74 %
Ochuzený uran má 99, 77 % U 238 a 0,23 % U235
ze 100 gramů přírodního uranu tak se rozpadne za sekundu 0,891213 x 10 na 6 atomů U 238 a 0,0 42707 x 10 na 6 atomů uranu 235.
ze 100 gramů ochuzeného uranu se za sekundu rozpadne 0,895792 x 10 na 6 atomů U 238 a 0,0132737 x 10 na 6 atomů U 235 .
Ve 100 gramech uranu se u přírodního uranu rozpadne za sekundu celkem 933 920 atomů uranu a u ochuzeného uranu se rozpadne celkem 909 065 atomů uranu. U rozpadových řad pak platí, že za sekundu se vždy rozpadne stejné množství atomů každého stupně rozpadové řady jako je určující počet rozpadlých atomů prvního prvku řady. Pokud tedy prvky rozpadové řady emitují zhruba podobné záření, bude taky podobné i celkové záření rozpadové řady U 238 i U 235.
Ochuzený uran tedy září prakticky stejně nebo jen o trošku méně jako přírodní uran. Vidím, že jsem se v jiném příspěvku tady spletl.
Re: Znevažování významu ethanu
Radim Polášek,2020-01-19 14:02:24
Problém je ale v tom, že etan je nasycený uhlovodík. Proto z něho nic nevyrobíte, aspoň ne snadno. Musel byste jít do radikálových reakcí, to znamená etan H3C-CH3 rozložit na radikál etanu H3C-CH2. a radikál vodíku .H ( tečka značí jeden párový elektron) A stejně tak rozložit i druhou složku reakce, aby se uz toho mohl složit výsledný produkt. To lze pouze za hodně zvýšené teploty nebo za přítomnosti silných oxidačních či podobných činidel, halogenů atd , za reakčních podmínek se ale zase nesmí jinak jiným způsobem rozkládat jednotlivé chemické složky rovnice.Třeba oxidací na oxid uhličitý a vodu.
Zato když vezmete eten, tak z něho můžete díky jeho nenasycenosti získat další sloučeniny poměrně snadno pouhou adicí. A pokud nahražujete vazbu nějakého zbytku s vodíkem, jako že tomu často bývá, potom jako výsledek právě získáte chemické látky právě na etanové bázi.
Například pokud máte chemický zbytek Z s vodíkovou vazbou H-Z a adujete na něho eten H2C-CH2, tak výsledná sloučenina je H3C-CH2Z neboli podle chemického názvosloví etanněco nebo něcoetan. Třeba vodu H-OH a vznikne etan-ol.
Proto, pokud by se z etanu mělo něco nějakou chemickou reakcí vyrobit, tak jako první krok by obvykle byla redukce etanu na eten a teprve další krok příslušná chemická reakce. Jenže ono se nevyrábí, protože eten se získává mnohem levněji buď z metanu ze zemního plynu nebo coby druhotný produkt z krakování ropy.
Etan je proto koncový produkt, který se obvykle nějak využije nechemickým způsobem, třeba spalováním v něčem.
Holt to chce trochu víc umět chemii.
Radim Polášek,2020-01-18 10:56:29
Určitě je dobře, že autor článkem veřejně zvýšil povědomí o málo známé uranové chemii, která byla v minulosti z různých důvodů málo zkoumána.
Vzhledm k tomu , že uran je kov z konce periodické tabulky velikost jeho atomu daná vnějšími elektronovými orbitaly, jejichž elektrony se účastní chemických reakcí je proti jiným prvkům velká a samotný atom je i velmi hmotný, je tedy jeho chemie dost specifiská právě vzhledem k tomu snadnému tvoření komplexů s organickými látkami.
Ale toto jeho využívání nijak nepřispěje k významnému zvýšení spotřeby nahromaděného ochuzeného uranu a tím ani nijak k zvýšení rentability procesu obohacování uranu pro energetické i vojenské účely. Taky oslavovat snadnou hydrogenaci etenu na etan je nesmysl, žádaný produkt je v chemické výrobě hlavně eten, protože se dá díky své reaktivitě a nenasycenosti použít k výrobě rozličných produktů, od plastů až po umělý benzín. Etan se naopak nedá použít na téměř nic, pokud naopak neuvažujeme jeho dehydrogenaci na eten. Snad jen ke spálení jako topný plyn.
