Câu hỏi rất hay — và cũng khá tinh tế, vì nó chạm đến phần “hóa học thực” ẩn sau các tuyên bố về thiết bị
E-Cat của
Andrea Rossi.
🧪 1. Cơ sở hóa học: khi nào Ni sinh ra Ni(CO)₄?
Nickel tetracarbonyl – công thức là
Ni(CO)₄ – chỉ hình thành khi
nickel kim loại tiếp xúc với
carbon monoxide (CO) ở điều kiện thích hợp:
Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)4(g)
Phản ứng này xảy ra thuận lợi khi:
- Nhiệt độ: khoảng 40–80 °C (phản ứng thuận chiều ở nhiệt độ thấp, vì Ni(CO)₄ kém bền ở nhiệt cao);
- Áp suất CO: từ 1–10 atm trở lên;
- Có bề mặt Ni sạch, mịn (thường là bột hoặc lớp mỏng).
Ni(CO)₄ là
chất khí cực độc, rất dễ bay hơi (điểm sôi ≈ 43 °C).
⚙️ 2. Trong “E-Cat” của Andrea Rossi
Theo các mô tả công khai (patent, báo cáo, v.v.),
E-Cat được cho là chứa:
- Bột Ni (nickel),
- Hydrogen hoặc H₂ từ hydride (LiAlH₄),
- Hoạt động ở nhiệt độ > 250 °C, thường tới 600–1200 °C, trong môi trường kín.
⚗️ 3. Vậy khi nào E-Cat có thể sinh ra Ni(CO)₄?
Chỉ
nếu trong buồng phản ứng có
CO (carbon monoxide) và nhiệt độ nằm trong khoảng thích hợp (~50 °C).
Tuy nhiên, trong điều kiện thực tế của E-Cat:
| Điều kiện | Trạng thái trong E-Cat | Khả năng tạo Ni(CO)₄ |
|---|
| Có mặt CO | Rất ít khả năng – không có nguồn CO rõ ràng, trừ khi có phân hủy carbonat/hữu cơ | Thấp |
| Nhiệt độ thấp (<80 °C) | Không – E-Cat hoạt động rất nóng (≥ 250 °C) | Không thuận lợi |
| Nhiệt độ cao (>200 °C) | Có | Ni(CO)₄ sẽ bị phân hủy thành Ni + CO |
Vì vậy,
ngay cả nếu có CO, ở nhiệt độ vận hành của E-Cat,
Ni(CO)₄ sẽ không bền và sẽ bị phân hủy ngay.
⚠️ 4. Kết luận
- E-Cat chỉ có thể sinh ra Ni(CO)₄nếu có:
- Sự hiện diện của CO tự do,
- Nhiệt độ tương đối thấp (≈ 50–80 °C),
- Ni bề mặt hoạt tính.
- Nhưng trong điều kiện vận hành thực tế (nhiệt độ cao, thiếu CO), Ni(CO)₄ gần như không thể hình thành ổn định.
Ngược lại, nếu E-Cat bị nguội đột ngột trong môi trường có CO, thì về lý thuyết một lượng nhỏ Ni(CO)₄ có thể hình thành tạm thời — điều này rất nguy hiểm vì Ni(CO)₄ cực độc.
Nếu bạn muốn, mình có thể vẽ
biểu đồ cân bằng nhiệt độ–áp suất của phản ứng Ni + 4CO ⇌ Ni(CO)₄, để bạn thấy rõ vùng điều kiện mà Ni(CO)₄ bền. Bạn có muốn mình làm không? Câu hỏi của bạn rất hay — ta cùng phân tích nhé.
💧 Khi nào nước sinh ra H₂ và CO?
Phản ứng tạo ra
H₂ (hydro) và
CO (carbon monoxit) từ
nước (H₂O) thường không xảy ra một mình, mà phải có
chất khử chứa carbon (thường là
than, khí metan, hoặc CO) và
nhiệt độ cao.
Có
2 trường hợp điển hình:
🔥 1. Phản ứng khí than – phản ứng “water-gas”
Phương trình:
C (rắn)+H₂O (hơi)→CO (khıˊ)+H₂ (khıˊ)
Điều kiện:
- Nhiệt độ cao (~1000°C)
- Không có hoặc có chất xúc tác (thường là Fe, Ni)
Giải thích:
- Than (C) khử hơi nước.
- Đây là phản ứng thu nhiệt → cần cấp nhiệt liên tục.
Ứng dụng:
- Trong sản xuất khí tổng hợp (syngas) dùng cho tổng hợp methanol, amoniac, v.v.
⚙️ 2. Phản ứng khí nước - khí than ẩm (shift reaction đảo ngược)
Trong công nghiệp, người ta còn dùng phản ứng chuyển hóa giữa CO và H₂O:
CO+H₂O↔CO₂+H₂
Nếu điều kiện được đảo ngược (ví dụ: nhiệt độ rất cao và loại bỏ CO₂), phản ứng
ngược lại cũng có thể xảy ra, sinh ra
CO và H₂ từ nước và CO₂, nhưng không phổ biến trong thực tế.
⚡ Ngoài ra:
Cũng có thể sinh H₂ và CO khi
hơi nước tác dụng với CH₄ (khí metan) ở nhiệt độ cao:
CH₄+H₂O→CO+3H₂
→ Đây là phản ứng
reforming hơi nước, cũng dùng trong công nghiệp.
✅
Tóm tắt:
| Phản ứng | Sản phẩm | Điều kiện | Ứng dụng |
|---|
| C + H₂O → CO + H₂ | Khí than | ~1000°C | Sản xuất khí tổng hợp |
| CH₄ + H₂O → CO + 3H₂ | Reforming | 700–1000°C, xúc tác Ni | Sản xuất H₂, methanol |
Nếu bạn nói rõ
bối cảnh (ví dụ: trong phòng thí nghiệm, trong lò cao, trong động cơ…), mình có thể giải thích chi tiết hơn phản ứng đó diễn ra như thế nào nhé.
Bạn muốn mình giải thích theo hướng
hóa học công nghiệp hay
phản ứng trong phòng thí nghiệm?
=> Kết Luận: Nhiên Liệu là Niken + Nước + Than Đá = 3 thứ Có Sẵn ở Hành Tinh tương tự Trái Đất
Càng thông minh càng suy nghĩ phức tạp, biết đâu đây là chỉ bia mộ của 1 vị đại đế nào đó đang trôi lang thang trong vũ trụ tối tăm.