Освоение Луны

[Dem]

Если и разложится, то частично.

Сначала часть, потом ещё часть, итд. Нам не надо сразу всё.

емературы кипения металлов тоже, кстати, огромные. У железа — 2 861°C, титана — 3 287°C, ванадия — 3 407°C, алюминия — 2 470°C.

Испаряться они начинают задолго до.

Ну и огромная окислительная активность выделившегося кислорода при таких температурах, убивающая конструкционные материалы.

Конструкционными материалами могут быть и оксиды, их не окислишь...

У вас там будет растворимость большинства металлов в железе или алюминии, так как их намного меньше, чем этих двух металлов.

А для задач требующих больших масс материалов - вообще надо разделять?
Ну вот какой лунный бульдозер например или опорная ферма - не похрен из какого именно сплава они отлиты? Металл и металл, с известными характеристиками...

[muhserg]

Если в расплаве содержится например Калий ,то сначала он и окислится ,не в пример железу. Главное не переборщить с кислородом.

Калий испарится просто. Собственно его так и получают, нагревая смесь гидроксида калия с алюминием. Образуется оксид алюминия, а калий испаряется.

Вообще, зачем испарением заниматься, если возможен электролиз расплава? Так алюминий получают из кремнезема.

Плавим силикаты и делаем электролиз графитовыми стержнями.

Типичный состав лунного реголита (по массе):

SiO2 (кремнезем): 45-55%
Al2O3 (оксид алюминия): 15-25%
CaO (оксид кальция): 10-15%
MgO (оксид магния): 5-10%
FeO (оксид железа): 5-10%
TiO2 (оксид титана): 1-2%
Na2O (оксид натрия): <1%
K2O (оксид калия): <1%

Низкотемпературный электролиз расплава кварца
https://patents.google.com/patent/RU2408533C2/ru

Электролиза расплава силиката кальция

Катод:

Ca2+ + 2e- → Ca

Анод:

SiO32- → 1/2O2 + Si + 2e-

Общая реакция электролиза:

Ca2SiO3 → Ca + Si + 1/2O2

Продукты электролиза:

Кальций (Ca)
Кремний (Si)
Кислород (O2)

Графит или платину для электродов, на начальном этапе, придется привезти с Земли.

Затем, нужно искать залежи воды и месторождения графита.
Луна большая и наверняка такие месторождения имеются.

Да, и главное, освоение Луны нужно не само по себе, оно нужно для экспансии человечества во Вселенной.
Это второй шаг (первый - выход человека в космос, он сделан).

Изначально, это будет экономически невыгодно, но потом лунная промышленность даст новые технологии, которые могут быть применены и на Земле и на Марсе и на астероидах.
Мы сможем испытывать на Луне ядерные фотореакторы и бомболеты.

С помощью интерферометров Земля-Луна-астероиды можно будет получить спектры экзопланет,
с высокой точностью картографировать все малые тела солнечной системы.

Да, это сложно и трудно, но все возможно, тут нет фундаментальных ограничений, как скорость света.

В конце концов, в чем деятельный смысл существования человечества, как не освоение космического пространства.

[Дедан]

Wert.
Как-то странно,но все о чём вы писали,что Неработает,оказывается замечательно работает.
Дифференциация магматическая — это все процессы, приводящие к разделению гомогенного магматического расплава на разные по составу и свойствам части.

Ведущие факторы дифференциации:

изменение p–T-условий;

длительное пребывание в гравитационном поле;

перемещение расплава и захват им постороннего материала.

При дифференциации магматической возникают пространственно разобщённые фракции, которые могут состоять из газовых, жидких, кристаллических фаз и их комбинаций. Они отличаются по составу от исходного расплава и формируют спектр различных магматических горных пород. Вика.
Насколько я понимаю всё это относится и к расплавам металлов.Не так ли?

[Wert]

Так это....Если в расплаве содержится например Калий ,то сначала он и окислится ,не в пример железу. Главное не переборщить с кислородом.

Тут проблема в том, что там может образоваться не оксид, а феррит калия, который будет затем окислять железо. Или вообще будет пероксид, а калий и натрий склонны их образовывать, разлагаться на калий и кислород. При температурах расплава кислородсодержащие вещества вообще будут частично разлагаться, окисляя другие металлы. Метод так себе получается.
@Dem , я и AlexAV на эти вопросы уже вам отвечал выше, достало уже спорить по кругу. И почему так как вы предлагаете нельзя. Бульдозер можно сделать из любого сплава, но часто нужны специальные применения ( сплавы жаростойкие, криогенные, коррозионностойкие, инструментальные, элементы для электротехники, катализаторы), которые требуют редих элементов. Ту же вашу печь без спецсплавов и керамик с вольфрамом, танталом и т.д не сделаешь. Доводить до кипения нужно, иначе пары металлов будут конденсироваться пропорционально их соотношению и вы НИЧЕГО не разделите. Вам придется делать десятки циклов, но вы так будете терять металл, скажем вольфрам в стенках на испарение,  больше, чем получите.

