«Горючий лед» начнет мировую энергетическую революцию.

Само по себе выражение "горячий лед" с трудом укладывается в наших головах. Ведь мы привыкли, что лед, неважно, кубик в стакане или огромный айсберг в океане, ледяной. А тут почему-то горячий. Разберемся, что же это за вещество, как получается и проведем опыт в домашних условиях. Итак — горячий лед.

Вещество с таким названием

Все прекрасно знают, что лед — это вода, находящаяся в твердом агрегатном состоянии, в которое переходит уже при 0 °C. Но, проводя опыты над водой, английский физик Бриджмен обнаружил, что под большим давлением происходит перестройка кристаллической решетки, она становится более плотной.

Под давлением чуть меньше 21 тыс. атмосфер вода становится льдом уже при температуре +76 °C. А при 30 тыс. атмосфер — при 180 °C! Вот это действительно горячий лед. Обжечься можно сильно. Но прикоснуться к нему невозможно, ведь такое давление выдержать человеку нереально. Физики изучают свойства такого льда лишь косвенно.

Благодаря опытам англичанин определил, что лед бывает нескольких сортов, где под сортом I находится всем знакомый лед, образованный при нуле, и дальше, с возрастанием давления, переходит из одного сорта в другой. При 30 тыс. атмосфер он становится сортом VII. Так как кристаллическая решетка изменяется, то и свойства у горячего льда другие. Он тяжелее воды и его плотность составляет 1,05 г/см 3 .

Еще одно вещество с таким названием

Провести в домашних условиях эксперимент "Горячий лед", чтобы проверить теорию Бриджмена, естественно, не получится. Но химия как наука предлагает вам другой опыт, не менее эффектный.

Он так и называется - "Горячий лед". Ацетат натрия — вещество, которое понадобится вам для его проведения. Не слышали? А на кухне мы часто получаем его при приготовлении различной выпечки, смешивая соду и уксус. Остается лишь разобраться, как сделать горячий лед из этой пены. Давайте разбираться.

Формула и уравнение реакции

Ацетат натрия (еще ее называют натриевой солью уксусной кислоты) представляет собой белые кристаллы со слегка солоноватым вкусом и запахом, который напоминает уксусный. Его формула — CH 3 COONa. В лаборатории соль получают из уксусной кислоты и карбонатов, гидроксида или гидрокарбоната натрия.

Кому интересно, уравнение реакции следующее:

CH 3 COOH + NaHCO 3 → CH 3 -COON a + H 2 O + CO 2

Хозяйки знают, что процент уксусной кислоты может быть разным. Но нет разницы, какой вы найдете в шкафчике на кухне, просто понадобится разное количество соды. Пропорции следующие:

• 750 г уксуса 8% и 84 грамма соды;
• 86 г эссенции 70% и 84 грамма соды;
• 200 г уксуса 30% и 87,4 г соды.

В результате реакции у нас получается раствор, но путем выпаривания воды мы получим 82 г ацетата натрия в виде кристаллов.

Химия — наука, которая не терпит варианта "насыпать на глаз". Если хотите, чтобы химический опыт "Горячий лед" удался, составляйте пропорцию из веществ с помощью весов. Более точными являются электронные.

Опыт в домашних условиях

Так как при проведении опыта используется кислота, а эксперимент "Горячий лед" требует еще и нагревания до высоких температур, то присутствие взрослых обязательно. Итак, приступим к колдовству.

Готовим "Горячий лед" в домашних условиях.

Прикоснитесь к охлажденному вареву зубочисткой, опущенной острием в поваренную соль. Если все сделано правильно, раствор начнет затвердевать, образуя рисунок из кристаллов, похожих на льдинки, каждый раз новый и неповторимый. При этом высвобождается большое количество энергии, которую вы прочувствуете как волну тепла.

