«Гарючий лід» розпочне світову енергетичну революцію.

Саме по собі вираз "гарячий лід" важко укладається в наших головах. Адже ми звикли, що крига, байдуже, кубик у склянці чи величезний айсберг в океані, крижаний. А тут чомусь гарячий. Розберемося, що це за речовина, як виходить і проведемо досвід у домашніх умовах. Отже – гарячий лід.

Речовина з такою назвою

Всі чудово знають, що лід - це вода, що знаходиться у твердому агрегатному стані, яке переходить вже при 0 °C. Але, проводячи досліди над водою, англійський фізик Бріджмен виявив, що під великим тискомвідбувається перебудова кристалічних ґрат, вона стає більш щільною.

Під тиском трохи менше 21 тис. атмосфер вода стає льодом вже за температури +76 °C. А за 30 тис. атмосфер — за 180 °C! Ось це справді гарячий лід. Обпектися можна сильно. Але торкнутися нього неможливо, адже такий тиск витримати людині нереально. Фізики вивчають властивості такого льоду лише побічно.

Завдяки дослідам англієць визначив, що лід буває декількох сортів, де під сортом I знаходиться всім знайомий лід, утворений при нулі, і далі, зі зростанням тиску, переходить із одного сорту до іншого. За 30 тис. атмосфер він стає сортом VII. Так як кристалічна решітказмінюється, то й властивості гарячого льоду інші. Він важчий за воду і його щільність становить 1,05 г/см 3 .

Ще одна речовина з такою назвою

Провести в домашніх умовах експеримент "Гарячий лід", щоб перевірити теорію Бріджмена, звісно, ​​не вдасться. Але хімія як наука пропонує вам інший досвід, не менш ефектний.

Він так і називається – "Гарячий лід". Ацетат натрію - речовина, яка знадобиться для його проведення. Чи не чули? А на кухні ми часто отримуємо його при приготуванні різної випічки, змішуючи соду та оцет. Залишається лише розібратися, як зробити гарячий лід із цієї піни. Давайте розумітися.

Формула та рівняння реакції

Ацетат натрію (ще її називають натрієвою сіллю) оцтової кислоти) являє собою білі кристали зі злегка солонуватим смаком та запахом, який нагадує оцтовий. Його формула – CH 3 COONa. У лабораторії сіль одержують з оцтової кислоти та карбонатів, гідроксиду або гідрокарбонату натрію.

Кому цікаво, рівняння реакції таке:

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

Господині знають, що відсоток оцтової кислоти може бути різним. Але немає різниці, яку ви знайдете в шафці на кухні, просто знадобиться різна кількістьсоди. Пропорції такі:

• 750 г оцту 8% і 84 грами соди;
• 86 г есенції 70% та 84 грами соди;
• 200 г оцту 30% та 87,4 г соди.

В результаті реакції у нас виходить розчин, але шляхом випарювання води отримаємо 82 г ацетату натрію у вигляді кристалів.

Хімія - наука, яка не терпить варіанта "насипати на око". Якщо хочете, щоб хімічний досвід"Гарячий лід" вдався, складайте пропорцію з речовин за допомогою ваги. Точнішими є електронні.

Досвід у домашніх умовах

Так як при проведенні досвіду використовується кислота, а експеримент "Гарячий лід" вимагає ще й нагрівання до високих температур, то присутність дорослих є обов'язковою. Отже, приступимо до чаклунства.

Готуємо "Гарячий лід" у домашніх умовах.

Доторкніться до охолодженого варева зубочисткою, опущеною вістрям в кухонну сіль. Якщо все зроблено правильно, розчин почне тверднути, утворюючи малюнок із кристалів, схожих на крижинки, щоразу новий і неповторний. При цьому вивільняється велика кількістьенергії, яку ви відчуєте, як хвилю тепла.

Після утворення гарячого льоду можна використовувати для повтору досвіду. Просто поставте ємність на водяну баню та починайте помішувати ложечкою. Чи побачили, що скоринка з кристалів утворилася? Повторюємо пункти 4-6 і насолоджуємося результатом знову та знову.

