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anhydrous et hydrous ammonia [40798]

Francis

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Posté le : 31/03/2007, 19:52 (Lu 30126 fois)
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Commentaire :  qui peut m'expliquer comment cela marche ?


Bonjour,
Un correspondant anglais avec lequel je discutet de différentes possibilités concernent les ballons et dirigeables (mais il est inaccessible pour l'instant pour plusieurs semaines), me signale que du gaz ammoniac (hydrous ammonia) (NH3), s'il était transporté dans une ballon, pourrait se transformer en "anhydrous ammonia" simplement en traversant une zone de brouillard ou en passant au-dessus de la mer ou au-dessus d'une rivière. Ce qui le rendrait plus dense, et ferait rapidement descendre le ballon ou le dirigeable. Et ceci, même si l'enveloppe étant relativement étanche.
Un chimiste pourrait-il m'expliquer si c'est possible et ce qui se passe ? Merci d'avance.
Francis.

Re: anhydrous et hydrous ammonia [40799]

Maxg59

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Posté le : 31/03/2007, 20:29 (Lu 30121 fois)
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ce n'est pas plutot l'inverse ? quand le gaz passe dans un endroit humide, il devien "hydraté" ?
Par contre je ne m'y connais pas vraiment en gaz hydraté en non idratés, surtout avec NH3 qui est un peu spécial ...

Re: anhydrous et hydrous ammonia [40802]

Francis

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Posté le : 31/03/2007, 20:39 (Lu 30114 fois)
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Je l'ai cité tel que je l'ai reçu, mais il me semble évident que vous avez raison. Merci

Re: anhydrous et hydrous ammonia [40867]

Duke of Portland
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Posté le : 01/04/2007, 12:19 (Lu 30097 fois)
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Il y a un problème... si l'enveloppe est étanche, l'humidité ne peut pas pénétrer dans le ballon !
Il n'y a donc aucune raison pour que l'ammoniac (gazeux) se dissolve en partie dans l'eau en ammoniaque (aqueux) comme semble le suggérer ton correspondant.

Re: anhydrous et hydrous ammonia [40871]

Francis

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Posté le : 01/04/2007, 12:49 (Lu 30087 fois)
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Merci.

Il faut cependant savoir que dans l'état actuel de la technologie, l'enveloppe d'un ballon ou d'un dirigeable n'est pas vraiment étanche. C'est d'ailleurs un des freins au développement des dirigeables, car l'hélium (rare et cher !) migre en quelques jours au travers de la paroi, et l'enveloppe se dégonfle. La molécule d'hélium est très petite et migre facilement. C'est d'ailleurs la raison pour laquelle il n'existe actuellement pas de compresseur pour ce gaz : il fuit au travers des joints et cela ne marche pas. C'est aussi la raison pour laquelle faire un tour de 20 minutes sur un Zeppelin NT, en Allemagne, coûte plus de 200 euros !

Evidemment, nous parlons ici de l'ammoniac NH3, dont la molécule est plus grosse que la molécule d'hélium, et/ou d'une molécule de vapeur également plus grosse, migrant éventuellement au travers de l'enveloppe extérieur ET au travers du "ballonnet" contenant l'ammoniac transporté, en dépit de la pression qui s'exerce dans l'autre sens.

En réalité, je suis en train d'écrire un livre de fiction, dans lequel devrait intervenir un dirigeable transportant de l'ammoniac. Ce gaz devrait être transporté dans une contenant souple. Pour un dirigeable, on parle d'un "ballonnet" (c'est le terme exact), qui est lui-même contenu dans l'envelopppe extérieure. D'autres "ballonets" contiennent de l'hélium et donnent la force de sustentation.
Je cherche à savoir si la chose (transporter du NH3 dans un dirigeable) est chimiquement et physiquement possible, oui ou non.

Mon correspondant anglais (actuellement inaccessible) me dit que non, car il affirme que l'humidité de l'air modifierait l'état du gaz, ce qui déstabiliserait le dirigeable.

Qui pourrait m'expliquer comment de l'ammoniac sec (NH3) peut se transformer au contact de l'humidité contenu dans l'air et devenir plus dense ? C'est là ma vraie question.