Низкотемпературный электролиз расплава кварца

На Луне нет кварца. Там оливин, плагиоклаз,пироксен, ильменит и шпинели.

Затем, нужно искать залежи воды и месторождения графита.

Графит образуется из залежей осадочных высокоуглеродных пород, таких как уголь или сланец, а они все биогенные. Жилистый графит формируется в гидротермальных источниках. А на Луне не было биосферы и гидротерм. Залежи воды только на полюсе и то небольшие (1-4 км³) по разным оценкам. Хотя верна скорее более низкая.

[Дедан]

Я в восторге! Ваши ответы,точнее не ответы ,а переобувания налету ,вместо ответов. Это нечто! И всё-таки,как будет окисляться феррит калия,если кислорода будет только для окисления калия,ну с небольшим избытком.Пероксиды при таких Т не могут образовываться даже теоретически.
Вот учОные говорят ,что гравитационное разделени вполне реально. Что-же всё-таки будет происходить с расплавом в центрифуге.
И насколько устойчивы сложные силикаты пр высокой Т.
Забавная такая картинка:https://yandex.ru/images/search?text=дифференциация+расплавов&img_url=https%3A%2F%2Fpresent5.com%2Fpresentation%2F3%2F153050235_247119885.pdf-img%2F153050235_247119885.pdf-48.jpg&pos=8&rpt=simage&serp_list_type=all&stype=image&lr=5&parent-reqid=1735803938525013-11278211128305565142-balancer-l7leveler-kubr-yp-vla-42-BAL&source=serp
И вот ещё одна:https://s1.showslide.ru/s_slide/b64a17ae5c8a1f4402a3ad8bb4c6e8e9/1581f3df-bacd-4631-8e62-509a296dec60.jpeg

[Wert]

всё-таки,как будет окисляться феррит калия,если кислорода будет только для окисления калия,ну с небольшим избытком.

Феррит калия будет окислять железо, так как он сильный окислитель, образовываясь при реакции железа с оксидом калия. Вы даже не знаете, что в процессе окисления окислитель восстанавливается. Почему вы считаете, что в расплаве будет именно оксид калия? Он тоже не слишком устойчив при таких температурах. Скорее будет выделяться часть кислорода и окислять железо.

Вот учОные говорят ,что гравитационное разделени вполне реально.

К разделению химических элементов это отношения не имеет.

Я в восторге! Ваши ответы,точнее не ответы ,а переобувания налету ,вместо ответов.

Советую вам прекратить копролалию.

[Андрей 2]

Я в восторге! Ваши ответы,точнее не ответы ,а переобувания налету ,вместо ответов. Это нечто! И всё-таки,как будет окисляться феррит калия,если кислорода будет только для окисления калия,ну с небольшим избытком.Пероксиды при таких Т не могут образовываться даже теоретически.
Вот учОные говорят ,что гравитационное разделени вполне реально. Что-же всё-таки будет происходить с расплавом в центрифуге.

Феррит калия будет окислять железо, так как он сильный окислитель, образовываясь при реакции железа с оксидом калия. Вы даже не знаете, что в процессе окисления окислитель восстанавливается. Почему вы считаете, что в расплаве будет именно оксид калия? Он тоже не слишком устойчив при таких температурах. Скорее будет выделяться часть кислорода и окислять железо.

Да успокойтесь вы уже.

[Dem]

Графит или платину для электродов, на начальном этапе, придется привезти с Земли.

В вакууме можно и без электрода, просто электронным пучком.

[Дедан]

Вот учёные говорят ,что гравитационное разделение вполне реально.
К разделению химических элементов это отношения не имеет.

А как же металлы с  различной Т плавления и различным удельным весом.

[Дедан]

Глянул ,на то что в "Новогоднем настроении "понаписано......Ёж твою мать....  Прошу пардону.
  В продолжение разговора :
Идея разделения вкратце такова: В кипящем слое в струе Аргона ,привезённого с Земли,под действием высокой Т и УФ излучения реголит полностью избавляется от кислорода ,возможно в несколько прогонов.Попутно отделяются легкокипящие вещества.Кислород очищаем ,ожижаем.
Полученный расплав СНОВА окисляем! Но ДРОБНО,в соответствии с активностью химических элементов добавляем порциями кислород,на каждый содержащийся элемент,с перемешиванием .Естественно после количественного анализа,согласно количеству наиболее активного. Всплывающий оксид убираем  механически.Таким образом разделяем весь расплав на чистые окислы,,Повторно отделяем кислород,получаем чистые металлы и например кварц.Сложновато конечно ,но без воды.
И еще мысль пришла в голову. Окислять наверное можно и в высокотемпературных электрохимических элементах. Тогда никаких реакторов и СЭС на Луне не потребуется,никаких проблем с энергией не будет.

[Rattus]

А как же металлы с  различной Т плавления и различным удельным весом

А так, что если эти металлы образуют эвтектическую смесь, то у неё будет своя Т плавления (зачастую даже меньше чем у обоих по отдельности и усреднённая плотность расплава соответственно массовой доле компонентов.

