Carbid schieten - de hardste knal

Inhoud:
recept
hoe hard was de knal ?
tips
carbid bus
afsluiting bus
ontsteking
foto's
 
contact
 
nog 10 weken tot oudjaarsdag

Carbid schieten: je dacht een harde knal te maken - zo krijg je een nog hardere.
 
Er is veel te lezen over carbid schieten, maar er is weinig informatie te vinden hoe je nou een harde knal krijgt.
'Size matters' en dat geldt zeker voor carbid schieten, maar ik vind het juist de uitdaging met de kleinste bus de luidste knal te maken.
 
Hieronder is te lezen hoe de hardste knal te maken is met jouw bus. Ook worden tips gegeven. Als laatste zijn mijn carbid spullen beschreven.
 
De eerste tip is: lees het hele verhaal ! Je zal dan het beste begrijpen waarom jouw knallen keer op keer de hardste zullen zijn, en die van je vrienden gelukstreffers.
 
Mocht je toch ongeduldig zijn, ga dan direkt naar de probleem-oorzaak-oplossing tabel en de tips (maar kom wel terug om de rest te lezen).
 

recept

Om het idee van de hardste knal te begrijpen is het handig wat droge theorie te kennen.
 
De perfecte knal, en dus de hardste, ontstaat als er een gasmengsel van gas en zuurstof wordt ontstoken, waarbij de verhouding van gas en zuurstof goed op elkaar is afgestemd.
 
Bij deze verhouding zal precies al het gas verbranden en precies alle aanwezige zuurstof verbruiken; in dat geval zal de expansie maximaal zijn. Deze expansie geeft een drukgolf wat wordt waargenomen als geluid, en wat ieders ingewanden doet beven.
 
De scheikunde achter het carbid schieten:
carbid nat makencarbid + water = acetyleen + gebluste kalkCaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2
 
ontstekenacetyleen + zuurstof = kooldioxide + water2C2H2 + 5O2 → 4C02 + 2H20
 
Hieruit volgt:
• het meest explosieve gasmengsel bestaat uit een verhouding acetyleen/zuurstof van 2:5.
• als de verhouding daarvan afwijkt, geeft dit een minder harde knal.
• er ontstaat kooldioxide. Dit is een keur- en reukloos gas, zwaarder dan de omgevingslucht, wat in de bus achterblijft na de knal.  
 
Daarmee zijn al een aantal oorzaken gevonden voor een slechte knal (*):
teveel acetyleen / te weinig zuurstofteveel water toegevoegd
te weinig zuurstof / teveel kooldioxideer zit nog kooldioxide in de bus
te weinig acetyleen / te veel zuurstofte weinig water toegevoegd
(*) indien er altijd voldoende stenen worden gebruikt
 
Daarom deze eerste tips:
• gebruik voldoende stenen
• gebruik liever te weinig water dan te veel
• zorg dat de kooldioxide uit de bus verdwijnt
(lees verderop hoe je dit voor elkaar kan krijgen)
 
Dit is allemaal leuke theorie, maar hoe kan je dit in praktijk toepassen op oudjaarsdag ?

hoe hard was de knal ?

Hierboven wordt beweerd: alles wat de ideale gas/zuurstof verhouding verstoort, geeft een minder goede knal.
 
Wat betekent dit nou in praktijk:
• als er te veel water is gebruikt, verdrijft het gas alle lucht, zal er helemaal geen knal komen, of een zachte knal met roetlucht
• als er te weinig water is gebruikt, of te kort gewacht is met ontsteken, dan is de gas/zuurstof verhouding te laag, er volgt een zachte knal
• als de bus na de vorige knal niet goed gelucht is, is er nog C02 in de bus en dus niet voldoende zuurstof
• branden de stenen na de knal nog, dan is niet al het water omgezet in gas. Er is dus teveel water gebruikt, of te kort gewacht met ontsteken
 

