Какой газ заполняет подушку безопасности: Чем наполняют подушки безопасности airbag в автомобилях

Чем наполняют подушки безопасности airbag в автомобилях

Александр Никоненко

(17.08.2020)

Система безопасности каждого автомобиля устроена таким образом, что воздушные подушки airbag в обычное время совершенно незаметны. Спрятанные внутри обшивки сидений или под специальные крышки с маркировкой «SRS» или «Airbag», они находятся в спящем режиме, а в нужный момент за доли секунды наполняются газом, чтобы принять на себя удар от столкновения, уберегая вас от травм.

Очень хорошо, если вам в своей жизни никогда не придётся побывать в аварии и «познакомиться» с подушкой безопасности, увидев её в работе. Но неужели вам никогда не было интересно – из чего состоит подушка безопасности, как и чем она наполняется в случае ДТП? Чтобы узнать об этом, вам совершенно не нужно разбирать airbag в своём автомобиле – достаточно просто прочитать эту статью.

Из чего состоит подушка безопасности airbag

Датчики, фиксирующие и оценивающие силу удара, и блок управления, подающий команду к срабатыванию подушки безопасности, находятся в разных местах. А сама airbag состоит всего из 2-х деталей, и поэтому в режиме ожидания занимает очень мало места:

• Оболочка. Тончайшая сверхпрочная нейлоновая ткань, изготовленная по аналогу парашютной, и сложенная по тому же принципу. Оболочка подушки безопасности, благодаря надёжности ткани и оптимальному сложению, наполняется мгновенно, и выдерживает сильнейшие кратковременные нагрузки. Для большей прочности нейлон пропитан силиконом, а чтобы ткань airbag не слипалась и не слёживалась, её пересыпают тальком. В нейлоне обязательно делаются миниатюрные клапаны, через которые примерно через 1 сек. после надувания начинает понемногу выходить газ, чтобы люди, находящиеся в автомобиле, не оказались заблокированы объёмной воздушной подушкой, и могли двигаться.
   
• Газогенератор. Это устройство состоит из камер, в которых находится твёрдое топливо, 1-го или 2-х пиропатронов, и фильтров. Когда в пиропатрон поступает сигнал тревоги от блока управления, он взрывается, воспламеняет заряд, и сгорающее топливо выделяет газ, который и наполняет подушку безопасности airbag. В новейших автомобилях газогенератор airbag обеспечивает двухэтапное наполнение: первый пиропатрон надувает её на 80%, а второй подключается только в том случае, если сила удара требует дополнительной жёсткой фиксации.

Какой газ заполняет подушки безопасности

Газ для наполнения подушек безопасности должен отвечать таким требованиям:

• Очень быстро вырабатываться;
• Быть безопасным для здоровья;
• Не взрываться и не загораться.

Такой газ нашёлся не сразу, и учёным пришлось перебрать несколько вариантов, пока они не подобрали самый оптимальный:

• Самые первые airbag пытались надувать обычным сжатым воздухом, нагнетаемым с помощью компрессоров. Но установленные в автомобиль устройства не справлялись с задачей в достаточно короткий срок, и от этой идеи пришлось отказаться в пользу генераторов газа.
• Так как принцип действия надувания воздушных подушек airbag с помощью газогенератора напоминает запуск космической ракеты, для него сначала хотели использовать ракетное топливо. Но оно оказалось слишком опасным, и автомобиль мог взорваться.
• Некоторое время газогенераторы заправлялись таблетками нитроцеллюлозы, которые молниеносно выделяли достаточное количество безопасного для здоровья газа. Но сейчас от них почти полностью отказались из-за их взрывоопасности.
• И, наконец, в современной системе airbag для надувания подушек безопасности стали применять азот. Натриевая кислота, или азид натрия в таблетках (NaN3), мгновенно возгорается, и за 20-50 миллисекунд наполняет подушку безопасности газообразным азотом, не обладающим взрывоопасными и пожароопасными свойствами. Все примеси, которые могут принести вред здоровью человека, отсеиваются при фильтрации. Подушка безопасности airbag надувается только чистым азотом, и когда он начинает сквозь отверстия поступать в автомобиль, им можно дышать без опасений.