Význam má jedině usnadnění hydrogenace jiných, podstatně složitějších sloučenin, než je eten. Ale asi je to na úplném začátku a spousta věcí kolem není vyřešených.
Možná to tak jsou hlavně PR články mající otvírat peněženky boháčů pro financování dalšího výzkumu uranové chemie.
Určitě to potenciál má
Olda Valek,2020-01-17 14:39:07
Koukám, kolik se tady sešlo chytrolínů, jaký že to je nesmysl. Jak je všechno špatně, proč to někdo dělá v laboratoři, a nebo že to jde dělat jinak a lépe. Nějak přitom opomíjí tu maličkost, že se to těm borcům daří, aniž by tomu museli topit pod kotlem, nebo na to tlačit kompresorem. A nebo, že když to jde s látkou, jakou je ethen, že je šance, že tak půjde hydrogenovat i další látky. Nejspíš tu jsme svědky jakési platformy, která by mohla v praxi doznat širokého využití.
Re: Určitě to potenciál má
Florian Stanislav,2020-01-17 21:22:15
No, dobře. Je to primární výzkum, budu tedy ne sešlý, ale odešlý chytrolín.
Třeba při krakování ropy řekněme při 45O°C vzniká v přebytku nějaký vyšší alken
(třeba okt-1-en, ale i ten se používá při polymeraci ethenu v roztoku), ten by stálo za to převést na oktan (nejlíp na tzv. isooktan, přesněji 2,4,6-trimethylpentan, který je součástí benzínů).
Takže máme okten zahřátý přes 400°C, to ho ochladíme a pak ho budeme výhodně při normální teplotě převádět na oktan?
Kdyby katalýza s DU uranem k takovým reakcím směřovala, tak snad to autoři výzkumu budou hlásit troubou, aby dostali další peníze.
Ethen a ethan jsou plyny a rekce v plynné fázi (za normální teploty) je jinde, jak reakce v kapalné fázi na normální teploty.
Není on dávno vyzkoušen (u nás používán myslím od 90. let) systém hydrokrakování, který tehdy spustil Slovnaft?. Jak sám název říká je krakování spojenou s hydrogenací. Vznikají zvláště tzv. plynové oleje pro výrobu nafty, čili vyšší alkany.
Re: Určitě to potenciál má
Josef Hrncirik,2020-01-18 15:03:30
Protože je etylén extrémně snadno hydrogenovatelný, vsadím pytel dolarů proti 1 rublu, že je hydrogenovatelný na nano platině či paládiu i za pokojových podmínek i bez U bomby
Re: Určitě to potenciál má
Josef Hrncirik,2020-01-18 19:45:31
Borci nemusí topit pod kotlem, ale museli obtížně připravit extrémně reaktivní uranový organokov snadno reagující a tím se znehodnocující nejen se stopami kyslíku, vodní páry, oxidu uhličitého, ale dokonce i s dusíkem, kdy je nutno pracovat pod argonem.
Obávám se tedy, že nás nemine článek o skvělé fixaci dusíku tímto univerzálním katalyzátorem.
genotoxicita uranu
Oldřich Wandas,2020-01-17 01:26:22
I zda na Oslu byl článek o genotoxicitě uranu. Zejména účinek střel z ochuzeného uranu na civilní obyvatelstvo oblasti ve které byl použit, desítky až stovky let po použití. Střela přenášející díky své hmotnosti obrovskou energii projede pancířem, třením se zapálí, uran je reaktivní jako hořčík a poletujíc po vnitřku tanku zmasakruje posádku případně se strefí do uložené munice. Po vyhoření déště rychle rozpouští kysličníky uranu, v půdě reagují na chloridy. "Oxid uraničitý je již rozpustný ve vodě a dobře vstřebatelný. Nejlépe vstřebatelný je chlorid uraničitý (až 30%) zatímco běžně se vyskytující slouženiny uranu se vztřebávají jen ze 2%. Nadlimitní příjem je však pouhých 1 mikrogram a chloridu jen 0,05 mikrogramu/ den."(http://www.osel.cz/1838-uran-skodi-vice-nez-se-predpokladalo.html)
Pro ilustraci, je škodlivější než arsen. Toto celé, jen aby si někdo nemyslel, jak je ochuzený uran skvělý.