После образования горячего льда его можно использовать для повтора опыта. Просто поставьте емкость на водяную баню и начинайте помешивать ложечкой. Увидели, что корочка из кристаллов образовалась? Повторяем пункты 4-6 и наслаждаемся результатом снова и снова.

Почему не получился эксперимент? Работа над ошибками

Вариантов, почему не получился опыт, не так и много, но рассмотрим их все:

1. При реагировании соды с уксусом какой-то реагент оказался в избытке и повлиял на дальнейшее приготовление перенасыщенного раствора. В следующий раз внимательно следите за количеством веществ при приготовлении или просто купите натриевую соль уксусной кислоты в уже готовом виде.
2. Емкость, в которой охлаждали приготовленный раствор, оказалась загрязненной.
3. Слишком поздно была снята кастрюлька с огня, или не до конца растворили образовавшуюся корочку.

Где используют эту реакцию?

Сам опыт "Горячий лед" имеет и практическое применение, в и обогревателях используется именно перенасыщенный раствор, который даже при комнатной температуре, как вы сами видели, не переходит в твердую фазу.

Только в грелках вы воздействуете на раствор не зубочисткой, а специальным диском (чаще всего металлическим). В процессе перехода перенасыщенного раствора в твердую фазу выделяется от 264 до 289 кДж/кг. Так у вас образовывался "горячий" лед, а грелка действует на тело выделяемым теплом, при этом ожег исключен, так как выделяемой температуры недостаточно.

Кстати, как источник тепла, перенасыщенный раствор ацетата натрия используют и в некоторых моделях скафандров. "Горячий лед" рулит.

Как известно, вода имеет достаточно сложную структуру. Вода является универсальным растворителем, одним из двух главных универсальных растворителей, известных химикам. Вода способна смешиваться почти с любыми веществами и тем более с метаном. При растворении метана в воде образуются такие кластеры, структуры которых при обычной комнатной температуре и при атмосферном давлении являются жидкостью, но эти кластеры при температуре порядка 4°C и давления несколько сот атмосфер в отличие от воды становятся твердыми и образуют так называемые газовые гидраты. Гидраты образуются не только с метаном, они могут образовываться также с другими углеводородными и неуглеводородными газами. Это достаточно распространенное явление.

Если эти газовые гидраты оказываются в условиях, когда они стабильны, то они накапливаются. Многие бактерии, которые живут в толще морской воды, выделяют метан. Этот метан связывается с водой и опускается на дно, потому что газовые гидраты оказываются тяжелее воды. И на дне накапливаются залежи газовых гидратов. Во всех глубоких океанских впадинах есть эти гидраты. В России существуют целые месторождения газовых гидратов на суше. Это газы, которые находятся в смеси с водой и в твердом состоянии. Вечная мерзлота имеет температуру от 0 до -3 °C, в этих условиях даже при атмосферном давлении могут образовываться гидраты.

Новости о том, что Китай добыл со дна моря «горючий лед» ничего не значат, это утверждение на уровне того, что Россия - родина слонов. Это может быть утверждением некомпетентного человека на не слишком широко известную тему или утверждение компетентного человека, который хочет обмануть некомпетентных людей. Ничего нового они не открыли.

О существовании газовых гидратов на дне глубоких океанских впадин известно более полувека. В 70-е годы было доказано, что такие гидраты существуют и на суше, их обнаружили в зоне вечной мерзлоты в Якутии. Тогда советские ученые получили диплом на открытие. Как вы знаете, получить патент на изобретение несложно, а вот дипломов в год выдают всего несколько во всем мире. Но даже этому открытию полвека. А что касается газовых гидратов, которые называют «горючим льдом», то об этом давно всем известно. Япония в течение нескольких десятилетий пытается реализовать программу добычи этих газовых гидратов со дна впадин. Технически это легко реализуемо и можно драгой набрать сколько угодно гранул, но дело в том, что при подъеме их на поверхность они начинают сразу же распадаться на воду и метан, который уходит в атмосферу. Кстати говоря, метан является самым сильным агентом по сохранению парникового эффекта, он в этом смысле превосходит даже углекислый газ. Это прямой вред для экологии.