Не исключено, что в ближайшем будущем учёные разработают ещё более эффективную систему безопасности для автомобилей, или изобретут принципиально новый состав для того, чтобы наполнить им эирбег. Но на сегодняшний день систему airbag можно назвать практически совершенной

, о чём говорит высокий процент спасшихся при ДТП только благодаря вовремя наполнившейся воздушной подушке.

Похожие статьи

Какой материал выбрать для обшивки салона автомобиля

Как подобрать цвет для перетяжки салона автомобиля

Какую кожу используют для перетяжки руля

Подушки безопасности. Спасительный апперкот

9 января 2013, Статьи

Подушка безопасности готова надуться уже через шесть миллисекунд после столкновения. Столь короткий временной промежуток трудно представить, ведь даже на то, чтобы моргнуть, уходит около 100 миллисекунд

Полвека назад ремни безопасности приостановили рост тяжёлых травм и смертельных случаев в автомобильных авариях. Но быстро увеличивающийся автопарк и скорости движения стали вновь омрачать и без того нерадостную статистику. В помощь основным удерживающим системам требовались дополнительные средства пассивной безопасности, которые бы спасали жизни в страшных авариях. Это… надувные подушки.

Для чего оно?

Сразу оговоримся, подушки безопасности наиболее эффективны, когда работают совместно с ремнями. Смысл этой комплексной удерживающей системы (SRS – Supplementary Restraint System), включающей ещё и преднатяжители, в том, чтобы передать кинетическую энергию и силу пристёгнутого движущегося по инерции человека через лямки ремня и раскрывшуюся подушку на деформируемую зону кузова, которая, сминаясь на протяжении какого-то времени, плавно останавливает и автомобиль, и тело.

Ремень при фронтальном столкновении начинает ловить человека уже на ранних стадиях удара и удерживает его на месте, независимо от того, что с автомобилем происходит далее (а ведь дальше возможны последующие столкновения, опрокидывание и даже серия переворотов). Но ремень не способен принять на себя голову и оградить шею от хлыстовой травмы (характерный кивок вперёд, опасный растяжениями шейных сухожилий и мышц, вывихами позвонков и даже разрывом спинного мозга). В этом случае и приходит на помощь подушка. Газовый подпор эйрбэга принимает на себя голову и частично грудную клетку. В результате существенно снижается риск возникновения «хлыста», снижаются пиковые нагрузки на головной мозг и изгибающий момент, действующий на шейные позвонки.

Кроме того, ремень и подушка, обладая определённой податливостью, способны самостоятельно частично погасить энергию удара в пределах своей «рабочей зоны». По статистике подушка снижает риск тяжёлых травм и смертей примерно на 10-15% вдобавок к тем 70-ти, что обеспечивает ремень. Но, если вы не пристёгнуты, эйрбэг способен снизить риски лишь на 25-30%. То есть, по сути, получается – 85% с ремнём против 30% без ремня за те же деньги. Всё ещё не пристёгиваетесь?..

Доподлинно неизвестно…

…кто первым придумал подушку безопасности. В конце 1951 года немецкий инженер Вальтер Линдерер представил в патентное бюро заявку на «устройство, защищающее людей в автомобиле от травм и столкновений». Правда, патент (Patentschrift 896312) выдали изобретателю лишь спустя два года. И в том же 1953 году американец Джон В. Хедрик, попавший в автомобильную аварию, предложил свой вариант подушки, схожий по идеологии, но немного отличавшийся по конструкции (US patent 2649311). Прикрепленный к рулю мешок в момент аварии надувался и принимал седока в «объятия», оберегая от контакта с деталями интерьера и снижая, тем самым, риск травм.