Чому не вийшов експеримент? Робота над помилками

Варіантів, чому не вийшов досвід, не так багато, але розглянемо їх усі:

1. При реагуванні соди з оцтом якийсь реагент виявився надлишком і вплинув на подальше приготування перенасиченого розчину. У Наступного разууважно слідкуйте за кількістю речовин при приготуванні або просто купіть натрієву сіль оцтової кислоти у готовому вигляді.
2. Місткість, в якій охолоджували приготовлений розчин, виявилася забрудненою.
3. Занадто пізно було знято каструльку з вогню, або не до кінця розчинили скоринку, що утворилася.

Де використовують цю реакцію?

Сам досвід "Гарячий лід" має і практичне застосування, в обігрівачах використовується саме перенасичений розчин, який навіть при кімнатній температурі, як ви самі бачили, не переходить у тверду фазу.

Тільки в грілках ви впливаєте на розчин не зубочисткою, а спеціальним диском (найчастіше металевим). У процесі переходу перенасиченого розчину у тверду фазу виділяється від 264 до 289 кДж/кг. Так у вас утворювався "гарячий" лід, а грілка діє на тіло теплом, що виділяється, при цьому опік виключений, так як виділеної температури недостатньо.

До речі, як джерело тепла перенасичений розчин ацетату натрію використовують і в деяких моделях скафандрів. "Гарячий лід" кермує.

Як відомо, вода має достатньо складну структуру. Вода є універсальним розчинником, одним із двох головних універсальних розчинників, відомих хімікам. Вода здатна поєднуватися майже з будь-якими речовинами і тим більше з метаном. При розчиненні метану у воді утворюються такі кластери, структури яких за нормальної кімнатної температури і при атмосферному тискує рідиною, але ці кластери при температурі близько 4°C і тиску кілька сотень атмосфер на відміну від води стають твердими і утворюють так звані газові гідрати. Гідрати утворюються не тільки з метаном, вони можуть утворюватися також з іншими вуглеводневими та невуглеводневими газами. Це досить поширене явище.

Якщо ці газові гідрати виявляються в умовах, коли вони стабільні, вони накопичуються. Багато бактерій, які живуть у товщі морської водивиділяють метан. Цей метан зв'язується з водою і опускається на дно, тому що газові гідрати виявляються важчими за воду. І на дні накопичуються поклади газових гідратів. У всіх глибоких океанських западинах є ці гідрати. У Росії її існують цілі родовища газових гідратів суші. Це гази, які знаходяться у суміші з водою та у твердому стані. Вічна мерзлота має температуру від 0 до -3 °C, у цих умовах навіть за атмосферного тиску можуть утворюватися гідрати.

Новини про те, що Китай здобув із дна моря «горючий лід» нічого не означають, це твердження на рівні того, що Росія – батьківщина слонів. Це може бути твердженням некомпетентної людини на не надто широко відому темуабо затвердження компетентної людини, яка хоче обдурити некомпетентних людей. Нічого нового вони не відчинили.

Про існування газових гідратів на дні глибоких океанських западин відомо понад півстоліття. У 70-ті роки було доведено, що такі гідрати існують і на суші, їх виявили у зоні вічної мерзлотиу Якутії. Тоді радянські вчені здобули диплом на відкриття. Як ви знаєте, отримати патент на винахід нескладно, а ось дипломів на рік видають лише кілька у всьому світі. Але навіть цьому відкриттю півстоліття. А щодо газових гідратів, які називають «горючим льодом», то про це давно всім відомо. Японія протягом кількох десятиліть намагається реалізувати програму видобутку цих газових гідратів із дна западин. Технічно це легко можна реалізувати і можна дорогою набрати скільки завгодно гранул, але справа в тому, що при підйомі їх на поверхню вони починають відразу ж розпадатися на воду і метан, що йде в атмосферу. До речі, метан є найсильнішим агентом зі збереження парникового ефекту, він у цьому сенсі перевершує навіть вуглекислий газ. Це пряма шкода екології.

