還是把上期文章里的所用到數(shù)據(jù)及符號再搬回來

一、本篇能用到的元素的相對原子質(zhì)量

H—1、C—12、N—14、O—16 、Na—23、K—39、Ca—40、Mn—55

二、本篇能用到的符號及其解釋

s—固態(tài)

l—液態(tài)

aq—水溶液態(tài)

g—?dú)鈶B(tài)

E—電極電勢值

θ—在本文中代表環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)態(tài)

H—焓（單位為kJ/mol或者kJ/kg）

?H—焓變（單位為kJ/mol）

G—吉布斯自由能

?G—吉布斯自由能變（單位為kJ/mol）

K—平衡常數(shù)

T—熱力學(xué)溫度，單位K

t—攝氏溫度，單位℃

ν—化學(xué)反應(yīng)計量數(shù)，生成物為負(fù)、反應(yīng)物為正

[ ]、c（）—某物質(zhì)摩爾濃度，單位mol/L

F—法拉第常數(shù)，F(xiàn)=96485C/mol

E（氧化型/還原型）—條件電極電勢值

R—理想氣體常數(shù)，其值為8.314J/(mol·K)

三、下圖為本篇文章所要用到的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)生成焓數(shù)值

1、取自第十三版《蘭式化學(xué)手冊》里的（數(shù)據(jù)是在298.15K p=100kpa下測得的）

2、取自第86版《物理化學(xué)手冊》里的（數(shù)據(jù)是在298.15K p=100kpa下測得的）

3、另外所有元素的參考單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓變、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)吉布斯自由能均為0，另外H?（H?O?（水合氫離子））的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為0

四、本系列專欄可能要用到的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢數(shù)值（在298.15K下的）

五、本系列專欄其他數(shù)據(jù)（水的標(biāo)準(zhǔn)解離常數(shù)是取298.15K（25℃）時的數(shù)據(jù)）

六、本系列專欄所要用到的公式

? ? ? （7） lnx=2.303lgx? ?pH=-lg[H?]? ?另外ln1=lg1=0?

正文部分

? ? ? 回顧一下上篇專欄《關(guān)于Me163“彗星”所使用燃料的三兩事（1）》所講的內(nèi)容

? ? ? ??在上篇專欄中，我們先講了Me163“彗星”的兩個機(jī)型Me163A和Me163B所使用的發(fā)動機(jī)及其燃料做了一個介紹，為了不讓大家沒有印象，我就把Me163A和Me163B所使用的發(fā)動機(jī)及其燃料再列舉一遍。

? ? ? ?然后，對于Me163A和Me163B中使用的燃料配方中共有的組分過氧化氫，通過對于下圖各個線的意義進(jìn)行分析，得出，過氧化氫能作為燃料的原因是，因為過氧化氫的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng)，并且其反應(yīng)所放出的熱量可以使其產(chǎn)物變?yōu)檫^熱蒸汽或者是高溫高壓蒸汽，從而作為

Me163A和Me163B的動力來源。

? ? ? ? 之后是，對于Me163A的燃料方案Z-stoff（高錳酸鈣/鈉溶液）與T-stoff （高濃度過氧化氫溶液）進(jìn)行解析，并且利用T-stoff中高錳酸根的濃度（[MnO??] =5.04mol/L） 和高錳酸鉀在水中的溶解度（25℃時 76g/1000g（水）），駁斥了百度百科上說Me163A的燃料方案是高錳酸鉀溶液和過氧化氫的說法，并淺談了瓦爾特不用酸性高錳酸鈉（鈣）溶液與過氧化氫溶液反應(yīng)的原因。

? ? ?

?