Идея была фантастическая, однако реализовать её оказалось непросто. Главная сложность — подушка так медленно надувалась из баллона со сжатым воздухом, что водитель успевал достать головой до руля. Робкие попытки отдельных фирм и изобретателей усовершенствовать конструкцию не привели к успеху — требовались иные материалы, технологии и, естественно, финансовые затраты. Поэтому о гениальном изобретении вспомнили лишь спустя почти полтора десятка лет, когда круто пошла вверх статистика смертных случаев в автомобильных авариях.

Второй этап соревнований между Америкой и Европой начался примерно в середине 60-х годов. Победивший получал титул первого, кто довёл идею до серийного производства. Крупнейшие автогиганты с азартом включились в борьбу за первенство и жизни своих потенциальных покупателей. Практически сразу пришли к выводу, что приводить подушку в действие должен пиропатрон (или газогенератор). Он компактен и при этом ему по силам наполнить мешок газом за 30–50 миллисекунд (1 миллисекунда = тысячная доля секунды) — за такое время пристёгнутый человек уже успевает ощутимо натянуть ремень.

На первых порах возникали сложности с выбором вещества, которым начиняли пиропатрон. Экспериментировали даже с ракетным топливом, но вскоре отказались — большинство тестовых машин в буквальном смысле горели на работе. Проблема ушла на второй план, когда появились подушки с твердотопливным зарядом из азида натрия (NaN₃). Азид натрия — это токсичная соль, которая пребывает в заряженной подушке в гранулированном или порошкообразном состоянии.

При сильном механическом воздействии, повышении температуры до 250—300^оС или подаче электрического заряда топливо буквально за миллисекунды распадается на натрий и азот с высвобождением большого количества тепловой энергии, а значит и с сильным расширением продуктов реакции. Эти газы, создавая давление, и надувают сложенный мешок. В подушках заряд «поджигается» электрическим импульсом в строго определённый момент по команде электроники, а реакция следующая: 2 NaN₃ → 2 Na + 3 N_2.
N₂ — это азот, безвредный газ без цвета и запаха, в нашей атмосфере его 75%, а вот натрий (Na) для организма опасен, но в автомобильных подушках он нейтрализуется такими веществами, как нитрат калия, или соединениями кремния. Так что бояться нечего. Эти газы выходят из подушки через специальные калибровочные отверстия с тыльной стороны, их диаметр подобран таким образом, чтобы обеспечить необходимую жёсткость (пока горит топливо) максимально долго. Кстати, моментальное «задымление» в салоне при срабатывании эйрбэгов — это вовсе не пожар, а отработавшие газы. Если попали (не приведи Бог) в аварию, если видите характерный белый «подушечный» дым, не спешите отстёгиваться и покидать салон, осмотритесь — вдруг кто-то из соседей по потоку не успевает остановиться. ..

В первых системах управления подушками возникало немало вопросов и к управляющей электронике — от неё требовалась хорошая расторопность, да и число ложных срабатываний было чересчур велико. Несмотря на усилия мировых автогигантов на разных континентах, первые нормально работающие образцы подушек стали появляться лишь в середине 70-х годов прошлого века. Как дополнительные опции их предлагали американские производители, а в 1980-м первые серийные подушки вошли в список штатного оборудования Mercedes-Benz S-Класса (W126). Спустя семь лет Porsche на модели 944 в базовой комплектации устанавливает водительский и пассажирский эйрбэги. Кстати, стоит заметить, что на первых порах подушки для американского и европейского рынка отличались по объёму. В Старом Свете Правила дорожного движения обязывали водителей пристегиваться ремнями, а в Новом лишь рекомендовали, а потому и размерами надуваемые мешки для американских драйверов были чуть ли не вдвое больше, чтобы хоть как-то компенсировать отсутствие ремня.

В том же 1987-м первым японским автомобилем с подушкой безопасности становится Honda Accord. А в 1994 году впервые покупатели смогли заказать машины с боковыми подушками, причем как для задних, так и для передних седоков. Позднее отдельные воздушные мешки стали защищать ещё и голову — такие эйрбэги за то, что они, срабатывая, закрывали боковые стойки и окна, по праву окрестили «шторками» или «занавесками».