А що стосується того, щоб використовувати газові гідрати як паливо, це технічна проблемапотрібно спочатку підняти його на поверхню, потім створювати умови, щоб гідрат не розпадався. Потрібно забезпечити низькі температури, близько 4°C і тиск у кілька сотень атмосфер. Гідрат зберігається в такому вигляді і при необхідності ділиться на воду та газ, після чого газ використовується як паливо. Тільки це виявляється економічно недоцільним, тому що підтримувати тиск можна лише за рахунок витрачання палива. В результаті виходить, що ви більше витрачаєте, аніж отримуєте. Китайці, як і японці, намагаються вирішити це технічне завдання, тому що вони мають енергетичний баланс негативний, вони змушені завозити додаткову енергію з інших країн, в основному з Росії.

Ця тема не дуже цікава та досить об'ємна інформаційно. Тією чи іншою мірою цією тематикою займаються у нас певною мірою в США. Це не екзотика, зовсім не відкриття та не новина. Так, китайці поставили платформу, вони вийшли до рівня напівпромислового застосування. Все добре, одне погано – економіка цього технологічного процесунегативна. Поки що грошей туди йде більше, ніж повертається. Тому вважати газові гідрати конкурентами звичайних видів енергоносіїв не можна. Якби це було можливо, японці вже давно позбулися б газової залежностіі перестали бути головним імпортером газу у світі.

«Гарячий лід – це неможливо!» - Скажіть ви, на що і отримаєте відповідь - все можливо! Гарячий лід, або як його називають вчені ацетат натрію, можна зробити у себе вдома. Для цього не знадобиться якихось спеціальних пристроїв або складових, які важко дістати.

Як зробити гарячий лід у домашніх умовах?

Насамперед, бажаємо попередити, щоб Ви не допускали до цього процесу дітей з метою безпеки.

Для виготовлення льоду нам знадобиться:

Слід зауважити, що оцет можна брати до будь-якої концентрації, 9%, 30% або 70%. Головне правильно підібрати відсоткове співвідношення із содою.

При використанні 9% оцту:

на 200 мл. оцту - 25,25 г соди.

При використанні 30% оцту:

на 200 мл. оцту – 87,4 г. соди.

При використанні 70% оцту:

на 200 мл. оцту - 210 г соди.

Використовуйте електронні ваги, оскільки вони покажуть точнішу вагу.

1. Змішуємо в каструлі соду та оцет, при цьому трохи нагрійте розчин. У ході реакції утворюватиметься багато піни, будьте готові до цього. Як тільки закінчиться реакція, розчин стане прозорим. Щоб дізнатися чи готовий розчин, капаємо в нього трохи оцту, і спостерігаємо за реакцією, якщо вона знову піде - це знак, що розчин не готовий, в ньому ще достатньо соди. Потроху додаємо оцет, доки реакція не перестане.

3. У процесі підігріву почне з'являтися кірка, нам слід відразу ж зняти каструлю з плити і дати постояти 5 хвилин.

4. Шкіра почне розширюватися, і наш розчин повинен покритися льодом.

5. Кип'ятимо чайник води і наливаємо трохи в розчин крапельками. Додавши води, перемішуємо, і так робимо кілька разів, поки всі грудки і лід не зникне. У нас виходить трохи густа маса.

6. Беремо стерильну банку, виливаємо туди наш розчин та ставимо в холодильник. Дайте йому охолонути до кімнатної температури.

Випробування!

Візьміть велику каструлю.Виберіть чисту каструлю зі сталі або боросилікатного скла (пірексу) місткістю не менше двох літрів. "Гарячий лід" нетоксичний, тому не бійтеся, що каструля зіпсується.

• Не використовуйте каструлю мідну.

Додайте в каструлю харчову соду.Засипте в каструлю три столові ложки (45 мл) харчової соди.