А что касается того, чтобы использовать газовые гидраты в качестве топлива, это техническая проблема, нужно сначала поднять его на поверхность, потом создавать условия, чтобы гидрат не распадался. Нужно обеспечить низкие температуры, около 4°C и давление в несколько сот атмосфер. Гидрат хранится в таком виде и при необходимости делится на воду и газ, после чего газ используется в качестве топлива. Только это оказывается экономически нецелесообразно, потому что поддерживать давление можно лишь за счет расходования топлива. В результате получается, что вы больше тратите, чем получаете. Китайцы, как и японцы, пытаются решить эту техническую задачу, потому что у них энергетический баланс отрицателен, они вынуждены завозить дополнительную энергию из других стран, в основном из России.

Эта тема не очень интересна и довольно объемна информационно. В той или иной мере этой тематикой занимаются у нас, в какой-то степени в США. Это не экзотика, вовсе не открытие и не новость. Да, китайцы поставили платформу, они вышли на уровень полупромышленного применения. Все хорошо, одно плохо - экономика этого технологического процесса отрицательна. Пока что денег туда уходит больше, чем возвращается. Поэтому считать газовые гидраты конкурентами обычных видов энергоносителей никак нельзя. Если бы это было возможно, японцы уже давно избавились бы от газовой зависимости и перестали быть главным импортером газа в мире.

«Горячий лед - это невозможно!» - скажите вы, на что и получите ответ - всё возможно! Горячий лед, или как его называют ученные ацетат натрия можно сделать у себя дома. Для этого не понадобиться каких-то специальных приспособлений, или составляющих, которые тяжело достать.

Как сделать горячий лед в домашних условиях?

Первым делом, желаем предупредить, чтобы Вы не допускали до этого процесса детей, с целью безопасности.

Для изготовления льда, нам понадобиться:

Следует заметить, что уксус можно брать любой концентрации, 9%, 30% или 70%. Главное правильно подобрать процентное соотношение с содой.

При использовании 9% уксуса:

На 200 мл. уксуса - 25,25 г. соды.

При использовании 30% уксуса:

На 200 мл. уксуса - 87,4 г. соды.

При использовании 70% уксуса:

На 200 мл. уксуса - 210 г. соды.

Используйте электронные весы, так как они покажут более точный вес.

1. Смешиваем в кастрюле соду и уксус, при этом немного нагрейте раствор. В ходе реакции будет образовываться много пены, будьте готовы к этому. Как только закончиться реакция, раствор станет прозрачным. Чтобы узнать готов ли раствор, капаем в него немного уксуса, и наблюдаем за реакцией, если она снова пойдет - это знак что раствор не готов, в нем ещё предостаточно соды. Понемногу добавляем уксус, пока реакция не перестанет.

3. В процессе подогревания начнет появляться корка, нам следует сразу же снять кастрюлю с плиты, и дать постоять 5 минут.

4. Корка начнет расширяться, и наш раствор должен покрыться льдом.

5. Кипятим чайник воды и наливаем немного в раствор, капельками. Добавив воды, перемешиваем, и так делаем по нескольку раз, пока все комки и лед не исчезнет. У нас получается немного густая масса.

6. Берем стерильную банку, выливаем туда наш раствор и ставим в холодильник. Дайте ему остыть до комнатной температуры.

Испытание!

Возьмите большую кастрюлю. Выберите чистую кастрюлю из стали или боросиликатного стекла (пирекса) вместимостью не менее двух литров. "Горячий лед" нетоксичен, поэтому не бойтесь, что кастрюля испортится.

• Не используйте медную кастрюлю.

Добавьте в кастрюлю пищевую соду. Засыпьте в кастрюлю три столовые ложки (45 мл) пищевой соды.