Конструкции

Формы и конструкции подушек зависят от назначения и места установки. Фронтальные более объёмны (от 50 до 100 литров) и близки к шарообразной форме. Надуваемый купол подушки выполняется из непроницаемого полотна — полимера, армированного капроном. Купол плотно укладывается в компактный корпус, который встраивается в ступицу руля или переднюю панель. Боковые эйрбэги аналогичны по конструкции, но они менее объёмны и их форма может быть весьма замысловатой.

Частые травмы нижних конечностей у водителей заставили производителей задуматься о дополнительной защите.

Так появилась подушка, оберегающая колени и голени при фронтальном ударе

Различны и газогенераторы, которые надувают купола. Для фронтальной водительской подушки, прячущейся в «баранке», и фронтальной пассажирской, расположенной в передней панели, используют газогенератор купольной формы, для боковых или «занавесок» — трубчатые, напоминающие по виду батон колбасы. Последние, кстати, бывают ещё и твердотопливные, и гибридные.

Твёрдотопливные генераторы состоят из корпуса, внутри которого находятся пиропатроны — поджигающий и выталкивающий. Когда из блока управления на пиропатрон приходит электрический импульс, тот воспламеняет поджигающий заряд — он служит запалом для основного количества твёрдого топлива, при сгорании которого и высвобождается необходимый для надувания подушки объём газа. На выходе из корпуса установлен металлический фильтр. Его задача — не допустить попадания горящих частиц в боящийся огня мешок и дополнительно охладить газ.

Так работает двухступенчатый твердотопливный генератор подушки безопасности. Электроника подаёт электрический импульс и активирует первый поджигающий пиропатрон. Он, вспыхивая, поджигает выталкивающий заряд — выделяющийся при горении газ деформирует корпус и, проходя сквозь пламегаситель и фильтр, заполняет подушку. Если сила удара при столкновении большая, блок управления через несколько миллисекунд подаёт команду второму пиропатрону, дополнительный заряд вспыхивает и поддерживает в подушке необходимое рабочее давление. Конструкция пиропатронов и сила применяемых зарядов на различных моделях может быть различна. Собственно различными комбинациями и последовательностью срабатываний зарядов для различных условий столкновений инженеры подбирают оптимальные скорость раскрытия и давление. Но даже если для работы потребовался один заряд, второй всё равно дожигается после стадии отдачи. Делается это для того чтобы исключить последующие случайные срабатывания. Ведь при спасательных работах заново сработавшая подушка может нанести урон как пострадавшим, так и спасателям

В гибридных генераторах (указан стрелкой на фото ниже) помимо твёрдотопливного заряда установлен дополнительный баллон со сжатым газом (обычно смесь аргона и гелия под давлением от 200 до 600 бар). Пиропатрон после подачи на него электрического импульса открывает защитный клапан и перемешанные газы устремляются в подушку безопасности. Преимущество такой конструкции перед твердотопливной в том, что температура газов, наполняющих мешок, значительно ниже, и значит меньше вероятность получить ожоги при выстреле эйрбэга. Надуваются такие подушки быстрее, это особенно важно для боковых «мешков» и шторок. Кроме того, из-за меньшего количества «взрывчатого» вещества, гибридные бережнее относятся к барабанным перепонкам находящихся в салоне (уровень шума при их срабатывании — до 140 дБ, как при взрыве новогодней хлопушки). Однако есть и недостатки — гибридные газогенераторы более громоздкие.

Концерн GM предлагает увеличить число подушек безопасности. Дополнительная центральная спрятана в спинке переднего кресла с противоположенной стороны от боковой и защищает седоков переднего ряда от травм при боковом ударе или перевороте. Надуваясь, воздушный мешок создает мягкую амортизирующую преграду между водителем и пассажиром, не давая им удариться головами. Новинку планируют устанавливать уже в следующем году на внедорожниках, кроссоверах и минивэнах, в частности на Buick Enclave, GMC Acadia, Chevrolet Traverse