? ? ? 接著上期的內(nèi)容，我們接著上篇對于利用鐵—水體系的E-ph圖再去細(xì)說一下為什么赫爾穆特 瓦爾特（Hellmuth Walter ） 為什么不去用酸性高錳酸鈉溶液或者酸性高錳酸鈣溶液與過氧化氫溶液的放熱反應(yīng)來作為彗星的動力來源。

? ? ? ? 我們來看鐵水體系的E-ph圖，對于a線它所代表的電極方程式為

? ? ? ? a線所代表的方程為(p(O?)=100kpa)

? ? ? ?對于b線，它所代表的電極方程式為

? ? ? ?b線所代表的方程為(p(H?)=100kpa)

? ? ? ?對于c線，它所代表的電極方程式為

? ? ??c線所代表的方程為（c（Fe2?）=c（Fe3?）=1mol/L ,0﹤pH﹤1.15）

? ? ? 對于d線，它所代表的離子方程式為

? ? ? 對于e線，它所代表的電極方程式為

? ? ? ?對于e線，它所代表的方程為（c（Fe2?）=1mol/L）

? ? ? ? ?對于f線，它所代表的電極方程式為

? ? ? ? ?對于f線，它所代表的方程為

? ? ? ?? 對于g線，它所代表的電極方程式為

? ? ? ? g線所代表的方程為（c（Fe2?）=1mol/L ,如果c（Fe2?）=1mol/L來算，其范圍為0﹤pH﹤5.84）

? ? ? ? 對于h線，它所代表的離子方程式為

? ? ? ? ?對于i線，它所代表的離子方程式為

? ? ? ?? i線所代表的方程為（其范圍為pH＞5.84）

? ? ? ?通過以上的方程我們可以得知a線、b線、e線、f線、i線都是溶液pH值有關(guān)的線段，也就是說電對（O?（g）/H?O（l））、（H?（aq）/H?（g））、（Fe（OH）?（s）/Fe2?（aq））、（Fe（OH）?（s）/Fe（OH）?（s））、（Fe（OH）?（s）/Fe（s））它們的電極電勢值是與溶液體系的pH值掛鉤的，

? ? ? ? 但是你會發(fā)現(xiàn)，在h線所處的pH值之前，溶液pH值越小時，也就是說溶液中H2?（aq）的濃度越大，E（O?（g）/H?O（l））與E（Fe2?（aq）/Fe（s））的差值與E（H?（aq）/H?（g））與E（Fe2?（aq）/Fe（s））的差值都是在增大的。其意義為，在h線所處的pH值之前，溶液pH值越小時，鋼材是越容易發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕的。

? ? ? ?在h線所處的pH值之前，溶液pH值越小時，鋼材是越容易發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕的這個話怎么理解，在h線所處的pH值之前，溶液pH值越小時，E（O?（g）/H?O（l））與E（Fe2?（aq）/Fe（s））的差值和E（H?（aq）/H?（g））與E（Fe2?（aq）/Fe（s））的差值都是越來越正，根據(jù)公式?G=-ZEF(Z指的是反應(yīng)過程中所轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，單位：mol)，?G值也會越來越負(fù)，鋼材發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕的?G值越來越負(fù)，鋼材也就越容易發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕，當(dāng)然如果你不理解，可以對照前面a線、b線、g線所代表的方程去看，這里就不在細(xì)講了。

? ? ? ?? ?在h線所處的pH值之后，E（O?（g）/H?O（l））與E（Fe（OH）?（s）/Fe（OH）?（s））的差值和E（H?（aq）/H?（g））與E（Fe（OH）?（s）/Fe（s））的差值都是不隨溶液中的pH值的變化而變化的，這一點也可以通過a線、b線、f線、i線所對應(yīng)的方程去理解。

? ? ? ? ?另外，赫爾穆特 瓦爾特（Hellmuth Walter ） 為什么不去用酸性高錳酸鈉溶液或者酸性高錳酸鈣溶液與過氧化氫溶液的放熱反應(yīng)而是使用中性高錳酸鈉（鈣）溶液與過氧化氫溶液的放熱反應(yīng)的原因之二是堿性條件下，可以削弱鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕的反應(yīng)趨勢。而且中性高錳酸鈉溶液或者高錳酸鈣溶液與過氧化氫溶液的放熱反應(yīng)會生成氫氧化鈉（NaOH）或者氫氧化鈣（Ca（OH）?），因為氫氧化鈉（NaOH）水溶液或者氫氧化鈣（Ca（OH）?）水溶液都是堿性水溶液，在堿性條件下，可以避免鋼鐵進(jìn)入鐵—水體系的E-ph圖中腐蝕區(qū)（圖中的腐蝕區(qū)是鐵—水體系的E-ph圖里，d線、e線、f線、g線所圍成的區(qū)域），從而減緩鋼材發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕趨勢。

