ROKET YAKITLARI

Roket yakıtları, reaksiyona çok yatkın maddelerdir Roket yakıtları, reaksiyona çok yatkın maddelerdir. Kar içinde bile kendiliğinden tutuşup yanarlar. Uzay seyahatlerinde kullanılan yakıtlar, otomobillerde kullandığımız yakıtlardan çok farklıdır. Uzay uçuşlarında, yakıtın kütlesi, onun işgal ettiği hacimden daha önemlidir. Çünkü tüm parçalar yeryüzünün çekimi dışına itilmek zorundadır. Ayrıca bir roket, yakıt yanında bir de oksitleyici taşımalıdır. Çünkü yakıt havanın olmadığı yerde yanmak zorundadır.

Bir otomobil tarafından yayılan egzoz gazlarının hacmi önemli değildir Bir otomobil tarafından yayılan egzoz gazlarının hacmi önemli değildir.Önemli olan egzozdaki gazların cinsidir. Halbuki bir roket,motorundan çıkan gazların itmesiyle hareket eder ve roketin hızını, oluşan gazların hacmi belirler. Dolayısıyla uygun bir roket yakıtı, yandığı zaman büyük hacimde gaz ve çok ısı üreten, düşük yoğunluklu sıvı veya katı olmalıdır.

Sıvı ve katı yakıtlar uzay mekiğinin itilmesi için kullanılır Sıvı ve katı yakıtlar uzay mekiğinin itilmesi için kullanılır. İlk katı itici yakıtlar mekiği yerden kaldırmak için yakılır. Mekik atmosferde yeterli yüksekliğe ulaşınca roket kabukları serbest bırakılır ve geri kazanım için okyanus içine düşürülür. İtici roketlerdeki katı yakıt, alüminyum toz(yakıt), amonyum perklorat(yakıt ve oksitleyici) ve demir(ııı) oksit(katalizör) karışımıdır.

Bu karışım bir sıvı polimer ile karıştırılıp katılaştırılır ve roket kabuklarının(kılıfının) içinde sertleştirilir.

Uzay mekiği itici roketinden çıkan beyaz duman, toz halde alüminyum oksit ve alüminyum klorürden oluşmuştur.

Oluşan reaksiyonlardan birisi; 3NH4CLO4(k) +3AL(k) → AL2O3(k) + ALCL3(k) + 6H2O(g) + 3NO(g) dır. Katı ürünler, kalkış sırasında katı roket iticisi tarafından yayılan beyaz tozdan ince bir bulutu oluşturur. Fe2O3

Mekik, sıvı olarak depolanan iki gaz arasındaki reaksiyon tarafından yörüngesine itilir. Tipik bir mekik seferi için 1,4 x 10 L (1,4 ML) sıvı hidrojen ve 0,5 ML sıvı oksijen kullanılır. Gazlar, hacmi azaltmak için sıvı olarak depolanır. Hidrojen ve oksijen buharlaştırılır ve karıştırılarak yakılır. Yüksek yanma sıcaklığında su buharı ve ürünlerin hızlı genleşmesi ana motorlara itme sağlar. 6

Net yanma ve buharlaşma reaksiyonu; 2H2(s) + O2(s) → 2H2O(g) ∆H = - 483 kj şeklindedir. Aya iniş için tasarlanan Apollo projesinde, farklı bir yakıt ve oksitleyici gerekiyordu. Sıvı hidrojen ve oksijen çok uçucudur ve sıvı hidrojenin entalpi yoğunluğu çok düşüktür.

Katı roket yakıtlarının sakıncası yanmayı durdurmadaki zorluk ve sönmüş alevin tekrar başlatılamamasıdır. Apollo’nun aya iniş ve ayrılışında hidrazin türevleri ve N2O4 karışımı kullanıldı. Bu iki sıvı karışır karışmaz, büyük hacimli gaz olmak üzere tutuşur. 4CH3NHNH2(s) + 5N2O4(s) → 9N2(g) + 12H2O(g) + 4CO2(g)

Otomobil ve roket yakıtları arasındaki bir diğer fark; taşıma ve depolama güçlükleri ile ilgilidir. Benzin otomobillere kolayca aktarılabilir, halbuki roket yakıtları özel bir işlev için seçilmiştir ve çok tehlikeli maddelerdir. Örneğin metil hidrazin öldürücü derecede zehirlidir ve N2O4 ise korozyona dayanıklı kaplarda muhafaza edilmesi gerekli yüksek aktiviteli bir bileşiktir.

KAYNAKÇA TEMEL KİMYA ( Moleküller, Maddeler ve Değişimler) Bilim Yayıncılık Peter Atkıns – Loretta Jones İnternet

HAZIRLAYAN Yahya Habeşoğlu 232073 - 3/A (İÖ)