一种含氢燃料火焰降温观色筒的设计和应用

针对酒精灯火焰呈黄色的解释争议进行研究,以降低环境温度和减少氧气浓度为方向,设计了可观察环境温度变化对含氢燃料火焰颜色影响的仪器。对乙醇、丁烷、蜡烛等燃烧火焰进行降温测试,发现含氢燃料正常燃烧火焰颜色一般为黄色、降低环境温度后变为极淡的蓝色(光亮条件下)的规律,证明了燃烧过程中水分子处于激发态是导致火焰颜色由蓝色变为黄色的重要原因,钠元素的焰色反应不是酒精灯火焰呈黄色的唯一原因。对丁烷喷枪火焰颜色的降温测试,意外观察到4种疑似氢原子光谱的可见光谱线,为今后寻找该谱线提供了可借鉴的方向。研究过程可作为基于真实情境的研究素材,通过问题的发现、仪器的改进和规律的总结,提高学生运用化学知识解决真实问题的能力,培养学生的核心素养。

氢化镁对金属混合物最小点火能的影响

为了研究氢化镁(MgH_2)含量对铝(Al)/硼(B)混合体系点火性能的影响,以Al粉为基质,B粉为高能金属添加剂与金属氢化物MgH_2为活性金属添加剂,采用机械混合方式,制备了一种新型三元高能含氢金属燃料。采用1.2 L Hartmann管装置对Al、B、氢化镁(MgH_2)的最小点火能(MIE)进行了测试,并对不同MgH_2含量下的二元金属混合物(Al-MgH_2、B-MgH_2)以及对不同B和MgH_2含量下的三元金属混合物Al-B-MgH_2的MIE进行了对比研究。结果表明,Al、MgH_2的MIE较低,分别为80～100 mJ、5～10 mJ,B的MIE较高,大于1000 mJ;随着混合物中MgH_2含量由10%增加到30%,Al-MgH_2、B-MgH_2的MIE分别由50～70 mJ、大于1000 mJ,降低到10～20 mJ、480～500 mJ。随着三元混合物Al-B-MgH_2中B含量由25%减少到10%,其MIE也由700～800 mJ降到20～30 mJ,并且B含量一定时,MgH_2含量的增加,能明显地降低Al-B-MgH_2的MIE;B粉含量降低到10%时,Al-B-MgH_2混合金属粉的MIE保持在20～40 mJ范围内。