Идея совместить ремень и подушку безопасности носилась в умах многих разработчиков. Одним из первых в серии её смог реализовать Ford. Такая конструкция оберегает задних пассажиров нового «Эксплорера». При ударе воздушный мешок, уложенный в лямку, надувается, увеличивая площадь контакта. Это позволяет снизить удельное давление на тело и уменьшить вероятность травм. Подушки срабатывают лишь при серьезных авариях — при незначительных ударах достаточно одного ремня. Разработчики уверяют, что проводили испытания не только на манекенах, но и на добровольцах, причем разного роста, комплекции, пола и роста. Все остались довольны результатами

Современные системы раскрывают подушки не только вовремя, но и в зависимости от направления и силы столкновения автомобиля с препятствием. Ведь при несильных ударах излишне «жёсткий» мешок больше травмирует, чем спасает. Поэтому такие подушки (их ещё называют адаптивные) приводят в действие двухступенчатые газогенераторы. Блок управления анализирует информацию с датчиков и определяет временной интервал (от 5 до 50 мс) между срабатыванием первой и второй ступеней. Чем больше пауза, тем медленнее мешок наполняется газом и тем мягче он окажется. Если удар при столкновении очень сильный, оба заряда срабатывают одновременно, они обеспечат максимальное давление и жёсткость подушке. Но у всего есть предел — в очень тяжёлых случаях даже пристёгнутый человек через газовый подпор подушки безопасности может-таки достать головой до руля и деталей интерьера.

Многие ошибочно полагают, что при аварии должны раскрыться все подушки. На деле современные системы управления подушками настроены так, чтобы выстреливали только те мешки, которые действительно необходимы. Автомобиль буквально начинён датчиками ускорений и ударов. Получая от них информацию, блок управления вычисляет, в какую часть машины пришелся удар и насколько он сильный.

Далее подаётся питание на пиропатроны нужных подушек… Умные системы многих современных автомобилей способны распознавать, занято или нет пассажирское сиденье. Если оно пусто, там лежит куртка или портфель, то электроника подушку не раскроет. Кроме того, дополнительные данные система управления может получать от ультразвуковых датчиков, измеряющих рост и позу седока, и вносит коррективы в алгоритм срабатывания подушек и преднатяжителей ремней. Но надо помнить, каким бы современным ни был автомобиль, сколько подушек и прогрессивных систем в нём ни было, всё это эффективно работает только в том случае, если седоки пристёгнуты.

Анатолий Кучерявенко, Виталий Кабышев
Фото и видео: Виталий Кабышев, фирмы-производители, Euro NCAP и ADAC

Увлекательная химия подушек безопасности | Office for Science and Society

Леонардо Де Винчи был очарован полетами и мечтал о различных летательных аппаратах. Однако он был достаточно реалистичен, чтобы учитывать риски, и думал, что храбрецы, которые пристегнули крылья, должны также пристегнуть мешки с воздухом, чтобы защитить себя на случай, если они упадут с неба, как камень.

Но на создание современной подушки безопасности вдохновил другой камень. Этот камень находился посреди дороги, из-за него Джон Хетрик свернул и оказался в канаве в 1951. Он был благодарен за то, что его дочь, сидевшая рядом с ним, не пострадала, но понимал, что могло бы произойти, если бы она сильнее врезалась в приборную панель. По дороге домой Хетрик уже мечтал о губках и подушках, которые могли бы защитить его в случае аварии. Именно тогда в его голове всплыло воспоминание о тех днях, когда он был морским техником-торпедоносцем. Хетрик вспомнил, как однажды ему поручили работать над торпедой в ремонтной мастерской. Торпеды приводятся в движение сжатым воздухом, и по какой-то причине воздух случайно был выпущен. Это не имело большого значения, но один образ засел в памяти Хетрика. Тот брезент, который прикрывал торпеду, мгновенно катапультировался в воздух!

