Kun je een vloeibare zuivere stof VAST persen?

[xychix]

Kun je een vloeibare zuivere stof vast persen door het onder grote druk te zetten ?

volgensmij wel... de moleculen krijgen minder ruimte en zullen dus energie afgeven (warmte ?? ) uiteindelijk is er geen ruimte meer over, je hebt een vaste stof....

water is echter uitzondering omdat het volume van vast water in sommige situaties (van 0 tot -4 meen ik) groter is dan van de vloeibare vorm...

jullie visie graag...

[André]

Ik denk dat er zoveel warmte vrij komt dat dat niet kan. Je kunt niet zomaar de molecuultjes stil houden.

[Eelke Spaak]

Ja, volgens mij kan dat.

Daarom staat er ook altijd bij kook- en smeltpunten de atmosferische druk vermeld. In de ruimte gaat water bijvoorbeeld spontaan koken door gebrek aan druk.

[T_knoop]

Ik meen me te herinneren dat er onderzoekers waren die ooit zoiets gedaan hebben, maar slechts voor een hele korte tijd, met een heel klein beetje vloeistof. dit werd gedaan met een druk van zo'n één á twee miljard atmosfeer. Als je de druk weer verlaagd zal de vaste stof weer in een vloeistof veranderen.

[xychix]

Vladimir G. schreef op 16 december 2003 @ 14:12:
Ja, volgens mij kan dat.

Daarom staat er ook altijd bij kook- en smeltpunten de atmosferische druk vermeld. In de ruimte gaat water bijvoorbeeld spontaan koken door gebrek aan druk.

Dat kokende water waren we het al over eens jah alleen we vroegen ons af of dit ook voor smeltpunt aan de orde was.

[ Voor 4% gewijzigd door xychix op 16-12-2003 14:29 ]

[André]

Vladimir G. schreef op 16 december 2003 @ 14:12:
Ja, volgens mij kan dat.

Daarom staat er ook altijd bij kook- en smeltpunten de atmosferische druk vermeld. In de ruimte gaat water bijvoorbeeld spontaan koken door gebrek aan druk.

Dus als je water vacuum verpakt gaat het koken? Of maak ik nu een denkfout.

[baexem]

André schreef op 16 december 2003 @ 14:35:
[...]

Dus als je water vacuum verpakt gaat het koken? Of maak ik nu een denkfout.

Correct! Maar maak wel even een verschil tussen Luchtdicht, Luchtledig en Vacuum. Dat zijn drie héél verschillende dingen

[xychix]

André schreef op 16 december 2003 @ 14:35:
[...]

Dus als je water vacuum verpakt gaat het koken? Of maak ik nu een denkfout.

niet zozeer vacuum verpakken maar een maximale onderdruk creeeren.. en ja dat is in een vacuum omgeving (of snap ik mezelf nu niet meer ?? )

[Confusion]

xychix schreef op 16 december 2003 @ 14:09:
Kun je een vloeibare zuivere stof vast persen door het onder grote druk te zetten ?

De druk verhogen werkt in het algemeen smeltpuntsverhogend, dus bij een hogere druk zal dezelfde stof bij een hogere temperatuur condenseren. Verhoog je de druk genoeg en schuift het smeltpunt voorbij kamertemperatuur (even aannemende dat je het experiment bij kamertemperatuur uitvoert), dan zal de stof dus condenseren
(de energie van de omgeving, en dus van de stof, is te klein om bij die druk de individuele moleculen genoeg 'vrijheid' te geven om een vloeistof te vormen). Het is echter niet voor alle stoffen mogelijk het smeltpunt zo ver op te schuiven. In veel gevallen zal je sowieso ook de temperatuur moeten verlagen. Door de juiste combinatie van temperatuur en druk kan je uiteindelijk elke stof vast krijgen.

volgensmij wel... de moleculen krijgen minder ruimte en zullen dus energie afgeven (warmte ?? ) uiteindelijk is er geen ruimte meer over, je hebt een vaste stof....

Ook in een vaste stof zit er ruimte tussen de moleculen en atomen. Alleen is de electronendichtheid een stukje hoger en de kinetische energie per atoomkern lager.