Re: genotoxicita uranu
Oldřich Wandas,2020-01-17 01:40:17
P.S.
Jsem pro využití jádra, uran je energetická surovina, nebezpečná chemikálie a nepatří do rukou dětí , blbců a proklamací politiků.
Re: genotoxicita uranu
Jituna Kalášková,2020-01-17 06:15:07
Skvělý rozhodně není. Ale někde jsem četla, že při zpracování plastů vzniká spousta složitých látek a nejspíš i ten ethen, takže když ho to dovede převést na etanol, nebudeme muset pěstovat tolik řepky na polích, a nezničí mi to auto, jak konstatovali v servisu.
Re: genotoxicita uranu
Radim Polášek,2020-01-18 10:21:48
Podle mne to platí jen velmi krátkou dobu po dopadu střely, dokud jsou produkty oxidace uranu ještě ve vznosu v podobě prachu v ovzduší.
Dopadem na zem, třeba působením prvního pořádného deště dochází velice rychle k neutralizaci toxických sloučenin uranu na sloučeniny neškodné.
Je vhodné si totiž uvědomit, že uran se nachází v zemské kůže velmi stejnoměrně, například v tuně vyvřelé horniny je v průměru 40 gramů uranu na tunu, v tuně sedimentované horniny 10 gramů. Podobné množství uranu bude v půdě, nejvíc v půdě nedávno vzniklé na vyvřelém podloží, nejméně v půdě. A jelikož půda ani běžná hornina, snad s výjimkou přímého okolí vydatných uranových ložisek, není obsahem uranu toxická ani nejsou toxické plodiny, které z ní rostou, bude uran z střel taky velice rychle přeměněn na netoxické sloučeniny
Vzkaz redakci
Maťo Pirchner,2020-01-16 23:28:37
Nenechte se vytočit rádoby chemiky. Nejspíš stará škola:) Aktivaci ethenu a hydrogenaci jste popsali správně. Pokud si neuvědomují význam poznatku, svědčí to o jejich přehledu víc, než si myslí. Všimněte si, že konkrétního nevytýkají nic, jen „obecně“. Jen si ověřte, zda zveřejněné schema je „free“, abyste se nedostali do problémů. Zdravím a hodně zdaru.
Re: Vzkaz redakci
Vladimír Bzdušek,2020-01-17 13:00:56
Ano, hrdo sa hlásim k starej škole:
1. Hydrogenácia etylénu je chemicko-technologický nezmysel. Prečo túto reakciu skúma niekto v labáku, to netuším.
2. Toxicita (akéhokoľvek druhu, t.j. rádio-, geno-, chemo-, ...) prírodného(0,72) a ochudobneného(0,3) uránu je prakticky identická. Ak mi uvediete odkaz na rozdiel, rád sa poučím.
Re: Vzkaz redakci
Josef Hrncirik,2020-01-18 18:26:16
Zveřejněné schema je asi kvůli kvalitě dosti neobvykle free a tak nebylo nutno ho stahovat zdarma z Putinova SCI hub!
Dá se to i se supplements stáhnout z J.Am.Chem.Soc. 2020,142,1,89-92.
Zdá se ale, že to nečetli ani placení recenzenti.
V legendě fig. S3, S17 v supplements stojí pro výrobce penetrátorů jako bomba
tučně psáno:
Error! Bookmark not defined 7
Proč ne :)
Tom Tvrdik,2020-01-16 17:55:31
Vodku to nejspíš zlevnit šanci nemá, ale i kdyby šlo o okenu, nebo směs do ostřikovačů, bral bych to. Z té radioaktivity by tam přece nic zůstat nemělo, nebo se pletu?