• Не використовуйте порошок для випікання, оскільки він містить інші речовини, здатні вплинути на процес.

Гарячий лід

Артем то приходив до тями, то провалювався під твердий гарячий лід. О.Лазарчук, Там вдалині, за річкою. – Це буквально гарячий лід – він витримує, не плавлячись, температуру + 80°С. Лід VII, виявлений при тиску сорок тисяч атмосфер, можна, мабуть, назвати розпеченим льодом.

І.Петрянов, Найнезвичайніша речовина.

Словник. Культура мовного спілкування: Етика Прагматика Психологія Довідкове видання. Романова Н. Н., Філіпов А. В.. 2015 .

Дивитись що таке "гарячий лід" в інших словниках:

ГАРЯЧИЙ- ГАРЯЧИЙ, сильно нагрітий; жаркий, розжарений або розпалений; скип'ячений; вогненний, палкий, завзятий, завзятий; запальний, запальний. Куй залізо, поки гаряче (доки кипить). Сьогодні сонце гаряче пече. Вода ключем кипіла, вона й тепер ще… Тлумачний словникДаля

гарячий- жаркий, вогненний, полум'яний, теплий, нагрітий, розжарений, розпечений, спекотний, палючий; запальний, рвучкий, палкий, завзятий, завзятий, пристрасний, затятий, патетичний. Прот. . Ср ... Словник синонімів

ГАРЯЧИЙ- ГАРЯЧИЙ, гаряча, гаряча; гарячий, гаряча, гаряча. 1. Хто має високу температурудуже теплий. Гаряча праска. Гарячі булки. Гаряча їжа. 2. безл. у знач. присудка гаряче, кому чому. Про відчуття жару від чогось, що має надто високу… … Тлумачний словник Ушакова

гарячий- ГАРЯЧИЙ, розжарений, обпалюючий, розпечений... Словник-тезаурус синонімів російської мови

ГАРЯЧИЙ- ГАРЯЧИЙ, я, її; яч, а. 1. Що має високу температуру. Гарячі сонячні промені. Р. чай. Г. лоб (при жарі, високій температурі). Гаряче (у знач. оповід.) рукам. Г. цех (цех із високою температурою повітря, а також взагалі шкідливе виробництво).… … Тлумачний словник Ожегова

гарячий- ГАРЯЧИЙ, його, м. н. Сильний удар, що викликає пекучий біль. також приймати гарячого … Словник російського арго

гарячий- розжарений активний оперативний, що знаходиться під напругою під струмом - [Л.Г.Суменко. Англо-російський словник з інформаційних технологій. М.: ДП ЦНДІС, 2003.] Тематики інформаційні технологіїв цілому Синоніми розжарений, що знаходиться під ... Довідник технічного перекладача

ГАРЯЧИЙ- Олексіїв син, володимирський селянин, св. 1542. А. Ф. I, 90 … Біографічний словник

гарячий- 1 страшно гарячий гарячий надзвичайно гарячий дуже гарячий 2 гаряче захоплення гарячий захисник гарячий інтерес гарячий відгук гарячий поборник гарячий шанувальникгарячий прихильник гарячий протест гаряча суперечка … Словник російської ідіоматики

гарячий- дод., упот. дуже часто Морфологія: гаряча, гаряча, гаряча, гаряча і гаряча; нар. гаряче 1. Гарячим є те, що має високу температуру або нагріто до високої температури, тому обпалює при дотику до нього, випромінює сильне тепло. Тлумачний словник Дмитрієва

гарячий- я, її; горя/год, гаряча/, гарячі/ 1) Сильно нагрітий; має високу температуру. Гаряче джерело. Гарячий пісок. Гаряча їжа. Гаряча долоня. Синоніми: розжарений, розпечений Антоніми... Популярний словник російської

Книги

• Гарячий вітер, Реймонд Чандлер. Американський письменник Реймонд Чандлер – видатний майстер детективного жанру, основоположник «крутого» детектива. Основний герой письменника - приватний детектив Філіп Марлоу.