[Дедан]

А как же металлы с  различной Т плавления и различным удельным весом

А так, что если эти металлы образуют эвтектическую смесь, то у неё будет своя Т плавления (зачастую даже меньше чем у обоих по отдельности и усреднённая плотность расплава соответственно массовой доле компонентов.

Это понятно.Вопрос в том ,будет -ли эвтектика расслаиваться при снижении температуры в силу различия плотности  и Т плавления инградиентов.Я не совсем в курсе данного вопроса.Но ведь раз разделяются растворы различных солей  при кристаллизации ввиду различного характера зависимости растворимости от Т.Я выше давал картинку с расслоением магмы на различные породы. Скажем у нас может получиться эвтектика  в основном из кремния, алюминия,магния ,кальция и железа. Я не думаю,что она будет  кристаллизоваться однородной отливкой.Тем более в центрифуге.

[Wert]

Вопрос в том ,будет -ли эвтектика расслаиваться при снижении температуры в силу различия плотности  и Т плавления инградиентов.

Еще раз. Может получиться смесь твердых фаз или один твердый раствор, когда компоненты растворяются друг в друге. Рассмотрите фазовые диаграммы с эвтектиками. На них все написано.

[Dem]

Еще раз. Может получиться смесь твердых фаз или один твердый раствор, когда компоненты растворяются друг в друге.

Только при быстром охлаждении, когда атомы не успевают разбежаться. Вон в железных метеоритах даже железо с никелем разбегаются.

[Wert]

Вон в железных метеоритах даже железо с никелем разбегаются.

В железных метеоритах как раз железо-никелевый сплав (твердый раствор) в форме камасита и тэнита. Пожалуйста, прежде чем писать, хотя бы используйте поисковик с вики.

[Dem]

В железных метеоритах как раз железо-никелевый сплав (твердый раствор) в форме камасита и тэнита. Пожалуйста, прежде чем писать, хотя бы используйте поисковик с вики.

Два разных сплава. И это при том, что железо и никель соседи как по весу/размеру, так и по химическим свойствам

[Wert]

Два разных сплава. И это при том, что железо и никель соседи как по весу/размеру, так и по химическим свойствам

Сплав — это однородная фаза ДВУХ или более компонентов. Железо и никель по-отдельности не могут быть сплавами по определнию. И почитайте про эти метеориты. Там как раз сплав. Вообще, конечно, потрясающая незамутненность сознания у вас. Советую вам получить хоть какие-нибудь знания по естественным наукам.

[muhserg]

На Луне нет кварца. Там оливин, плагиоклаз,пироксен, ильменит и шпинели.

Аналогично, электролиз расплава с добавлением фторидов в качестве катализатора.

Реакции:

При подаче тока положительные ионы титана (Ti⁴⁺) из расплава мигрируют к катоду (-), где они восстанавливаются до металлического титана:

Ti₄⁺ + 4e⁻ → Ti

В то же время на аноде (+) отрицательные ионы кислорода (O²) окисляются до молекулярного кислорода (O₂):

2O²⁻ → O₂ + 4e⁻

Образующийся металлический титан быстро взаимодействует с кислородом из расплава, образуя диоксид титана:

Ti + 2O₂ → TiO₂

Железо, содержащееся в ильмените, остается в расплаве и может быть отделено как побочный продукт.

Температура 1600 - 1800 градусов.

По углероду.

Содержание углерода на Луне зависит от следующих факторов:

Тип породы: Базальтовые породы (образованные из застывшей лавы) содержат больше углерода, чем анортозитовые породы (содержащие в основном минерал анортозит).
Местоположение: Участки Луны, подвергшиеся ударам метеоритов, обычно имеют более высокое содержание углерода из-за привнесения углеродистых материалов из метеоритов.

Да содержание мало, нет угольных пластов, но есть области с повышенным содержанием С.

[Дедан]

Вопрос в том ,будет -ли эвтектика расслаиваться при снижении температуры в силу различия плотности  и Т плавления инградиентов.

Еще раз. Может получиться смесь твердых фаз или один твердый раствор, когда компоненты растворяются друг в друге. Рассмотрите фазовые диаграммы с эвтектиками. На них все написано.

В диаграмме показано,что при Т выше затвердевания эвтектики образуется расплав содержащий кристаллы обоих компонентов расплава.Таким образом получается,что хотя бы частичное разделение возможно? Центрифугой?
Не настаиваю ,но хотелось бы разобраться.Естественно,если расплав по составу отличается от эвтектики. А то вы меня совсем запутали.

[Wert]

Что-то вы такое нагородили ,совсем непонятное .Уж не ИИ-ли вы? Забазарились? Бывает.

Что делать, если человек думает, что метеориты состоят из слитков никеля и железа. И не знает, что такое сплав. Пришлось ему объяснить.

Таким образом получается,что хотя бы частичное разделение возможно?

Так затвердевание происходит в точке эвтектики. Вот для примера фазовая диаграмма железоуглеродистых сплавов. Вы же видите, что выше точки эвтектики жидкий сплав.