Podotek
Oleg Rajmon,2020-01-16 14:42:18
Poznámka k panu Štítkovi. Já jsem také článek prošel a na rozdíl od Vás jsem nenašel nic, co by bylo v rozporu s tím co tvrdí autoři v práci připravené do tisku. Buďto jste ekolog brojící proti výrobě energie z jádra, nebo militantní abstinent. I kdyby nic jiného, tak výrobu etanolu má objev šanci výrazně zlevnit. Jako baťůžkář nedající na lihový vařič dopustit, bych to rozhodně uvítal.
Nesmysl
Marek Štítek,2020-01-16 11:55:31
Teda tenhle článek je naprostá snůška nesmyslů. Zaprvé, z ethanu v životě nic užitečného (kromě ethenu) nevyrobíte a už vůbec ne ethanol. V článku zmíněné látky se naopak vyrábí z ethenu. Není tedy důvod ethen hydrogenovat. Za druhé, jak je v článku zmíněno, jedná se o katalýzu zapomoci uranu. To znamená, že je ho potřeba jen velmi malé množství, takže rozhodně neřeší co s ochuzeným uranem.
Re: Nesmysl
Marek Štítek,2020-01-16 12:25:51
Prošel jsem si původní článek a je vidět, že pan Pazdera z něj nepochopil vůbec nic. Tým profesora Cloke se zabýval aktivací ethenu pomocí komplexů uranu za mírných podmínek (atm. tlak). To se jim podařilo a izolovali komplex uranu a ethenu. Tento komplex následně pro ilustraci rozložili hydrogenací na ethan, ale hlavním smyslem článku bylo, že ta aktivace se dá použít pro celou řadu mnohem užitečnějších aplikací. Ethan zde hrál pouze roli figuranta.
Re: Nesmysl
Vaclav Madr,2020-01-16 13:44:53
Pane Stitku, nejspíš nejste chemik, možná by bylo dobré, než něco napíšete přečíst si, co o objevu říká třeba Profesor Layfield. Napíši to v angličtině: "The ability to convert alkenes into alkanes is an important chemical reaction that means we may be able to take simple molecules and upgrade them into valuable commodity chemicals, like hydrogenated oils and petrochemicals which can be used as an energy source. To asi nejlépe zneváží oba Vaše výlevy.
Re: Re: Nesmysl
Vladimír Bzdušek,2020-01-16 15:28:06
Takže ja som chemik a tvrdím, že to, čo je v článku o etáne a eténe, a tak ako je to napísané je nezmysel. Etanol sa synteticky vyrába adíciou vody na etén. Etc. A ešte dve veci:
1. Aký je rozdiel (v článku vypichnutý) medzi rádiaktivitou prírodného a ochudobneného uránu?
2. Aký je rozdiel v katalytickej aktivite prírodného a ochudobneného uránu?
Myslím, že ničotný až žiadny. T.j. páni by dosiahli rovnaké výsledky aj s prírodným uránom. To, že sa snažia nájsť využitie pre odpad z výroby U235 je síce chvályhodné, ale na nič lepšie ako náboje sa zatiaľ neprišlo. Mohli by sa síce robiť aj z wolfrámu, ten by bol ešte lepší, ale aj drahší. A treba ho na plnenie zlatých tehiel.
Re: Re: Re: Nesmysl
J. Jankovsky,2020-01-16 17:29:13
Jestli dovolíte, také chemikovi, pár slov. Pochopitelně pane Bzdušek, že s přírodním uranem by dostali totéž. Ale s přírodním uranem nejsou problémy se skladováním, je poměrně drahý a navíc se s ním, v laboratoři špatně pracuje. Ona to taková blbost není, když to (zatím) prochází oponenturou. K jistému zjednodušení tady došlo, ale podle mne není na škodu věci. Pochopitelně, že ethen má velké využití a možná i větší, ale o tom to není. Z jednodušší látky, v tomto případě ethanu, lze získat větší škálu produktů a to i těch ceněných. Otázka nákladů na takovou výrobu ethanolu je diskutabilní, ale neházel bych flintu do žita. Možná v tom má trojka profesorů pravdu, že by to mohlo být levné. Když se podíváte do mnohých zahraničních popularizačních článků, není to napsáno ani tak dobře jako tady. Ostatně, podle ohlasů kolegů (nejen těch ze spolupracujících ústavů) jde po dlouhé době zase jednou o významnější poznatek.
