المپياد جهاني شيمي
 چراغ کاربیدی
چراغ کاربیدیزنگ تفريح شيمي
زنگ تفریح 202، مکانیسم، استفاده در غارشناسی، استفاده‌های دیگر، تاریخچه

چراغ‌های کاربیدی، که به طور دقیق‌تر به عنوان چراغ‌های گاز استیلن شناخته می‌شوند، چراغ‌های ساده‌ای هستند که استیلن (C2H2) را تولید می‌کنند و می‌سوزانند که این استیلن از واکنش کلسیم کاربید (CaC2) با آب بوجود می‌آید.

چراغ‌های گاز استیلن برای روشنایی ساختمان‌ها، چراغ فانوس دریایی و به عنوان چراغ جلوی ماشین‌‌های موتوری و دوچرخه‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفتند. چراغ‌های کاربیدی قابل حمل که بر روی کلاه نصب می‌شدند یا با دست حمل می‌شدند به صورت گسترده در معدن کاری در اوایل قرن 20 استفاده می‌شدند. این چراغ‌ها هنوز توسط غارشناسان، شکارچیان و کاشفان محلی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 مکانیسم

فرایند متداول تولید استیلن در یک لامپ شامل قرار دادن کلسیم کاربید در مخزن پایینی (مولد) است. مخزن بالاتر سپس توسط آب پر می‌شود. یک فلکه‌ی پیچ‌دار یا مکانیسم دیگری برای کنترل سرعت چکیدن آب در مخزنی که شامل کلسیم کاربید است مورد استفاده قرار می‌گیرد. با کنترل جریان آب، تولید گاز استیلن نیز کنترل می‌شود. این عمل به همین شیوه سرعت پخش گاز و اندازه‌ی شعله را نیز کنترل می‌کند. (بنابراین اندازه‌ی نور تولید شده را کنترل می‌کند)

این نوع چراغ در اصل یک بازتابنده در پشت شعله دارد تا به انعکاس نور به جلو کمک کند. گاز استیلن که چراغ را روشن می‌کند نوری درخشان و پهن تولید می‌کند. بسیاری از غارشناسان این نوع نور نامنظم را ترجیح می‌دهند زیرا دید محیطی در تاریکی مطلق را افزایش می‌دهد. واکنش کاربید با آب مقدار نسبتا مناسبی گرما بر حسب شعله تولید می‌کند. در غارهای سرد استفاده کنندگان از چراغ‌های کاربیدی می‌توانند از این گرما برای کمک به جلوگیری از هیپوترمیا (پایین آمدن بیش از حد دمای بدن : Hypothermia) استفاده ‌کنند.

زمانیکه همه‌ی کاربید موجود در چراغ واکنش دهد، مخزن کاربید شامل یک خمیر مرطوب از آهک آبدیده (کلسیم هیدروکسید) است. این ماده داخل یک کیسه‌ی آشغال ریخته می‌شود و مخزن دوباره پر می‌شود.

چراغ‌های کوچک کاربیدی که شمع کاربیدی خوانده می‌شوند برای سیاه کردن نشانه‌ی روی مگسک اسلحه برای کاهش درخشندگی استفاده می‌شود. این شمع‌ها برای شعله دوده‌زایی که توسط استیلن تولید می‌شود مورد استفاده قرار می‌گیرند.

استفاده در غارشناسی

اولین مشتاقان غارشناسی که هنوز از مزیت‌های روشنایی الکتریکی سبک برخوردار نبودند، چراغ‌های کاربیدی را به کار اضافه کردند. در حالیکه انتخاب‌های جدیدتر بیشتری جایگزین این وسایل شده‌اند باز هم درصد قابل توجهی از غارشناسان هنوز از این روش استفاده می‌کنند.

در نقشه برداری از غارها، چراغ‌های کاربیدی گزینه‌ی مناسبی برای راهنمایی و نشانه‌گزاری نقشه کش هستند که باید نقاط مناسب در غار را به عنوان نقاط ایستگاهی نقشه کشی شناسایی کند. شعله‌ی دوده‌زای کاربید ممکن است برای نشانه‌گزاری دیوارهای غار با یک برچسب غیرسمی و قابل پاک شدن مورد استفاده قرار گیرند. چراغ‌های کاملا ساخته شده از برنج یا چراغ‌هایی که توسط فلزات فرومغناطیس ساخته شده‌اند مخصوصا برای این کار مناسب‌اند زیرا این چراغ‌ها سوزن قطب‌نمای مغناطیسی که معمولا در نور چراغ غارشناسان خوانده می‌شود را منحرف نمی‌کنند.