Je ne suis pas chimiste et ne puis que rapporter ce qui m'est dit par des spécialistes.

Merci d'avance

Francis.

Re: anhydrous et hydrous ammonia [40876]

Maxg59

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Posté le : 01/04/2007, 13:09 (Lu 30079 fois)
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sans prendre en compte le ballons, je peu t'expliquer ce qui se passe ...
L'ammoniac (NH3) (différent de ammonique qui est une solution de NH3) rencontre de l'eau. C'est un gaz extrémement soluble dans l'eau, dés qu'un molécule, sous forme gazeuse NH3(g) vas rencontrer une molécule d'eau, elle vas aller se "mettre dedans" pour former de l'ammoniaque. C'est un peu comme lorseque tu dissou du sucre dans de l'eau, sauf qu'ici c'est l'ammoniac gazeux qui jour le rôle du sucre.
Donc on obtient de l'ammonique, qui est composé de NH3 et d'eau, ton ammoniac à capté de l'eau, et donc a augmenté sa densitée, vu qu'il a maitenant plusiseur molécules d'eau.
j'éspére avoir été clair, et pas avoir dit trop de bétises, qui seraient trés rapidement corriéges par des gens plus expérimentés.

Re: anhydrous et hydrous ammonia [40885]

chatelot16

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Posté le : 01/04/2007, 13:51 (Lu 30064 fois)
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pourquoi n'y aurait il pas de compresseur d'helium ?

il y en a bien pour remplir les bouteilles a 200bar , et les bouteilles a 200bar sont suffisament etanche pour rester remplie un certain temps

il y a toujours plus de fuites avec l'helium et l'hydrogene que les autres gaz mais ce n'est pas si terrible que ca

c'est plus compliqué pour un ballon car si on fait l'envellope en tole de 5 milimetre pour etre sur de ne pas avoir de perte ca risque de ne pas decoller !

Re: Compresseur d'hélium [40887]

Francis

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Posté le : 01/04/2007, 13:56 (Lu 30058 fois)
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Encore une fois, on m'a affirmé qu'un compresseur d'hélium était impossible dans l'état actuel de la technologie. Je ne suis ni chimiste ni physicien. Etes-vous certain que l'hélium n'est pas mis dans les bouteilles sous forme liquide à basse température ?
Par ailleurs, un compresseur est une chose, une bouteille en est une autre. Il est plus facile de concevoir un robinet étanche qu'un dispositif de compression étanche.
S'il existe effectivement des compresseurs d'hélium, cela m'intéresse énormément. Pouvez-vous me donner des liens internet, nom de fabricant etc.

Merci.

Re: anhydrous et hydrous ammonia [40883]

Francis

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Posté le : 01/04/2007, 13:25 (Lu 30074 fois)
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Merci, c'est clair.

Encore une question pour que je comprenne bien (sans prendre en compte la ballon, bonne idée) :

Lorsqu'un volume donné d'ammoniac NH3 (plus léger que l'air) rencontre des molécules de vapeur d'eau, et se transforme spontanément en ammoniaque liquide (si j'ai bien compris, c'est ce qui se passe), est ce que :
1) Seulement une partie des molécules sont transformées en ammoniaque liquide, au pro-rata des molécules d'eau venues en contact du NH3.
2) TOUT le volume d'ammoniac NH3 va brutalement se transformer en ammoniaque liquide (cela ne me paraît pas possible, mais je pose quand même la question) comme dans une réaction de catalyse ?

Pour en revenir au ballon, il est aussi clair que l'ammoniaque liquide (quelle que soit sa quantité) va alors perler le long des parois ou "couler" vers le fond du ballon, puisqu'il est liquide et forcément plus dense. Il reste alors à se demander si cela va poser des problèmes de corrosion, toxicité. Et si cet ammoniaque liquide n'est produit qu'en quantité limitées, voire infimes, s'il serait possible de le récupérer sous sa forme liquide à la base du ballonnet, afin de le stocker dans récipient adéquat (ou l'évacuer).