[Confusion]

André schreef op 16 december 2003 @ 14:35:
Dus als je water vacuum verpakt gaat het koken? Of maak ik nu een denkfout.

Dat ligt er enigszins aan wat je onder 'koken' verstaat. Ja, het water zal 'verdampen' in de zin dat het niet in een 'bel' samen zal blijven kleven. Het zal zich over de gehele geevacueerde ruimte verspreiden. Maar doordat je geen energie toevoegt, zoals je doet bij het koken van water op een fornuis, zal dit niet met hetzelde geweld gepaart gaan als bij 'normaal' koken. Als je een 'bel' water in de ruimte loslaat, zal deze niet opeens gaan borrelen. De bel zal zich gewoon over de lege ruimte verspreiden; je ziet de bel zeg maar 'uit elkaar vallen', op een behoorlijk geordende manier; de bol wordt vrij geordend groter.

[Bec80]

Het voorbeeld lijkt mij toch water dat ijs wordt????? je hoeft niet eens te persen.

[Verwijderd]

Wanneer een stof warm is, trillen de moleculen. Laten we deze moleculen eens stil leggen. Dan koelt de stof af, en moet deze dus wel stollen.
Dit is echter in de praktijk nog steeds onmogelijk, maar in theorie is het naar mijn mening mogelijk...

[GeeBee]

Verwijderd schreef op 17 december 2003 @ 04:56:
Wanneer een stof warm is, trillen de moleculen. Laten we deze moleculen eens stil leggen. Dan koelt de stof af, en moet deze dus wel stollen.
Dit is echter in de praktijk nog steeds onmogelijk, maar in theorie is het naar mijn mening mogelijk...

Ga je er dan van uit dat als je perst, je de molekulen als het ware tegenhoudt om nog te kunnen trillen? Ik denk dat de molekulen van datgene wat je gebruikt om te persen dan ook niet mogen trillen anders krijg je het niet voorelkaar.
Vergeet niet dat molekulen in vaste stoffen nog steeds trillen. Welswaar in een rooster, maar ze staan niet stil.

Bovendien stijgt de temperatuur toch meestal bij samendrukken?

[Confusion]

Bec80 schreef op 16 december 2003 @ 15:26:
Het voorbeeld lijkt mij toch water dat ijs wordt????? je hoeft niet eens te persen.

In de ruimte heb je onderdruk. Kortom: in de ruimte is je bel water een gas, alleen 'weet' die bel dat op het moment dat je hem loslaat nog niet helemaal .

[edit]
Oh wacht, ik begrijp wat je bedoeld. Kijk het punt is: hoe raakt een bel water in de ruimte energie kwijt? Dat kan enkel doordat watermoleculen 'verdampen', oftewel de bel verlaten. Er is geen andere manier om warmte af te staan. Maar inderdaad zal er altijd een blokje ijs overblijven: een deel verdampt en dat deel neemt voldoende energie mee om te zorgen dat de resterende bel steeds verder afkoelt en uiteindelijk dus stolt. Het is misschien wel leuk om eens uit te rekenen hoeveel ijs er van een bel water overblijft in de ruimte, maar daar heb ik nu even geen tijd voor. Iemand anders?

[ Voor 58% gewijzigd door Confusion op 17-12-2003 09:30 ]

[Rey Nemaattori]

Confusion schreef op 17 december 2003 @ 09:26:
[...]

In de ruimte heb je onderdruk. Kortom: in de ruimte is je bel water een gas, alleen 'weet' die bel dat op het moment dat je hem loslaat nog niet helemaal .

[edit]
Oh wacht, ik begrijp wat je bedoeld. Kijk het punt is: hoe raakt een bel water in de ruimte energie kwijt? Dat kan enkel doordat watermoleculen 'verdampen', oftewel de bel verlaten. Er is geen andere manier om warmte af te staan. Maar inderdaad zal er altijd een blokje ijs overblijven: een deel verdampt en dat deel neemt voldoende energie mee om te zorgen dat de resterende bel steeds verder afkoelt en uiteindelijk dus stolt. Het is misschien wel leuk om eens uit te rekenen hoeveel ijs er van een bel water overblijft in de ruimte, maar daar heb ik nu even geen tijd voor. Iemand anders?

