Cum funcționează airbagurile?

, Author

Joseph S. Merola, profesor de chimie și decan asociat al Colegiului de Arte și Științe de la Virginia Tech, oferă această explicație:

merola

Joseph S. Merola

Deși de obicei nu asociem automobilele cu chimia, într-o mașină funcțională are loc multă chimie – arderea benzinei pentru a face să funcționeze motorul, de exemplu, și reacții chimice în baterie pentru a genera electricitate. O altă reacție – una pe care majoritatea șoferilor ar prefera să nu o experimenteze direct – implică airbag-ul. Sacii de aer nu sunt umflați de la o sursă de gaz comprimat, ci mai degrabă de la produsele unei reacții chimice. Substanța chimică care se află în centrul reacției airbagului se numește azidă de sodiu sau NaN3.

tk

Imagine: NEW CAR ASSESSMENT PROGRAM, CRASH TEST AREA
Senzorii de declanșare ai autoturismelor care trimit un semnal electric către un aprinzător. Căldura generată face ca azida de sodiu să se descompună în sodiu metalic și azot gazos, care umflă airbagurile mașinii.

În condiții normale, această moleculă este destul de stabilă. Dacă este încălzită, însă, se va descompune. Ecuația chimică 2 NaN3 –> 2 Na + 3 N2 descrie exact cum se destramă. Observați că al doilea produs al reacției de mai sus este N2, cunoscut și sub numele de azot gazos. Un pumn (130 de grame) de azidă de sodiu va produce 67 de litri de azot gazos – ceea ce este suficient pentru a umfla un airbag normal.

Animare airbag

0,03 SECUNDE este tot ce este nevoie pentru a umfla un airbag.

Aceasta nu este singura chimie implicată. Observați că cealaltă substanță chimică în care se descompune azida de sodiu este Na, sau sodiu. Sodiul este un metal foarte reactiv care va reacționa rapid cu apa pentru a forma hidroxid de sodiu; ca urmare, ar fi destul de dăunător dacă ar ajunge în ochi, nas sau gură. Așadar, pentru a minimiza pericolul de expunere, producătorii de airbaguri amestecă azida de sodiu cu alte substanțe chimice care vor reacționa cu sodiul și, la rândul lor, vor face compuși mai puțin toxici.

Ce determină un airbag să se umfle prin intermediul acestei reacții? În partea din față a automobilului există senzori care detectează o coliziune. Acești senzori trimit un semnal electric către recipientul care conține azidă de sodiu, iar semnalul electric detonează o cantitate mică dintr-un compus de aprindere. Căldura produsă de această aprindere declanșează descompunerea azidei de sodiu și generarea de azot gazos pentru a umple airbag-ul. Ceea ce este deosebit de uimitor este faptul că din momentul în care senzorul detectează coliziunea și până în momentul în care airbag-ul se umflă complet sunt doar 30 de milisecunde, adică 0,03 secunde. La aproximativ 50 de milisecunde după un accident, ocupantul mașinii lovește airbag-ul, iar dezumflarea acestuia absoarbe energia deplasării înainte a ocupantului.

.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.