Merci de votre aide à tous,

Francis

Re: anhydrous et hydrous ammonia [40884]

chatelot16

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Posté le : 01/04/2007, 13:43 (Lu 30069 fois)
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si c'est un balonet d'amoniac a l'interieur d'un ballon d'helium il n'y aura pas de probleme puisque l'helium n'a aucune raison d'etre humide

si il y avait quand meme introduction d'humidité dans l'amoniac : l'amoniac dissous dans l'eau fait de l'amoniaque liquide qui peut ruisseler jusque en bas et etre evacué , c'est plus corosif que l'amoniac sec mais il y a des materiaux qui tiennent , ce qui serait plus grave c'est que l'amoniaque liquide formé reste longtemps en brouillard dans la masse avant de tomber en bas

Re: anhydrous et hydrous ammonia [40886]

Francis

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Posté le : 01/04/2007, 13:51 (Lu 30063 fois)
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Merci.
Non ce n'est pas un ballonnet d'ammoniac à l'intérieur d'un ballon rempli d'hélium. Un dirigeable contient plusieurs ballonnets totalement indépendants les uns des autres. Le tout étant regroupé dans l'enveloppe (généralement en forme de cigare)
- Ballonnets d'hélium : qui donne la capacité d'emport, la sustentation.
- Ballonnets remplis d'air, qu'on gonfle ou dégonfle pour faire monter ou descendre l'appareil. C'est un peu comme dans un sous-marin (sauf que là c'est de l'eau).
Et ici :
- Un ballonnet rempli d'ammoniac, qui est un gaz TRANSPORTE par le dirigeable. C'est une cargaison, en d'autre terme.

Question : en quoi l'ammoniaque liquide transformé en brouillard pourrait-il être dangereux ?

Par ailleurs, quelqu'un peut-il répondre précidément à ma question :
- Est ce que le gaz ammoniac va se transformer en liquide ammoniaque au pro-rata des molécule d'eau mises en contact ?
OU
- Va-t-il se transformer en ammoniaque en bloc ? (ce qui ne me paraît pas possible, mais je pose la question).

Merci

Francis


Re: anhydrous et hydrous ammonia [40890]

chatelot16

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Posté le : 01/04/2007, 14:00 (Lu 30051 fois)
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c'est tout simplement que quand un gramme d'eau rentre dans l'amoniac il dissous x gramme d'amoniac et les met liquide dans un volume negligable : si ce liquide est rejeté ce n'est qu'une perte d'amoniac mais si il reste en suspension c'est un poid mort

je n'ai pas la valeur de x mais c'est peut etre plus de 100

Re: anhydrous et hydrous ammonia [40892]

Francis

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Posté le : 01/04/2007, 14:08 (Lu 30048 fois)
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Bon nous y voilà : il suffit de très peu d'eau pour transformer beaucoup de gaz. Mais pas la totalité. Je serais très intéressé à savoir quel est le pourcentage exact de conversion.
Si le liquide reste en suspension sous forme de brouillard, et que ce brouillard est plus dense que le gaz NH3, on en arrive aussi à ce que voulait dire mon correponsant anglais. Car comme le gaz NH3 est plus léger que l'air (0,63), il participe forcément à la capacité d'emport de l'aérostat donnée en ordre principal par les ballonnets contenant de l'hélium. S'il est transformé partiellement en brouillard d'ammoniaque plus dense, cette capacité d'emport disparaît et il faut ré-équilibrer l'appareil au pro-rata pour qu'il ne s'écrase pas.

Re: anhydrous et hydrous ammonia [40897]

chatelot16

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Posté le : 01/04/2007, 15:22 (Lu 30045 fois)
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j'ai un gros bouquin : l'encyclopedie des gaz de l'air liquide , ou il y aura la solubilité de l'amoniac dans l'eau mais il faut que je le retrouve

Re: anhydrous et hydrous ammonia [40898]

Francis

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Posté le : 01/04/2007, 15:25 (Lu 30041 fois)
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Merci de l'info si tu retrouves cette information.

