Сколько энергии требуется для извлечения воды из силиката?

Просматривая Asterank , кажется, что люди верят, что многие астероиды содержат большое количество силиката железа или магния. Эти соединения могут находиться в гидратированной форме, которая содержит воду, но она химически фиксируется в твердых веществах.

Например, состав НЭА имени Антероса указан как силикат магния, алюминий, силикат железа. Силикат магния это М грамм 3 С я 4 О 10 ( О ЧАС ) 2 .

Возможно ли извлечь водород и кислород для обратного пути? Предположим, что имеется достаточная и надежная автоматизация для выполнения этой сложной задачи. Можно ли при наличии энергии, обеспечиваемой солнечными батареями, и достаточного времени создать топливо? Сколько времени и энергии потребуется для производства единицы (например, кг) топлива?

Есть ли место, где вы видели упоминание о таких соединениях в сочетании с водородом и кислородом в астероидах? Это где-то конкретно на сайте Asterank?
Насколько я понимаю, сам силикат магния содержит водород и кислород.
Мне пришлось погуглить силикат магния, чтобы изучить его, и оказалось, что гидратированная форма — это тальк. Вы имеете в виду стоимость с точки зрения энергии, я понимаю.

Ответы (1)

Гидратированные силикаты выделяют захваченную воду при простом нагревании до 600° C (873K).

По закону Стефана-Больцмана черное тело на расстоянии 1 а.е. имело бы температуру 279 К. Итак, требуется теплота, достаточная для повышения температуры на 594 градуса. Удельная теплоемкость силиката магния составляет 885 Дж/Кл/кг , поэтому для выпекания воды из 1 кг гидратированного силиката магния требуется 525 690 Дж энергии.

Силикат магния это Икс М грамм О : Д С я О 2 где X:Y — молярное соотношение. Увлажняется, становится Икс М грамм О : Д С я О 2 * ЧАС 2 О . Тальк, земной минерал, гидратированный силикат магния. М грамм 3 С я 4 О 10 ( О ЧАС ) 2 , или написанный как синтетический силикат, 3 М грамм О : 4 С я О 2 * ЧАС 2 О .

Соотношение атомного веса воды и гидратированного силиката магния составляет 4,75%, поэтому из 1 кг гидратированного силиката магния (также известного как тальк) получается 47,5 граммов воды.

В статье А. С. Кивкина из Массачусетского технологического института предполагается, что гидратированные минералы присутствуют в среднем поясе астероидов. В частности, типы CI, CM и CR, а также астероиды классов M и E.

Вы можете проверить, при каком давлении происходит реакция обезвоживания.
@MyOtherHead: Поскольку это твердое вещество, давление в любом случае является немного нечеткой мерой. Молекулы воды заключены в кристаллическую структуру. Основным эффектом, на который я бы обратил внимание, будет размер зерна, поскольку вода должна мигрировать из сердцевины каждого зерна на поверхность.
Это хорошие комментарии. Я не знаю, как их исследовать. Я собираюсь принять ответ, но если вы можете дать мне какие-либо указания, я прочитаю его и обновлю здесь.
Вы учитываете только энергию, необходимую для нагрева до 873 К, разве изменение энтальпии реакции не имеет значения?
Хорошая точка зрения. Я даже не уверен, является ли это эндотермическим или экзотермическим. Поскольку он выделяет пар, я думаю, эндотермический. Как вы думаете, это будет доминировать в требуемом тепле? Я бы подумал, что, поскольку вода составляет всего 5% массы, это мало что изменит. Возможно, при большом количестве времени и мелких гранулах требуется меньшая температура, и тогда преобладала бы энтальпия.
Сколько энергии требуется для извлечения воды из силиката?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v