? ? ? ?當(dāng)然，在Me163A“彗星”的RII 203發(fā)動機(jī)的制作材料上，鋼鐵材料是必不可少的，所以這里就用鐵—水體系的E-ph圖去分析。

? ? ? ?還有一點，赫爾穆特 瓦爾特（Hellmuth Walter ）中性高錳酸鈉（鈣）溶液與過氧化氫溶液的放熱反應(yīng)作為Me163A“彗星”的動力來源是因為，中性高錳酸鈉（鈣）溶液與過氧化氫溶液的放熱反應(yīng)會有氫氧化鈉或者氫氧化鈣生成，氫氧化鈉或者氫氧化鈣可以為水溶液體系提供堿性環(huán)境，在堿性環(huán)境下，會促進(jìn)過氧化氫分解。

? ? ? ?還有一點過氧化氫是比水的酸性稍微強(qiáng)的酸，在水中會被電離成水合氫離子（H?O?）和過氧氫根離子（HO??），單向這個體系里加入堿或者是能夠與酸發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)（比如碳酸鈉（Na?CO?）、碳酸氫鈉（NaHCO?）等等）的時候，這個反應(yīng)的平衡移動就向正向移動，因為水合氫離子會與氫氧根（HO?）反應(yīng)，促使反應(yīng)正向移動。

? ? ? ? ?還有過氧氫根離子（HO??）還會被分解成氧氣（O?）和氫氧根（HO?），反應(yīng)如下

? ? ? ? 我們對于赫爾穆特 瓦爾特（Hellmuth Walter ）中性高錳酸鈉（鈣）溶液與過氧化氫溶液的反應(yīng)作為Me163A“彗星”的動力來源的理由總結(jié)。

? ? ?（1）中性高錳酸鈉（鈣）溶液與過氧化氫溶液的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，并且反應(yīng)趨勢大

? ? ?（2）中性高錳酸鈉（鈣）溶液與過氧化氫溶液的反應(yīng)會生成氫氧化鈉或者氫氧化鈣，因為氫氧化鈉與氫氧化鈣的水溶液呈堿性，因為這個堿性的原因，會使得Me163A“彗星”的發(fā)動機(jī)受到析氫腐蝕或者吸氧腐蝕的趨勢減小。

? ? ?（3）中性高錳酸鈉（鈣）溶液與過氧化氫溶液的反應(yīng)有堿生成，堿性環(huán)境下會促進(jìn)過氧化氫分解。

? ? 高錳酸鈉（鈣）水溶液—過氧化氫水溶液燃料方案與Me163A“彗星”的R II 203 發(fā)動機(jī)

? ? ? ?接著我們來說一下Me163A“彗星”的R II 203 發(fā)動機(jī)是如何使用高錳酸鈉（鈣）溶液與過氧化氫溶液的反應(yīng)作為Me163A“彗星”的動力來源，這就要談到R II 203 發(fā)動機(jī)的原理，我們看一下R II 203 的結(jié)構(gòu)簡圖。

? ??

? ? ? ?首先介紹一下這個R II 203 的結(jié)構(gòu)簡圖，這里就簡要的說一下R II 203? 發(fā)動機(jī)的各個結(jié)構(gòu)，以下的翻譯可能不一定準(zhǔn)確。

? ? ? 1、裝有壓縮空氣的罐子

? ? ? ?2、裝有T—stoff（高濃度雙氧水溶液）的儲罐，已用于啟動R II 203 發(fā)動機(jī)