Een bol vloeibaar water in de ruimte zal ook nog langzaam bevriezen omdat behalve door stroming en geleiding, ook nog energie afgestaan kan worden door straling. Vloeibaar water(dus warmer dan 0 'C) is flink veel warmer dan de omgevings temp in de ruimte(nabij het absolute nulpunt) Dus zal de bol water ook nog eens zijn warmte uitstralen naar de ruimte.

[Verwijderd]

Confusion schreef op 17 december 2003 @ 09:26:
[...]

In de ruimte heb je onderdruk. Kortom: in de ruimte is je bel water een gas, alleen 'weet' die bel dat op het moment dat je hem loslaat nog niet helemaal .

[edit]
Oh wacht, ik begrijp wat je bedoeld. Kijk het punt is: hoe raakt een bel water in de ruimte energie kwijt? Dat kan enkel doordat watermoleculen 'verdampen', oftewel de bel verlaten. Er is geen andere manier om warmte af te staan. Maar inderdaad zal er altijd een blokje ijs overblijven: een deel verdampt en dat deel neemt voldoende energie mee om te zorgen dat de resterende bel steeds verder afkoelt en uiteindelijk dus stolt. Het is misschien wel leuk om eens uit te rekenen hoeveel ijs er van een bel water overblijft in de ruimte, maar daar heb ik nu even geen tijd voor. Iemand anders?

Uiteindelijk zal al het water verdmapen. (Dat is mits, de bel niet groot genoeg is om zijn water doormiddel van gravitatie vast te houden). Op een gegeven moment is het geheel afgekoeld naar 2.7 Kelvin (de tempratuur van het heelal). Maar ook bij 2.7 Kelvin zal (zij het heel erg langzaam) het ijs nog steeds verdampen. Omdat de om liggende ruimte een bij benadering oneindig groot leeg resevior is, zal er geen nieuw ijs neer slaan. Dus wordt het ijs klontje steeds kleiner.

De vraag is hierbij wel hoe lang dit proces duurt. (Het bestaan van ijs klonten in de oort wolk suggereert, dat of bij minimaal gravitatie, dit proces tot een halt komt. (omdat er wolk waterdamp in de buurt van de klont gehouden wordt) Of dat dit proces zo langzaam is, dat het op leeftijds schaal van het zonnestelsel niet heel erg relevant is.

[Confusion]

Rey Nemaattori schreef op 17 december 2003 @ 10:21:
Vloeibaar water(dus warmer dan 0 'C) is flink veel warmer dan de omgevings temp in de ruimte(nabij het absolute nulpunt) Dus zal de bol water ook nog eens zijn warmte uitstralen naar de ruimte.

Inderdaad, hoewel ik me afvraag of dat effect significant is vergeleken met de 'verdamping' (hier geldt wederom: je zou het redelijk makkelijk kunnen uitrekenen, maar daar heb ik even geen tijd voor ).

@Trias:
Ik vraag me af of de bel ooit in de buurt van de 2.7K (binnen de levensduur van pakweg het zonnestelsel) zal komen. Op een gegeven moment kan de bel zijn energie op vrijwel geen enkele manier kwijt kan. De atomen zullen allemaal in hun grondtoestand zitten en de omzetting van fononen in fotonen neemt bij lagere temperaturen volgens mij fors af; het ding is bij lagere temperaturen geen zwarte straler meer volgens mij. Alleen is dat (in ieder geval voor mij) niet zo makkelijk te berekenen: hoe hard straalt een blok ijs van pakweg 70K?

[Karel V]

Bec80 schreef op Tuesday 16 December 2003 15:26

Het voorbeeld lijkt mij toch water dat ijs wordt????? je hoeft niet eens te persen.

En wat als je perst en koelt!
Persen>levert warmte>wordt gekoeld>verder persen>blijven koelen.
Door deze methode heb je een probleem. Hoe kun je beide methodes samen gebruiken?
Aan de andere kant, voor beide methodes samen hoef je minder extreme waarden te bereiken. Wat is er praktischer: beiden samen of toch maar persen?