Re: Re: Re: Re: Nesmysl
Vladimír Bzdušek,2020-01-16 19:00:07
OK, zhodnime sa na tom, že ten článok je nešťastne formulovaný. A priznávam, neviem presne pomer ceny prírodného a ochudobneného uránu. Na burze sa obchoduje žltý koláč, čistý prírodný urán sa asi vôbec neobchoduje, závody na výrobu jadrového paliva majú prísny režim a ich odpad, ten ochudobnený urán im asi ozaj potom robí starosti. Armáda je ideálnym klientom. Zaplatí.
Re: Re: Re: Re: Re: Nesmysl
Pavel Nedbal,2020-01-16 21:05:29
Taky chemik. Chemickým reakcím je víceméně jedno, jaký izotop téhož prvku se použije - chemie je fyzika elektronového obalu, jádro je fuk. U235 má kratší poločas rozpadu než U238, najděte si na Wiki.
My žijeme v době, kdy U235 je již málo (oproti době vzniku Země) v poměru k U238 (z toho titulu v dávných dobách fungovaly přírodní jaderné reaktory). V USA je držení neobohaceného (nebo ochuzeného) U v řádech kg legální. Takže bude dostupný.
Současné petrochemické výroby etylenu, etanolu, butadienu, etylenoxidu, atd. a následných produktů jsou dobře propracované, samozřejmě, nějaké vylepšení se vždy může hodit, zde ale použití nového katalyzátoru:
a) nebude mít podstatný vliv na ceny produktů,
b) ve výsledných produktech lze vždy prokázat stopová množství použitého katalyzátoru, v případě použití U bude prokazatelné radimetricky - i když nepatrně, zde by bylo asi neakceptovatelné. Dříve se U používal na výrobu barev, sklářství, keramika - dnes asi již taky neakceptovatelné.
Samozřejmě se U hodí jako munice, jedno zda přírodního složení, či ochuzený - toho ale bude asi přebytek nabídky. Vojákům se líbí hustota, a fakt, že při "rozprsknutí" projektilu je pyroforický.
Rozšíří -li se v budoucnu (o čemž pochybuji) rychlé množivé reaktory, dal by se i ten ochuzený poněkud využít. Jinak je k ničemu.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Nesmysl
Vladimír Bzdušek,2020-01-16 23:05:28
Myslím, že som nenapísal nič v rozpore s týmto Vaším príspevkom. A rádioaktivita uránu (resp. jej nebezpečenstvo) je prakticky rovnaká pre prírodný, ochudobnený, aj 4% obohatený urán pre JE.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Nesmysl
Florian Stanislav,2020-01-17 10:08:50
Bývalý chemik.
Přírodní 0,7 % 235U, nízkoobohacený uran 0,23 % 235U, tedy radioaktivita 3 x menší, což je stále na pováženou. Přírodní uran (spíše smolinec U3O8) se dával k barvení skle nažloutle. Ve skle je uran chemicky fixován, to omezuje jeho chemickou toxicitu, což lze těžko očekávat u složitých sloučenin ochuzeného uranu jako katalyzátoru. Čili u katalyzátoru trvá problém jak s ním a nerudovský "kam s ním". Místo kompaktního kovu máme cossi slabě radioaktivního s velkým povrchem a likvidovat později neúčinný katalyzátor budou další náklady, snad zeskelněním.
https://www.sujb.cz/radiacni-ochrana/oznameni-a-informace/problematika-uranem-barveneho-skla/
"šetření SÚJB jednoznačně vyplývá, že legislativní kritéria ochrany jednotlivce i společnosti před škodlivými účinky používání uranového skla nejsou v ČR překračována."
Připojuji se k hlasům, že klasický a vyzkoušený postup je opačný.
