home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / sci / chem / 4694 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-11-18  |  6.7 KB  |  193 lines

  1. Newsgroups: sci.chem
  2. Path: sparky!uunet!boulder!ucsu!spot.Colorado.EDU!knapp
  3. From: knapp@spot.Colorado.EDU (David Knapp)
  4. Subject: Re: Gold dust a fire hazard?
  5. Message-ID: <1992Nov18.234611.15233@ucsu.Colorado.EDU>
  6. Sender: news@ucsu.Colorado.EDU (USENET News System)
  7. Nntp-Posting-Host: spot.colorado.edu
  8. Organization: University of Colorado, Boulder
  9. References: <4843@equinox.unr.edu> <1992Nov16.221038.8023@ucsu.Colorado.EDU> <4865@equinox.unr.edu>
  10. Date: Wed, 18 Nov 1992 23:46:11 GMT
  11. Lines: 180
  12.  
  13. In article <4865@equinox.unr.edu> whitbeck@snowlake.math.uh.edu (Mike Whitbeck) writes:
  14. >In article <1992Nov16.221038.8023@ucsu.Colorado.EDU>,
  15. >knapp@spot.Colorado.EDU (David Knapp) writes:
  16. >|> In article <4843@equinox.unr.edu> whitbeck@equinox.unr.edu (Michael
  17. >Whitbeck) writes:
  18. >|> 
  19. >|> >I am sure heat transfer is an important
  20. >|> >consideration however if the change in energy is
  21. >
  22. >...... stuff deleted about delta G and particle size ......
  23. >
  24. >|> 
  25. >|> The metal would need to have a large enough affinity to break the O2 bond
  26. >
  27. >huh? 
  28.  
  29. Odd you mention hard of hearing below... ;-)
  30.  
  31.  
  32. >For the reaction to be thermo allowed one considers the NET change from
  33. >products to
  34. >reactants at the specified reaction conditions.
  35. >                 *****************************    <- shouting for the
  36. >hard of hearing
  37. >
  38.  
  39. Catalysis in a common auto catalytic converter uses a three step process.
  40. If it isn't hot enough to start process number one, namely, dissociating
  41. O2, nothing will happen. If you have free oxygen sitting around, you don't
  42. need to have a hot surface and can catalyze the process at lower temps.
  43. This is the project I'm working on right now. CO oxidation catalysis in a 
  44. plasma.
  45.  
  46.  
  47. >|> which, while not particularly strong, is not trivial.
  48. >
  49. >Yep, I agree O2 is moderately stable.  Still...
  50. >
  51. >Fe + O2  = FeO + O (atom) just pick a high enough T
  52. >If you want a sample of FeO to play with you might find some inside your
  53. >TV screen.
  54. >How about 2Fe + 3O2 = Fe2O3 ? steel wool + heat (a 9V battery will do nicely)
  55. >Or how about Mg ribbon + O2 + heat ---> more heat and more light
  56. >
  57. >|> 
  58. >|> I believe that many 'spontaneous' combustion demonstrations of finely 
  59. >
  60. >are you speaking thermodynamically spontaneous or 'gee look at that
  61. >sucker go !' 
  62. >spontaneous? Under the 'gee look at ...' category don't expect find a lot on
  63. >metal (of any particle size) going poof at 25C in air (with some obvious
  64. >exceptions). 
  65.  
  66. Spontaneous, as I referred to it, involved having the reaction start in
  67. its cascade without external influence.
  68.  
  69. Mg in air is a wonderful example of what happens when you get the reaction
  70. going by putting a flame on it. Without someone starting it, you miss the
  71. major action.
  72.  
  73. >But under the  thermo definition of spontaneous you can expect that
  74. >there will be 
  75. >a T (for P= 1atm air) for oxidation for every metal. 
  76. >The oxidation may be kinetically slow in the absence of an initiator or
  77. >catalyst.
  78. >However small particles are more reactive (re chemical potential) than
  79. >large particles-
  80. >lowering the particle size alters the thermodynamics.
  81.  
  82.  
  83. I guess I don't see your point. Can you summarize?
  84.  
