מגמת כימיה וביוטכנולוגיה מציגה:

1. כרית אוויר אנה מינייב, אולגה קומרוב, קארין זסלבסקי מגמת כימיה וביוטכנולוגיה מציגה: שומרת עליך! סע בזהירות!

2. מה זה כרית אוויר? אבזר הבטיחות האופנתי ביותר - ואחד היעילים שבהם. הכרית פוגשת בנהג בטרם השלים זה את מלוא מהלך המתיחה של חגורת הבטיחות. כריות אוויר מתקדמות מאפשרות שתי דרגות פתיחה - בהתאם לעוצמת הפגיעה, לנתוני הנהג/ נוסע ולתנוחת הישיבה שלו.

3. המצאת כריות האוויר הרעיון להשתמש בכריות האוויר אינו חדש - כבר בשנות ה-40 של המאה הקודמת ניסו להתקין כריות אוויר במטוסי קרב. אולם רק בשנת 1967 הצליח הממציא האמריקאי אלן בריד לפתח מנגנון שהיה מספיק אמין ובטוח להתקנה במכוניות נוסעים רגילות. כריות האוויר הראשונות הותקנו במכוניות של היצרניות האמריקאיות קאדילק, ביואיק ואולדסמוביל בשנת 1974.

4. כרית אויר... כיצד היא פועלת? • כרית אוויר מכילה מס' מרכיבים: • חומרים כימיים מתאימים. • חיישנים אלקטרוניים. • שקית מתנפחת העשויה מפולימר פוליאמיד • אותות חשמליים גורמים להצתת התערובת המורכבת מ: • דו-תחמוצת הצורן (s)SiO2, • אזיד הנתרן (s)NaN3 , • ואשלגן חנקתי (s)KNO3 , מתחילה סדרה איטית של פיצוצים. אחד מתוצריה הוא גז החנקן N2(g), האחראי להתנפחות של כרית האוויר. לתערובת מכניסים כמות מדודה של מוצקים כדי שכמות הגז המשתחרר ימלא את הכרית במידה רצויה.

5. מהו מנגנון שחרור הגז? בשלב הראשון מתפרק אזיד הנתרן NaN3(s): 2NaN3 (s) 2Na (s) + 3N2 (g) הנתרן שנוצר מגיב עם מוצק נוסף המצוי בכרית – KNO3(s), המשמש כחומר נפץ: 10Na (s) + 2KNO3 (s) K2O (s) + 5Na2O (s) + N2 (g)

6. כך מתנפחת כרית האוויר בשתי התגובות הנ"ל מתקבל גז חנקן, האחראי לניפוח כריות האוויר. גז חנקן כרית אוויר כרית אוויר חיישן גז חנקן מצית NaN3 מסננים NaN3 חיישן מערכת הצתה מצית

7. תוצרי הלוואי K2O (s) ו- Na2O (s) הם בסיסים חזקים ביותר אשר יכולים לפגוע בחומרים מהם בנויה כרית האוויר. במקרה והכרית תיפגע ותקרע, הבסיס יכול לגרום לכוויות כימיות קשות של כל הבא במגע עמו. לפי כך, מוסיפים SiO2 (s), חומר הסופח בסיסים, לקבלת סיליקאט אלקלי ("זכוכית"), שהוא חומר בטוח שאינו ניצת יותר. ופתרונות בעיות K2O (s) + SiO2 (s) K2SiO3 (s) Na2O (s) + SiO2(s) Na2SiO3(s)

8. קיימת בעיה נוספת חמורה בכריות אוויר: חומר המוצא, NaN3(s), הוא חומר רעיל ביותר, רעיל יותר מאשלגן ציאניד, KCN (s). כאשר מכונית מעורבת בתאונה, הכרית מתנפחת ומתקבל תוצר ידידותי לסביבה N2(g) - . אך כידוע, למזלנו מרבית המכוניות אינן נפגעות בתאונות, ונותר החומר הרעיל, 150 גר' בכל מכונית המושלכת למגרש גרוטאות, המהווה פצצת זמן מתקתקת. כיום נערכים מחקרים רבים כדי לצמצם במידה משמעותית את הנזק הסביבתי. ופתרונות בעיות