Průmyslově se ethan připravuje frakčním zkapalňováním zemního plynu nebo ropných plynů. Ethanol pokud se vyrábí z ethanu, z něj pak dehydrogenací vzniká ethen a z něj katalytickou hydratací vzniká ethanol, z něj pak acetaldehyd a kyselina octová. Ethen je tedy použitelnější meziprokut jak ethan.
Krakováním ropy vznikají kratší alkan + alken (i vodík) a délky řetězců jsou různé a lze je (snad) upravit
C2H6 --->C2H4 + H2 ( dehydrogenace ethanu)
C2H4 + H2O --> C2H5OH ( hydrogenace ethenu)
Podstatou mé připomínky je, že ethan je dostupnější z ropy (i z krakování ropy) nebo zemního plynu. Ethen vzniká hlavně při krakování ropy a má široké použití v syntézách (např. syntetický ethanol) a výrobě plastů. Výroba ethanu z ethenu katalyticky pro energetické účely tedy je nejspíš energetické perpetuum mobile.
Alkany lze užít hlavně na výrobu meziproduktů jako halogenderváty, ty patří k nejvíce vyráběným meziproduktům.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Nesmysl
Vladimír Bzdušek,2020-01-17 23:11:25
Pozor !!!! Píšete:
"Přírodní 0,7 % 235U, nízkoobohacený uran 0,23 % 235U, tedy radioaktivita 3 x menší, což je stále na pováženou."
To je hrubý omyl! Asi zabúdate na to, že v zmesi izotopov je stále vyše 99% U238. Zmena koncentrácie U235 o pol percenta z 0,72% na 0,3% spôsobí len malú zmenu celkovej aktivity. Keď použijete dvakrát trojčlenku, tak výsledok je takýto:
Ak položíme aktivitu U238 = 100%
Tak aktivita prírodného uránu (0,72%) bude 103,85%
Tak aktivita ochudoneného uránu (0,3%) bude 101,6%
To je zanedbateľný rozdiel.
P.S. čiastočne mimo témy
Rozlišujme vonkajšiu expozíciu a vnútornú kontamináciu organizmu. (alfa)
Ak Vám niekto ponúkne na sedenie stoličku vyrobenú z uránu, je dobré si na ňu nesadať. Ale ak na takej stoličke musíte sedieť celý život (=dávky z prírodného pozadia), tak je úplne jedno, či je vyrobená z prírodného alebo ochudobneného uránu.
P.P.S. úplne mimo témy
Dobrá sada informácií, že čo je čo, je na diagrame "Radiation dose chart"
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Nesmysl
Radim Polášek,2020-01-18 10:35:38
Radioaktivita je dána hlavně poločasem rozpadu. Ten je u uranu235 o několik řádů nižší než uranu 238. Radioaktivitu uranu tedy v první řadě určuje obsah U235, pokud produkty jejich štěpných reakcí jsou energeticky podobné s U238, to po dlouhé době od školy už nevím. V druhé řadě radioaktivitu přírodního uranu určuje ještě mnohem menší obsah dalšího radioaktivního prvku - radia. Tady předpokládám, že ze zpracovaného - ochuzeného uranu je odstraněno i radium. Takže záření ochuzeného uranu je z obou důvodů mnohem menší než záření přírodního uranu.
Dokonce se dá říct, že vzhledem k přirozenému radioaktivnímu pozadí, jehož úroveň je daná obsahem přírodního uranu v horninách (ve vyvřelých cca 40 gramů na tunu, v sedimentovaných cca 10 gr na tunu) a následně intezitou radonu uvolňovaného do podloží a do vzduchu v uzavřenýczh nevětraných prostorách uchuzený uran září mnohem méně.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Nesmysl
Radim Polášek,2020-01-19 16:38:34
Po hledání na internetu a výpočtu výše vidím, že jsem se v tom rozdílu radioaktivity spletl.Rozdíl mezi poločasem rozpadu U238 a U235 je dost malý a rozdíl mezi radioaktivitou přírodního a ochuzeného uranu tak vychází v řádu nižších jednotek procent, to je v praxi prakticky žádný.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