Francis

Re: anhydrous et hydrous ammonia [40904]

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Posté le : 01/04/2007, 15:48 (Lu 30037 fois)
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la solubilié de l'ammoniac dans l'eau n'est pas si terrible que ca

a 0°c 0.8975 g nh3 dans 1 g d'eau
a 20°c 0.529 g nh3 dans 1 g d'eau
donc le x de tout a l'heure est plutot 0.6 que 100
c'est en comptant le volume de gas dissous que le chiffre est grand

Re: anhydrous et hydrous ammonia [40907]

Francis

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Posté le : 01/04/2007, 15:54 (Lu 30034 fois)
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Merci

Donc il semble en final que cette question de quasi-trasmutation "magique" d'un gaz en un autre ne soit pas si terrible que cela. Que les molécules interagissent uniquement entre-elles sans faire d'effet "en cascade" (ce qui me paraît normal). Et que sous réserve de maintenir le ballonnet en légère supresssion, la vapeur d'eau ne risque pas vraiment de rentrer à l'intérieur et de transformer le gaz ammoniac en liquide ammoniac. Et que même si cela se produit pour une petite quantité, c'est gérable.

Reste la question du compresseur d'hélium. Possible ou pas possible ?

Re: anhydrous et hydrous ammonia [40915]

chatelot16

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Posté le : 01/04/2007, 17:21 (Lu 30030 fois)
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evidement que le compresseur d'helium marche sinon comment on ferait pour remplir les bouteilles !

Re: compresseur d'élium [40916]

Francis

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Posté le : 01/04/2007, 17:24 (Lu 30026 fois)
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Avec de l'hélium liquide. Je ne demande qu'à vous croire, merci de me donner sites et références me prouvant qu'un tel appareil est possible.

Re: compresseur d'élium [40931]

milamber
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Posté le : 01/04/2007, 20:33 (Lu 30013 fois)
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Il existe ce type de matériel :
http://www.oxford-instruments.co.uk/wps/wcm/connect/Oxford+Instruments/Groups/Product+Groups/Cryogenic+Refrigerators/Helium+Compressors/Helium+Compressors

Milamber.

Re: compresseurs d'hélium [40932]

Francis

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Posté le : 01/04/2007, 20:47 (Lu 30007 fois)
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Merci, j'ai envoyé un mail à cette firme pour demander comment cela marche (ce n'est pas clairement expliqué sur leur site) et tiendra cette liste en réponse pour information.

Une bonne soirée

Francis

Re: anhydrous et hydrous ammonia [40993]

Guy

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Posté le : 03/04/2007, 10:27 (Lu 29955 fois)
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Bonjour

L'ammoniac NH3 existe librement mais le NH4OH lui est en solution. Je vois mal des molécules purs de NH4OH remplir un ballon sans condensation avec d'autre molécules d'eau. De plus les molécules d'eau ne passeront pas l'enveloppe comme déjà dit. C'est bien la première fois que j'entend parler d'ammoniac pour un dirigeable.
Il est cependant vrai que le gaz ammoniac est très avide d'eau tout le monde connait l'expérience de la fontaine qui j'ailli lorsque l'on coupe le bout d'un tube de verre soudé sous l'eau. Tube placé pour le fermer sur un flacon rempli de gaz ammoniac. L'ammoniac est tellement soluble dans l'eau qu'il se fait une aspiration produisant une fontaine intérieur dans le flacon (rempli de NH3) lors de la coupe du tube scellé

Re: anhydrous et hydrous ammonia [40994]

Francis

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Posté le : 03/04/2007, 10:35 (Lu 29953 fois)
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Merci pour cette réponse.
Le dirigeable de mon histoire TRANSPORTE de l'ammoniac, dans une enceinte souple. Ce n'est pas le gaz qui le fait décoller (c'est de l'hélium). J'essaye simplement de savoir si cette idée est réalisable ou non, sans plus. Il semble que non.
Ce que j'écris a beau être de la science-fiction, certaines choses sont possibles et d'autres non. J'essaye simplement de rester dans des limites vraisemblables.
D'autres personnes m'ont dit par ailleurs que ce n'était pas vraisemblable pour plusieurs raisons. L'avidité du NH3 pour le molécule d'eau, génératrice de gros problèmes en cas de déchirure de l'enceinte par exemple, en est une.
Il faut savoir que tout véhicule aérien est soumis à une législation très stricte, qui ne donnera pas l'homologation en cas de risque. Même dans le futur. Le Hindenbrug exploant à Lakehurst en 35 est encore un traumatisme bien présent.