[Delerium]

Water is juist een gek geval... de dipoolmomenten zullen zich gaan organiseren in een rooster die juist meer ruimte nodig heeft als de vloeibare fase. Indien je drukt, zal zich nooit zo'n rooster kunnen vormen denk ik. Andersom zal enige stolling zo'n gewelidge druk op je systeem leveren dat je systeem kapot gaat. Moleculaire krachten die namelijk bezig zijn zijn superieur aan welke macrokracht dan ook.

[Verwijderd]

Ik meen bij het vak thermodynamica gehoord te hebben dat er ook andere kristalstructuren voor ijs mogelijk zijn. Deze ontstaan alleen bij zeer hoge drukken en hebben wel een hogere dichtheid dan water. Dus je kunt wel ijs krijgen door water samen te persen.

[Terror]

Kan je daar wat meer over vertellen. Ik probeer namelijk al een uur iets over de ruimtelijke structuur van dat ontstande ijs onder druk. Leverde vrij weinig op, ben benieuwd.

[Henk007]

Terror schreef op 18 december 2003 @ 00:14:
Kan je daar wat meer over vertellen. .

Artikel over diverse strukturen van ijs

Fasendiagram van water met alle mogelijke ijsstrukturen (12!!)

Dit laatste is zekere interessant, ga maar eens bij bijvoorbeeld 300K constante T de druk opvoeren, dan ga je van damp naar vloeistof naar vast. Waarmee de vraag van de TS tevens beantwoord is. Het fasendiagram zelf is ook nog een clickable voor nog meer achtergrondinfo.

[ Voor 8% gewijzigd door Henk007 op 18-12-2003 00:51 ]

[xychix]

Ja mij is bekend dat ijs een uitzondering vormt op mijn vermoeden dat je dingen vast kunt persen.

maar kan het met kwik ??

[Verwijderd]

Henk007 schreef op 18 december 2003 @ 00:45:
[...]


Artikel over diverse strukturen van ijs

Fasendiagram van water met alle mogelijke ijsstrukturen (12!!)

Dit laatste is zekere interessant, ga maar eens bij bijvoorbeeld 300K constante T de druk opvoeren, dan ga je van damp naar vloeistof naar vast. Waarmee de vraag van de TS tevens beantwoord is. Het fasendiagram zelf is ook nog een clickable voor nog meer achtergrondinfo.

Ik denk na het lezen van dit we eigenlijk kunnen zegge dat het wel kan maar dat het niet kan met water.

zie laatste link:

If water behaved more typically as a low molecular weight material, its phase diagram may have looked rather like this:




Om het dan ff samen te vatten het kan wel maar wel met "lichte" molecullen en water is weer een uitzondering.

Nu komt bij mij direct de vraag op wat is "licht" en wat is zwaar "zwaar" lijkt mij dat Fe (ijzer) Pb (lood) en zo zwaar zijn. Maar helium geldt dit daar dan ook voor of waterstof (dus niet H₂O) ook zo. En waar zouden we dan die lijn kunne trekken in het periodiek systeem

Ik doe zelf werktuigbouw op school en daar leren we dat door de structuur verandering van de kristallen, zelf na volledige stolling een materiaal, nog behoorlijk (1/100 van %) van dichtheid kan veranderen.

Zou dit dan ook niet kunnen met water. In staal doe je wat meer koolstof en hebt van een slap stukje ijzer een strek stuk staal dat niet snel kapot gaat. Dit heet dat austerniet laat je dat verder koelen (onder de 734 graad C) word het ineens perliet. Het leukste is dat je met andere metallen het als austerniet kunt laten blijven.

Anyway loop van het topic weg.

Wat ik hier mee wil zeggen is als we water dan eens gaan mengen met iets anders kan het dan wel.

[Verwijderd]

Hmm. Je kunt water vast persen hoor. Het enigste verschil met jouw plaatje en dat van water is dat de ijsfase allemaal verschillende temperatuur+druk gebieden kent waarbij het ijs intern een andere structuur heeft.

Veel van deze experimenten worden trouwens gedaan met een zogenaamde 'Diamond Anvill Cell' (DAC) waar ik ook eens mee heb mogen spelen. Deze apparaten kunnen tot wel 5 megabar (5 miljoen maal de luchtdruk). In combinatie met laserverhitting kun je dan bijvoorbeeld de atmosfeer in het binnenste van de aarde simuleren.