? ? ? 3、壓力平衡裝置

? ? ? 4、燃燒室

? ? ? 5、Z-stoff（高錳酸鈉（鈣）水溶液）流量調(diào)節(jié)閥

? ? ? 6、Z-stoff（高錳酸鈉（鈣）水溶液）流量截止閥

? ? ? 7、Z-stoff（高錳酸鈉（鈣）水溶液）排泄閥

? ? ? 8、渦輪機(jī)組?，驅(qū)動燃料泵來運(yùn)行

? ? ? 9、蒸汽產(chǎn)生器

? ? 10、應(yīng)急截止閥門

? ? 11、用應(yīng)急拉桿控制的閥門

? ? 12、控制總閥

? ? 13、壓力調(diào)節(jié)器

? ? ?P?、T—stoff（高濃度雙氧水溶液）輸送泵

? ???P?、Z—stoff（高錳酸鈉（鈣）水溶液）輸送泵

? ? ? ? ? 下列來簡要講一下R II 203 發(fā)動機(jī)是怎么運(yùn)作的（以下只是為個人觀點，在描述過程中可能有所偏差）

??1、先打開2（裝有T—stoff（高濃度雙氧水溶液）的儲罐）通往1（裝有壓縮空氣）的罐子之間的閥門，通過1罐裝有的壓縮空氣把2中裝有的高濃度雙氧水溶液排出，排出的高濃度過氧化氫溶液會流經(jīng)12（控制總閥）、11（用應(yīng)急拉桿控制的閥門）、10（應(yīng)急截止閥門），最后到達(dá)9（蒸汽產(chǎn)生器），至于蒸汽產(chǎn)生器（9）是如何產(chǎn)生蒸汽的，本人認(rèn)為是過氧化氫在9內(nèi)發(fā)生分解反應(yīng)生成氧氣和水，因為過氧化氫分解為氧氣和水是放熱反應(yīng)，而且過氧化氫分解為氧氣和水這個反應(yīng)所放出的熱量可以使其水溶液體系及其分解產(chǎn)物變?yōu)楦邷馗邏赫羝⑶以?（蒸汽產(chǎn)生器）內(nèi)一定會裝有促進(jìn)過氧化氫分解的物質(zhì)。

? ? ? 在9（蒸汽產(chǎn)生器）內(nèi)產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽去驅(qū)動渦輪機(jī)，通過高溫高壓蒸汽去帶動渦輪機(jī)驅(qū)動，從而驅(qū)動?P?（T—stoff（高濃度雙氧水溶液）輸送泵）、P?（Z—stoff（高錳酸鈉（鈣）水溶液）輸送泵），通過驅(qū)動?P?（T—stoff（高濃度雙氧水溶液）輸送泵）、P?（Z—stoff（高錳酸鈉（鈣）水溶液）輸送泵）這兩個泵機(jī)去工作，并分別把在T—stoff（高濃度雙氧水溶液）燃料箱中的過氧化氫水溶液和在Z—stoff（高錳酸鈉（鈣）水溶液）燃料箱中的高錳酸鈉（鈣）溶液輸送到4燃燒室（這里應(yīng)該翻譯為反應(yīng)室），此時在4燃燒室中高錳酸鈉（鈣）水溶液與過氧化氫溶液發(fā)生反應(yīng)，離子反應(yīng)式如下，這個反應(yīng)也是放熱反應(yīng)，通過這個放熱反應(yīng)，來生成高溫高壓蒸汽，從而去推動飛機(jī)。

? ? ??

? ? ? ? 這個啟動方法在有的資料中被稱為冷啟動，這是因為，這個發(fā)動機(jī)的啟動是不需要任何點火裝置的，而且它的其中是通過控制其過氧化氫水溶液的流入到蒸汽發(fā)生器的體積流速來決定的。當(dāng)然這是相對于Me163B“彗星”所使用的瓦爾特HWK 109-509系發(fā)動機(jī)的起動方式來說的。

? ? ? ? ? ?本人認(rèn)為這個發(fā)動機(jī)也有缺點

? ? ? ? ?( 1 ) 這個高錳酸鈉（鈣）水溶液與過氧化氫溶液在燃燒室中反應(yīng)有氧氣生成，但是這個氧氣并不能利用起來，不僅造成氧氣的浪費(fèi)，而且還會造成燃燒室的內(nèi)壁發(fā)生高溫下的氧化腐蝕的趨勢加大。

? ? ? ? ?本篇只是對于赫爾穆特 瓦爾特（Hellmuth Walter ） 為什么不去用酸性高錳酸鈉溶液或者酸性高錳酸鈣溶液與過氧化氫溶液的放熱反應(yīng)而是使用中性高錳酸鈉（鈣）溶液與過氧化氫溶液的放熱反應(yīng)的原因和過氧化氫—高錳酸鈉（鈣）燃料使用場所—Me163A“彗星”的R II 203發(fā)動機(jī)的工作原理做了個簡單講解。

? ? ? ? ? ?未完待續(xù)