Deze tabel kan worden gebruikt voor het vinden van een oplossing:
horenzienoorzaakoplossing
geen knalxteveel gas (verstikt)veel minder water
geen knalxteveel C02 van de vorige knalbus tussendoor laten luchten (op zijn zijkant)
plopde bal plopt er uit, vòòr ontstekinghet gas drukt de bal uit de openingveel minder water
zachte/geen knalxniet genoeg gas gevormdmeer water
zachte/geen knalbrandende carbidstenente kort gewacht met ontstekenlanger wachten
zachte knalzwarte rook, of steekvlamgas/zuurstof verhouding te hoogminder water
harde knalbrandende stenenniet al het water is omgezet in gasminder water
harde knalafsluiter vliegt ver wegje hebt het doorniets meer aan veranderen
carbid_teveel_water
teveel water
steekvlam(l), zwarte rook(r)

Naast de 'chemie' zijn er andere factoren die meespelen:
• plek van de ontsteking: kies deze in het midden van de bodem. Een andere plek kan een steekvlam, of een 'holle knal' geven
• afsluiting: hoe stevig de bus wordt afgesloten (bv met een bal, of deksel, of stuk plastic) maakt weinig uit. Dit is van latere zorg (zie verderop).

carbid_teveel_water
brandende stenen
carbid_teveel_water
niets meer aan doen

Samengevat

voorwaarden voor een harde knal zijn
1. juiste gas/zuurstof verhouding
2. ontsteking in de bodem

meer tips

• gebruik altijd evenveel carbidstenen (ongeveer), en varieer met de hoeveelheid water
• laat de bus na iedere knal luchten
• doe de stenen in een blikje, dit houdt de bus schoon
• kies de plaats van ontsteking onderin de bus, en niet in/tegen de zijwand
• kies een manier waarmee de hoeveelheid water goed en constant gedoseerd kan worden, bijvoorbeeld spuit-/knijpfles (tel het aantal seconden dat je knijpt), of een plantenspuit (aantal knepen in de handle)
• om de hardste knal te vinden, begin je met zeer weinig water, en voer je met iedere knal langzaam meer water toe. Laat de bus na iedere knal luchten
• experimenteer eens met verschillende afsluiters: deksel/bal/plastic/tapijt/plaat/... en vergelijk de hardheid van de knal

nuttige info ? : 
dislikes
likes
feedback

carbid bus

Hieronder volgt nog een beschrijving van wat ik heb.
 
Mijn arsenaal bestaat uit drie bussen: 7 liter (verzinkt staal), 25 liter (rvs) en 40 liter (aluminium).
Aluminium (ipv. ijzer) vind ik geen bezwaar, omdat ik niet met deksels schiet. Het gas wil via de makkelijkste weg naar buiten, en dat is de grote opening. Als deze versperd is met een deksel, zal het gas een andere (gevaarlijke) weg proberen te zoeken.

afsluiting bus

Ik heb geen voorkeur voor de afsluiting: een bal, of een stuk rubberen deurmat. De bal hoeft niet te klemmen; dat maakt voor de hardheid van de knal niet uit; belangrijker is de plaats van de ontsteking, en het gasmengsel.

ontsteking

Voor een veilige knal is van belang:
• dat de knal alleen komt op een moment dat jij dat wil, en
• dat jij (en anderen !) op het moment van knallen afstand houdt
 
Daarom maak ik gebruik van een elektrische gas BBQ ontsteker, die in de bus vonkt met een zelfgemaakte bougie. Deze ontsteker (normaal gesproken bediend met een drukknop op de BBQ), wordt hier bediend met een trekschakelaar. Aan de trekschakelaar is een magneet bevestigd.
Zo is de bus veilig 'vuurklaar' te maken, zonder dat deze onbedoeld afgaat.
 
Zodra de bus klaar is om te vuren, wordt een lang dun touw, met aan het eind een stukje ijzer, aan de magneet gekleefd. Door aan het touw te trekken, gaat de ontsteker af, en komt de verbinding magneet/ijzer los.
 

 
Zie onderstaande figuren voor meer duidelijkheid.

foto's

Zie hieronder een aantal foto's
 
carbid_bus
onderdelen van de 25 liter bus

carbid_ontsteking
barbeque ontsteking, werkt op AA batterij
twee poorten worden verbonden met de schakelaar,
twee andere poorten met de massa/bus, en de 'plus'/bougie

 
carbid_schakelaar
schakelaar,
wordt op afstand bediend

carbid_bougie
bougie,
gemaakt van stuk koperen buis en geisoleerd koperdraad
de vonk springt aan de binnenzijde over

carbid_produktie
van kalk naar knal
bron: eindexamen scheikunde havo 2010-I © CvTE