پرسش

سلام
میخواستم اطلاعاتی در مورد كیسه های هوا در اتوموبیل ها یا همون ایربگ كسب كنم لطفا در مورد گاز استفاده شده در آن هم توضیح دهید.
با تشكر فراوان

پاسخ

یكی از تازه‌ترین دستاوردهای صنایع خودروسازی كه در جهت افزایش ایمنی سرنشینان، طراحی و تولید شده، كیسه‌های هوا است. این كیسه‌ها كه در قسمت جلوی خودرو تعبیه شده‌اند، طوری طراحی شده‌اند كه هنگام برخورد شدید خودرو، به سرعت از گاز پر شده و از برخورد سرنشینان به شیشه و قسمت جلویی اتاقك جلوگیری می‌كنند. پس این كیسه‌ها باید بتوانند به سرعت از گاز پر شوند.
تولید گاز در این سیستم به علت انجام سریع یك واكنش شیمیایی است كه محصول آن گاز نیتروژن می‌باشد. حسگرهایی در قسمت جلوی خودرو تعبیه شده‌اند كه در هنگام برخورد شدید، فعال شده باعث منفجر شدن یك كلاهك انفجاری كوچك می‌شود. این انفجار انرژی مورد نیاز برای آغاز واكنش را در مخلوطی كه مولد گاز نام دارد و فراورده‌ای گازی تولید می‌كند، فراهم می‌آورد.
گازی كه به سرعت كیسه‌ها را پر می‌كند، گاز نیتروژن N2 است. این گاز از واكنش تجزیه‌ی زیر فراهم می‌شود:
2NaN3(s)  2Na(s) + 3N2(g)
با این حال این واكنش به تنهایی نمی‌تواند باعث پرشدن ناگهانی كیسه‌ها شود. به علاوه سدیم فلزی تولید شده نیز ماده‌‌ی فعال و فوق‌العاده واكنش‌پذیر و خطرناكی است. برای حل این مشكل، از واكنش بسیار سریع جابه‌جایی آهن (III)اكسید با سدیم فلزی استفاده می‌شود:
3Na2O + 2Fe(s ) ) + گرما  6Na(s) + Fe2O3(s
واكنش فوق دما را ناگهان بیش از یك صد درجه بالا می‌برد و باعث انبساط سریع‌تر كیسه‌ها می‌شود. هر چند سدیم اكسید نیز به علت خاصیت بازی آن بی‌خطر نیست ولی سرانجام واكنش آن با كربن دی‌اكسید و رطوبت هوا به تشكیل سدیم هیدروژن كربنات كه ماده‌ای بی‌خطر است، می‌انجامد:
Na2O(s) + 2CO2(g) + H2O(g)  2NaHCO3(g)

حجم گاز مورد نیاز برای پركردن كیسه‌ی هوا با حجم مشخص، به چگالی گاز وابسته است كه آن هم به دما بستگی دارد. برای محاسبه‌ی مقدار مورد نیاز گاز تولیدی، طراحان كیسه‌ها باید استوكیومتری واكنش‌ها و تغییرات انرژی آن‌ها را به خوبی بشناسند.
مطالب فوق در كتاب شیمی 3 بخش اول آمده است. توضیحات بیشتر را می‌توانید در آنجا ببینید.