9. האם זה מועיל? מאוד - אבל לכרית אוויר אין כל ערך ללא חגירת חגורת בטיחות! עד מהירות מסוימת ובתנאי התנגשות מסוימים, הכרית מסוגלת להגןעל הנהג ביעילות גבוהה ומוכחת. חיוניות כרית האוויר לנוסע, לעומת זאת, שנויה במחלוקת. בגלל המרחק הגדול של הנוסע מלוח המחוונים, ספק אם הכרית מסייעת. מומחי בטיחות טוענים שהכרית לנוסע משרתת צרכים שיווקיים, לא בטיחותיים. גם כשיש כרית אוויר במכונית - אתה חייב לחגור כרית אוויר יעילה אך ורק אם אתה חגור בחגורת בטיחות. בשעת תאונה שבה נפתחת כרית האוויר, נוסע לא חגור עלול להיפגע מהכרית הנפתחת במהירות עצומה ובכוח אדיר. חגורת הבטיחות תמנע את הפגיעה מהמכה האדירה והמסוכנת של הכרית.

10. חידוש:כריות אוויר להגנה על הולכי-רגל: כרית אוויר הנפתחת בחזיתה של המכונית, אמורה למנוע פגיעות קשות בהולכי רגל הנפגעים מהמכונית. הכריות נפתחות באותה צורה שנפתחות הכריות הפנימיות(שבתוך המכונית).

11. חדש!! כרית אוויר גם באופנוע: בהונדה מצאו שיטה להפוך את כלי הרכב הדו גלגלי, המזגזג במהירות בין המכוניות, לבטוח יותר. הם הוסיפו לו כרית אוויר, כמו במכונית, שאמורה להקטין את הפגיעות שיגרמו לרוכב במקרה של התנגשות חזיתית במהירויות של עד 50 קמ"ש. אם התנגשו בכם מהצד או מאחור, אתם עדיין צפויים להיפצע כרגיל. הכרית וארבעת החיישנים שמזהים את התאונה יותקנו בהתחלה רק באופנוע הגדול והיקר של הונדה, ה-Gold Wing 1800.

12. המשך... דגם זה מגיע לא רק עם מערכת חימום לידיים ולרגליים, אלא גם עם מיכל דלק בנפח של 60 ליטר ומערכת שמע בעוצמה של 80 וואט. כך שתוכלו להתרסק בשקט גם לאחר נסיעה ארוכה במיוחד תוך כדי שאתם שומעים מוזיקה בקולי קולות.את האופנוע אפשר לרכוש באביב 2006 בארצות הברית, וכעבור שנה גם באירופה. המחיר עדיין לא ידוע, אבל הדגם שקיים היום, ללא תוספת הבטיחות, יעלה לכם 18,600 דולר.

13. כרית אוויר הורגת... 14.5 קמ"ש - זהו קצב ההתקדמות הכמעט-זניח בו פגעה מיילין סמידיי בגדר הפרדה מבטון. אלא שבעקבות פגיעה זו נפתחה לפתע כרית האוויר, וגרמה לה פגיעות חזה חמורות שהביאו בסופו של דבר למותה. מדובר באישה בת 29, בגובה 1.80 מטר, אשר חגרה חגורת בטיחות כנדרש. מדובר גם בכרית אוויר שתוכננה להיפתח במקרה של תאונה חזיתית במהירות 22.5 קמ"ש ומעלה. אז מדוע זה קרה? כי סמידיי ישבה ככל הנראה קרוב מדי לכרית האוויר בעת התאונה. האיגוד האמריקני לבטיחות בדרכים, קבע זה מכבר כי ילדים ובוגרים נמוכי קומה במיוחד חייבים להיזהר בעת ישיבה מלפנים.

14. מקורות: • מאמר "כרית אויר: כיצד מתנפחת"/ מאת צורית בר. • ידיעות "כימיה טכנולוגיה חברה", גיליון 70 שנת 1998, עמ' 39-40. • אתרים ברשת: NetCar Milon http://www.chemistry.wustl.edu/~edudev/LabTutorials/Airbags/airbags.html http://www.betichut.org.il/Item.asp?iPageItemsID=484 http://www.motobike.co.il/motobike/news/news.asp?id=2911 http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-2817204,00.html http://www.lanl.gov/quarterly/q_sum03/airbags.shtml http://www.answers.com/topic/airbag http://www.deutsches-museum-bonn.de/exponate/airbag/airbag.html http://www.lemurzone.com/airbag/airbags.htm http://pr.utk.edu/ut2kids/airbags/airbag.html