Вот возможное решение его проблемы с подушкой. Как насчет устройства, которое наполняло бы воздухом какую-то подушку в случае столкновения? Вскоре Хетрик придумал прототип и в 1952 году получил первый патент на то, что стало предшественником подушки безопасности. Первоначальная идея использования сжатого воздуха оказалась неосуществимой, поскольку сам воздушный баллон представлял опасность. Что, если он был поврежден в аварии и взлетел как ракета? Кроме того, в то время производители автомобилей были больше заинтересованы в привлечении клиентов огромными двигателями и хвостовыми плавниками, чем подушками безопасности. Но поскольку бойня на автомагистралях не утихала, автопроизводители поняли, что нужно что-то делать. Начали устанавливать ремни безопасности, но большинство водителей ими не пользовались. Начали серьезно рассматривать подушки безопасности, но как их можно безопасно надуть в течение нескольких миллисекунд после удара без использования сжатых газов?

Ответ можно найти в очаровательном химическом веществе под названием азид натрия, NaN3. Когда это вещество воспламеняется от искры, оно выделяет газообразный азот, который может мгновенно надуть подушку безопасности. Проблема, однако, заключается в том, что в ходе реакции также образуется металлический натрий, который вступает в реакцию с влагой с образованием гидроксида натрия, очень агрессивного вещества. Лопнувшая подушка безопасности может нанести серьезный ущерб. Однако на первый план вышла химическая изобретательность. Если к азиду натрия добавить нитрат калия и диоксид кремния, то единственными продуктами, которые образовались бы помимо азота, были бы силикат калия и силикат натрия. Оба они являются инертными, безвредными веществами.

Подушка безопасности предназначена для выпуска части газа сразу после срабатывания, чтобы помочь смягчить удар о тело. Столкновение с полностью надутой, неподатливой подушкой безопасности может привести к катастрофе. Поэтому, прежде чем широко продвигать это защитное устройство, необходимо было убедиться в безопасности содержимого. В 1970-х Mercedes решил эту проблему, поставив в машину клетку с канарейками и применив подушку безопасности. Канарейки чрезвычайно чувствительны к мельчайшим следам токсичных газов, но птицы пережили эксперимент без жертв. К концу 19Подушки безопасности 80-х годов стали обычным явлением в автомобилях и с тех пор спасли тысячи жизней.

Но, как и в случае любого другого научного достижения, здесь есть одно «но». С подушками безопасности проблем нет. Хотя химия, задействованная в сдерживании производства гидроксида натрия, умна, она не надежна. Небольшое количество едкого материала выбрасывалось из сработавших подушек безопасности, что в редких случаях вызывало серьезные травмы глаз, включая слепоту. Однако наиболее серьезной проблемой является ущерб, который может быть нанесен подушкой безопасности, когда она разгоняется с поразительной скоростью до 330 км в час. Удар по голове быстро надувающимся мешком может быть смертельным. К сожалению, более сотни человек, в основном дети и маленькие взрослые, были убиты таким образом, по иронии судьбы, иногда в столкновениях на малой скорости, когда жизни ничего не угрожало. В настоящее время проводится большое количество исследований, направленных на то, чтобы найти способы обеспечения того, чтобы подушки безопасности раскрывались только при необходимости и чтобы они развертывались наиболее безопасным способом. Это включает в себя различные датчики, которые могут измерять вес пассажиров, чтобы позволить компьютеру рассчитать, как и следует ли надувать подушку безопасности. Ни в коем случае нельзя разрешать детям сидеть на переднем сиденье автомобиля с подушкой безопасности! Некоторые исследователи даже утверждают, что лучшая защита может быть обеспечена за счет более активного продвижения ремней безопасности, чем за счет подушек безопасности.

Есть еще одна проблема, которую необходимо решить. Азид натрия более токсичен, чем цианид. Что в конце концов произойдет со всем азидом в машинах, направляющихся на свалку? Что делать, если канистры не снимаются? Если высвобождается азид натрия, он может реагировать с водой с образованием азотистоводородной кислоты, которая не только токсична, но и очень взрывоопасна. Азид натрия может также реагировать с металлами, такими как медь или свинец, с образованием взрывоопасных азидов меди или свинца. Просто спросите сантехников, которых вызвали в лабораторию, где использовались растворы азида натрия. Когда они вынули кусок медной трубы и бросили его в мусор, он взорвался. Неудачный и шокирующий способ узнать о химии азидов!