Re: anhydrous et hydrous ammonia [41003]

darrigan
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Posté le : 03/04/2007, 15:32 (Lu 29938 fois)
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A mon avis : vouloir transporter de l'ammoniac dans des ballons est complètement illusoire et présenterait trop de dangers.

S'il y a déchirure, avec l'humidité ambiante, le gaz risque de se dissoudre dans cette humidité ce qui ferait imploser la poche en créant un brouillard.
D'autre part, l'histoire de la vapeur d'eau passant à travers le plastique est complètement farfelue. Que l'hélium ou le dihydrogène puissent passer, certes, mais l'eau... je doute.

Tu as raison de t'inquiéter du caractère "vraissemblable" de ton histoire en t'appuyant sur la réalité scientifique, car pour moi : la science-fiction sans la science, c'est du délire. A moins que l'histoire consiste à réinventer les lois de la physique et de la chimie...

Re: anhydrous et hydrous ammonia [41069]

bart

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Posté le : 04/04/2007, 18:00 (Lu 29921 fois)
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... les ballons sondes utilisés en météorologie sont gonflés à l'hélium et permettent d'atteindre des altitudes très élevées de l'ordre de 16'000 m à 18'000 m. Je ne vois pas trop comment on pourrait les gonfler autrement qu'à partir de contenants sous pression. Les appareils compresseurs doivent donc forcément exister...

Re: anhydrous et hydrous ammonia [41070]

Francis

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Posté le : 04/04/2007, 18:13 (Lu 26722 fois)
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Oui merci, Milamber m'a déjà envoyé un lien prouvant qu'il y existait des compresseurs d'hélium à diaphragme :

http://www.oxford-instruments.co.uk/wps/wcm/connect/Oxford+Instruments/Groups/Product+Groups/Cryogenic+Refrigerators/Helium+Compressors/Helium+Compressors

et même mon correspondant britannique a reconnu la chose. Toutefois le débit est très faible et ne me semble pas compatible avec le débit élevé requis par un dirigeable prenant de l'altitude. Par ailleurs, on peut remplir des bouteilles avec du gaz liquide, pas besoin de compresseur pour cela. Le gaz liquide est obtenu en abaissant la température. Les chambres à vide utilisées pour tester les satellites des l'ESA en Belgique ne fonctionnent pas autrement : l'intérieur de la chambre est refroidit, l'air en "coule" sous forme liquide... et on obtient du vide !

Re: anhydrous et hydrous ammonia [41071]

Maxg59

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Posté le : 04/04/2007, 18:23 (Lu 26720 fois)
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L'ammoniac devient liquide à partir de -77°c
l'hélium, lui , à -273°c (environ-c'est proche du 0 absolu) mais à une presiion de 26 atmosphéres !
(jvien de trouver ces info sur le net, mais j'ai l'impression que c'est des conneries.

----------
Edité le 04/04/2007 à 18:27 par Maxg59

Re: anhydrous et hydrous ammonia

Unkky
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Posté le : 04/04/2007, 20:26 (Lu 26714 fois)
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Selon Wikipedia : Température de fusion (à 26 atm) 0,95 K
Donc ça ferait -272,20°C

Re: anhydrous et hydrous ammonia [41082]

Sachemist

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Posté le : 04/04/2007, 20:46 (Lu 26713 fois)
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Oui c'est l'un des gaz le plus dure à liquefier autant que le point critique est de -267,9°C


Hélium liquide à -267,9°C [41125]

Francis

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Posté le : 05/04/2007, 07:51 (Lu 26690 fois)
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Merci pour tous vos commentaires.
Je vois que l'hélium est difficile à liquéfier, proche du zéro absolu. Ce qui ne veut pas dire qu'il n'existe pas d'hélium liquéfié.

Désolé les gars, mais je vais bientôt déménager et je n'ai pas le temps de continuer cette conversation.
Dans deux mois, j'approcherai une société qui liquiéfie de l'hélium. J'aurai sans doute à ce moment toutes les réponses à mes questions d'un seul coup, y compris sur les compresseurs.

Je vous reposterai à ce moment pour information un message avec que que j'aurai appris.

Merci à tous de votre aide.

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