 

جدا از استفاده‌ی آن‌ها به عنوان ابزار نقشه کشی غار، بسیاری از غارشناسان از چراغ‌های کاربیدی برای مدت و کیفیت روشنایی آن‌ها استفاده می‌کنند. زمانی این چراغ‌ها برای روشنایی نسبی آن‌ها نسبت به مقدار سوخت در مقابل وسایلی که با باتری کار می‌کنند مورد استفاده قرار می‌گرفتند ولی با ظهور روشنایی قوی LED این مزیت نیز خنثی شد.

واکنش تولید استیلن گرمازا هست، این بدان معنا است که مخزن واکنش چراغ برای لمس کردن به شدت گرم می‌شود. این امر می‌تواند برای گرم کردن دست‌ها مورد استفاده قرار گیرد. گرمای شعله همچنین می‌تواند برای گرم کردن بدن مورد استفاده قرار گیرد در صورتیکه گازهای خروجی در لباسی که از بدن جدا است اجازه‌ی جریان پیدا کنند: چنین موقعیتی به احترام جغرافی‌دان آرتور پالمر (Arthur Palmer) کوره‌ی پالمر نامیده می‌شود.

استفاده‌های دیگر

چراغ‌های استیلن همچنین بر روی قایق‌ها برای دریانوردی در شب مورد استفاده قرار می‌گیرد. موزه‌ی ملی استرالیا چراغی دارد که در حدود سال 1910 ساخته شده است که بر روی کشتی موسسه تجارتی PS مورد استفاده قرار می‌گرفته است.

تاریخچه

در سال 1892، توماس ویلسون فرایند مناسبی از نظر اقتصادی برای تولید کلسیم کاربید که برای تولید گاز استیلن مورد استفاده قرار گرفت کشف کرد. در سال 1895 او اختراع ثبت شده‌ی خود را به اتحادیه کاربید فروخت. روشنایی خانگی توسط گاز استیلن در حدود سال 1894 معرفی شد و چراغ دوچرخه از سال 1896.

اولین چراغ معدن کاری کاربیدی که در ایالات متحده تولید شده بود در نیویورک در روز 28 آگوست سال 1960 توسط فردریک بالدوین (Frederick Baldwin) به ثبت رسید. طرح اولیه دیگری از این چراغ در اختراعی از دولوت در مینسوتا در 21 اکتبر سال 1902 نشان داده شد. در اواخر دهه‌ی 1900، گوستاو دالین (Gustaf Dalen) چراغ دالین را اختراع کرد. این اختراع مجموع دو اختراع قبلی دالین بود: زیرلایه‌ی متخلخل Agamassan و Sun Valve (چرخه‌ی خورشید شکل). اختراعات و پیشرفت‌های چراغ‌های کاربیدی برای چندین دهه ادامه داشت. در 10 مارچ سال 1925 اندرو پریدر (Andrew Prader) از اسپوکان در واشنگتن اختراع ثبت شده در ایالات متحده به شماره‌ی 1,528,848 را با جدیدترین و مفیدترین پیشرفت‌های چراغ کاربیدی اهداء به دولت کرد.

بعد از اینکه معلوم شد چراغ‌های کاربیدی در انفجار گاز متان لایه‌ی نازک ذغال در ایلی‌نویز که 54 معدن کار را کشت دخیل بودند، چراغ‌های کاربیدی کمتر در معدن‌های ذغال آمریکا مورد استفاده قرار می‌گرفتند. استفاده از این چراغ‌ها در معدن‌های ذغال کشورهای دیگر به خصوص روسیه و اوکراین ادامه یافت.

1390/8/8لينک مستقيم

فرستنده :
امیر HyperLink HyperLink 1391/12/13
مـتـن : آقا دمت گرم
و نه خسته

فرستنده :
حسن HyperLink HyperLink 1391/12/13
مـتـن : بسیار جالب بود و اطلاعات مورد نظر من رو تا حدی داشت

فرستنده :
عالیه HyperLink HyperLink 1391/9/15
مـتـن : احسنت خدا قوت خیلی ممنون

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 المپياد شيمي

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 سايت‌هاي المپياد شيمي
 پيوندها
 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  5870
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  5870