---

@JoeSchwarcz

Хотите прокомментировать эту статью? Посетите нашу страницу в ФБ!

Важность использования подушки безопасности Учебное пособие

Инструменты Creator скоро появятся, чтобы вдохновить!

Присоединяйтесь к списку рассылки, чтобы узнать, когда мы запустимся.

Химия

Общая химия

Поведение газов

Важность использования подушки безопасности Учебное пособие

Swati Talwar

HS-PS1-6

Let мы узнаем, как химия применяется в нашей повседневной жизни, используя подушки безопасности для защита.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

Когда автомобили только производились, не было возможности гарантировать, что люди в них останутся защищенными. Позже были пристегнуты ремни безопасности. Но этого было недостаточно для обеспечения защиты. Так были изготовлены подушки безопасности для дополнительной защиты людей, едущих в транспортных средствах. Разберемся, как работают подушки безопасности.

Источник

ЧТО ТАКОЕ ПОДУШКИ БЕЗОПАСНОСТИ И ПОЧЕМУ ОНИ ВАЖНЫ?

Подушки безопасности — это надувные мешки, которые служат в качестве подушки для любой части вашего тела. Обычно их можно найти в автомобилях и прикрепить спереди, чтобы они могли выпрыгивать из своего места и смягчать удары по твердым поверхностям. Они необходимы для каждого автомобиля, потому что они играют огромную роль в защите вас от несчастных случаев.

В то время как ремни безопасности быстро удерживают вас на месте, нельзя сказать, насколько сильно может быть повреждена верхняя часть тела в случае аварии. Таким образом, химия подушек безопасности оказалась очень эффективной, работая вместе с ремнями безопасности в функции защиты людей, путешествующих в транспортных средствах.

Источник

КАК ПРИМЕНЯЕТСЯ ХИМИЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПОДУШЕК БЕЗОПАСНОСТИ?

Подушки безопасности содержат соединение, известное как азид натрия, которое достаточно стабильно при нормальной температуре, и в подушке безопасности не происходит никаких изменений. Но при более высокой температуре это соединение распадается на последующие продукты натрия и азота. Таким образом, подушки безопасности не содержат воздуха, как следует из названия, а наполнены азотом.

КАК ОНИ АКТИВИРУЮТСЯ В АВТОМОБИЛЯХ?

Поскольку NaN3 вступает в реакцию при высоких температурах, перед автомобилем установлены датчики столкновения, которые используют это свойство. Как только ощущается столкновение, вырабатывается воспламеняющее соединение, которое отвечает за повышение температуры, вызывающее разрушение соединения NaN₃ и образование N2, который надувает подушку безопасности примерно за 30 секунд.

ЧТО ПРОИСХОДИТ С ПРОИЗВОДИМЫМ НАТРИЕМ?

При срабатывании подушки безопасности вырабатываемый Na чрезвычайно реактивен; таким образом, если вокруг есть какая-либо влага, она тут же вступит с ней в реакцию с образованием чрезвычайно вредного NaOH. Таким образом, некоторые другие химические вещества также включены, так что натрий реагирует с ними с образованием менее вредных соединений.

Часто задаваемые вопросы

1. Из чего состоит воздушная подушка?

Тепло, выделяющееся при аварии, заставляет NaN₃ распадаться на два продукта: азот и натрий. Из примерно 130 граммов азида натрия получается 67 литров газа N₂, чего достаточно, чтобы надуть подушку безопасности.

2. Почему подушка безопасности содержит KNO₃ и SiO₂?

Металлический натрий, полученный путем разложения азида натрия, являющегося чрезвычайно реакционноспособным, KNO₃ и SiO₂ используются для превращения металлического натрия в безвредный материал.

3. Почему в подушках безопасности используется азот?

Азид натрия — это очень стабильное взрывчатое вещество, которое взрывается при очень высокой температуре около 300°C и занимает около 40 миллисекунд для образования большого объема азота, достаточного для надувания подушки безопасности.