  85. >****************************************************
  86. >
  87. >|> divided metals are literally triggered by transient free oxygen from,
  88. >|> of all things, cosmic rays. I wish I could remember the article I read
  89. >|> this in to fend off the ensuing flames here, but I'm afraid I don't.
  90. >|> So sue me.
  91. >|> 
  92. >
  93. >Well I must admit this is new to me but I'll hold back on the legal
  94. >action for now.
  95.  
  96. ?
  97.  
  98. >
  99. >|> 
  100. >|> Anyway, the point of *that* is that not all metals have oxidation potentials
  101. >|> above the O2 bond energy. Hence, unless you have free oxygen around to 
  102. >|> start things off with a bit of exothermicity, no matter how finely divided
  103. >
  104. >we seem to be butting heads over the distinction between thermo allowed
  105. >(i.e. possible) 
  106. >versus kinetically *fast*
  107.  
  108. No, I'll buy  our point regarding thermodymically allowed and the fast 
  109. reaction. You are right, aluminum powder in air will oxidize anyway
  110. (because it can) and "ignites" in air due to what I described above.
  111.  
  112. There is a difference (which I guess I was unclear about) between igniting
  113. because there is enough potential to first dissociate O2, and igniting
  114. because you *provide* free oxygen through other means. That's all I was
  115. trying to say. This whole class of reactions we're discussing are all 
  116. thermodynamically allowed.
  117.  
  118. >
  119. >|> the metal is, there are some that won't 'spontaneously' oxidize.
  120. >
  121. >again is this the lay persons' spontaneous or the chemists' ?
  122.  
  123. Laypersons.
  124.  
  125. > The quotes
  126. >lead me to 
  127. >think that you mean the lay definition. In which case so what! 
  128.  
  129. Maybe nothing. I'm not trying to win a Nobel Prize with comments on the
  130. net.
  131.  
  132.  
  133. >IF the
  134. >reaction is thermo
  135. >spontaneous (the chemists usage) THEN conditions might be achievable to
  136. >make it 
  137. >'spontaneous' (the lay usage of the word). [however if you did mean
  138. >thermo spontaneous
  139. >then you had best take chemical thermodynamics over again :-)]
  140. >
  141. >The delta G for the reaction should be the appropriate change 
  142. >in energy for the CONDITIONS-- getting hot enought and having particles
  143. >small enought.
  144. >Pyrophoric metal powder is a well recognized phenomenon- There are
  145. >shipping regulations
  146. >(CFR 49) even! That is (I believe) what started this circus!!
  147. >
  148. >|> 
  149. >|> 
  150. >|> >
  151. >|> >just my 2 cents... Mike W.
  152. >|> 
  153. >|> In the end, it is the facts that count, not the amount of money...
  154. >
  155. >Sadly facts are few and far between on the internet news.
  156. >I maintain that from the discussions on the net thus 
  157. >
  158. >1) no data or arguments have been given to support or refute the KINETICS of 
  159. >      pyrohoric metals reacting in air. This requires a lot more in the way of 
  160. >    data and parameters than have even been mentioned so far here, and
  161.  
  162. And still haven't been...
  163.  
  164.  
  165. >2) classical chemical thermodynamics, properly applied, can and should
  166. >show that the 
  167. >    phenomenon is *possible* BUT that the reaction  conditions must be applied-
  168. >    NOT the mish-mash about bond strengths of ONE reactant at standard state.
  169. >    [that's my point-] ....(I'll shout again for emphasis)
  170. >
  171. >    IT IS THE DELTA G FOR THE REACTION UNDER REACTION CONDITIONS THAT COUNTS
  172. >                                  ********       *******************
  173. >really loud shouting->       **********     *********************
  174. >                              ********       *******************
  175. >
  176. >
  177. >whew... never try to inject science into a sci-dot newsgroup!
  178.  
  179. Right, we're still waiting.
  180.  
  181.  
  182. Care to add any of the numbers or kinetics you've mentioned? Not often do
  183.  people sit there with their Merck Index ready to beat someone with numbers
  184. unless it is really called for. This was just a descriptive discussion. If
  185. you have numbers, post them.
  186.  
  187.  
  188.  
  189.  
  190. -- 
  191. David Knapp                                      University of Colorado, Boulder
  192. Perpetual Student                                   knapp@spot.colorado.edu
  193.