• Не используйте порошок для выпечки, поскольку в нем содержатся другие вещества, способные повлиять на процесс.

Горячий лёд

Артём то приходил в себя, то проваливался под твёрдый горячий лёд. А.Лазарчук, Там вдали, за рекой. - Это буквально горячий лёд - он выдерживает, не плавясь, температуру + 80°С. Лёд VII, обнаруженный при давлении сорок тысяч атмосфер, можно, пожалуй, назвать раскалённым льдом.

И.Петрянов, Самое необыкновенное вещество.

Словарь. Культура речевого общения: Этика. Прагматика. Психология. Справочное издание . Романова Н. Н., Филиппов А. В. . 2015 .

Смотреть что такое "горячий лёд" в других словарях:

ГОРЯЧИЙ - ГОРЯЧИЙ, сильно нагретый; жаркий, накаленный или разожженный; вскипяченный; огненный, пылкий, рьяный, ретивый; вспыльчивый, запальчивый. Куй железо, поколе горячо (покуда кипит). Сегодня солнце горячо печет. Вода ключом кипела, она и теперь еще… … Толковый словарь Даля

горячий - Жаркий, огненный, пламенный, теплый, нагретый, накаленный, раскаленный, знойный, палящий; вспыльчивый, порывистый, пылкий, ретивый, рьяный, страстный, ярый, патетический. Прот. . Ср … Словарь синонимов

ГОРЯЧИЙ - ГОРЯЧИЙ, горячая, горячее; горяч, горяча, горячо. 1. Имеющий высокую температуру, очень теплый. Горячий утюг. Горячие булки. Горячая пища. 2. безл. в знач. сказуемого горячо, кому чему. Об ощущении жара от чего нибудь, имеющего слишком высокую… … Толковый словарь Ушакова

горячий - ГОРЯЧИЙ, накаленный, обжигающий, раскаленный … Словарь-тезаурус синонимов русской речи

ГОРЯЧИЙ - ГОРЯЧИЙ, ая, ее; яч, а. 1. Имеющий высокую температуру. Горячие солнечные лучи. Г. чай. Г. лоб (при жаре, высокой температуре). Горячо (в знач. сказ.) рукам. Г. цех (цех с высокой температурой воздуха, а также вообще вредное производство).… … Толковый словарь Ожегова

горячий - ГОРЯЧИЙ, его, м. Сильный удар, вызывающий жгучую боль. См. также принимать горячего … Словарь русского арго

горячий - накаленный находящийся под напряжением под током активный оперативный — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы накаленныйнаходящийся под… … Справочник технического переводчика

ГОРЯЧИЙ - Алексеев сын, владимирский крестьянин, св. 1542. А. Ф. I, 90 … Биографический словарь

горячий - 1 жутко горячий необыкновенно горячий необычайно горячий очень горячий 2 горячий восторг горячий защитник горячий интерес горячий отклик горячий поборник горячий поклонник горячий приверженец горячий протест горячий спор … Словарь русской идиоматики

горячий - прил., употр. очень часто Морфология: горяч, горяча, горячо, горячи и горячее; нар. горячо 1. Горячим является то, что имеет высокую температуру или нагрето до высокой температуры, поэтому обжигает при прикосновении к нему, излучает сильное тепло … Толковый словарь Дмитриева

горячий - ая, ее; горя/ч, горяча/, горячи/ 1) Сильно нагретый; имеющий высокую температуру. Горячий источник. Горячий песок. Горячая пища. Горячая ладонь. Синонимы: накаленный, раскаленный Антонимы … Популярный словарь русского языка

Книги

• Горячий ветер , Реймонд Чандлер. Американский писатель Реймонд Чандлер - выдающийся мастер детективного жанра, основоположник «крутого» детектива. Основной герой писателя - частный детектив Филип Марлоу, работающий в…