Ацетат натрия дома как сделать. Вещество с таким названием. Показания к применению
<имг срц="хттп://img1..jpg" алигн="лефт" видтх="430" хеигхт="112" алт=" (430х112, 15Кб)">
Научный взгляд:
Как сделать горячий лёд
Разместил 06/03/2008 от админ
Ниже очень любопытный видеоролик с опытами по кристаллизации. Жидкость, налитая в емкость от прикосновения человека почти мгновенно превращается в кусок льда при комнатной температуре, словно в фантастическом романе Курта Воннегута «Колыбель для кошки». Затем загадочную жидкость льют в миску и капли становятся сосульками, образуя причудливые сталактиты. Ацетат натрия, показанный в эксперименте, легко получить в домашних условиях из уксуса и соды.
Видео и описание эксперимента ниже.
Жидкость - ацетат натрия, он же уксуснокислый натрий. Чтобы получить в домашних условиях понадобится питьевая сода и уксус, а еще лучше - уксусная эссенция. Соединить их постепенно до примерно нейтральной реакции, то есть, пока жидкость не перестанет шипеть. Затем выпарить на огне в кастрюльке, как показано на видео. Остудить жижкость можно поставив в холодильник.
Получится монолитный кусок. Если сверху раствор еще останется, если недостаточно упарено было, его следует слить. То, что осталось - ацетат натрия, вернее, его кристаллогидрат. Его осталось только расплавить. Ставите на огонь, ваш кусок плавится. Аккуратно сливаете прозрачный расплав в другую посуду, чтоб избавиться от осадка и мусора на дне. Чистый расплав горячим наливаете в прозрачный стакан, накрываете салфеточкой от пыли, чтоб случайно не застыло раньше времени, и остужаете до комнатной температуры.
Жидкость - жидкая. Но стоит туда уронить крохотную крупинку того же уксуснокислого натрия (можно получить из того, что осталось после слива), как жидкость затвердеет на глазах! Состав можно использовать многократно!
Опыт, который я проводил раньше, но наткнулся на него снова. Можно показывать фокусы близким, якобы одним прикосновением замораживая обычную воду. Жидкость кристаллизуется на глазах и очень похожа на воду! Провести опыт достаточно просто каждому !
Начнем, пожалуй. Первое, и самое главное, что вам понадобится - это уксус , рекомендуемая концентрация 30% или 70%. Но если есть только 9%, не беда, пойдет и такой. Второй компонент - обычная столовая сода или гидрокарбонат натрия . Ну вот вы затарились кучей уксуса и соды , что же теперь делать дальше? А дальше вам надо вот что: вам нужны весы) Да без весов этот опыт скорее всего не удастся, так как химия - наука точная и не терпит методов «на глаз». Для начала вам необходимо отмерить компоненты - соду и уксус . Я рассчитал сколько нужно граммов соды для 200 мл бутылочки уксуса (именно в таких чаще всего продают уксус, а если нет, то обязательно ищите бутылочку на 200 мл уксуса) различной концентрации, вот мои результаты:
- Для 200 мл. уксуса 70% концентрации необходимо 210 грамм соды
- для 200 мл. уксуса 30% надо 87,4 грамм соды
- для 200 мл. уксуса 9% надо 25,25 грамм соды
Советую брать соды чуть меньше, так как выход этой реакции не 100%, а около 88-90%. Это потому, что в процессе выделения углекислого газа часть уксуса улетучивается. И для опыта советую брать электронные весы, так как с механическими возни не оберешься. Ну вот, вы отмерили количество соды и уксуса, теперь начинаем реакцию:
CH3COOH + NaHCO3 = CH3COONa + CO2 + H2O
Реакцию лучше проводить сразу в кастрюльке, немного нагревая смесь. Нагревать нужно, так как в ходе реакция температура смеси понижается и реакция замедляется. Только не надо ставить на газовую горелку, а то у вас там все пригорит. Имейте ввиду, что в ходе реакции образуется много пены. Ну вот, после того как реакция завершилась, раствор стал прозрачным испытайте вашу смесь: капните туда чуть-чуть уксуса, если реакция пойдет, это значит, что в растворе осталась лишняя сода. Добавляйте понемногу уксус, пока реакция не завершится. Также, если у вас раствор очень сильно пахнет уксусом, значит, в нем переизбыток уксусной кислоты. Можно немного добавить соды, чтобы при варке у вас не было вонищи по всему дому). Соду лучше добавлять по чуть-чуть, главное, чтобы запах уксуса не был таким сильным. На этом этапе очень важно, чтобы в растворе не было переизбытка соды, а то при следующем этапе у вас ничего не получится. Ну а если все уже нормально, и в растворе нет переизбытка соды и он не сильно воняет уксусом, то смело ставьте ваш раствор на плиту и начинайте варить. Только не надо сразу забивать и идти смотреть зомбоящик или гамать в комп. Нет, за смесью надо следить!
В процессе варки или выпаривания из раствора улетучивается лишняя вода, поэтому процесс необходимо строго контролировать. Упаривать необходимо для получения перенасыщенного раствора ацетата натрия. Варить надо до появления по краям кастрюльки кристаллизационной корки. Время варки зависит от того, какой концентрации вы брали уксус.
Как только появилась корка, не тормозим и сразу снимаем кастрюльку с огня. И даем смеси чутка поостыть, минут так 5. После небольшого охлаждения кристаллизационная корка должна расшириться, и поверхность раствора должна покрыться как-бы «льдом». После этого кипятим в чайнике или в другой кастрюльке (если нету чайника) воду. Дальше берем в руки чайник и потихонечку, по капелькам добавляем в кастрюльку с нашей поостывшей смесью кипяток. Добавили чутка воды, отставили чайник, помешали раствор ложечкой. И так делаем до тех пор, пока весь «лед» и непонятные куски, плавающие в растворе не растворятся. В итоге должен получится горячий прозрачный, немного такой маслянистый раствор. Маслянистый, не в смысле жирный, а в смысле вязковатый или густоватый. Дальше вам понадобится какая-нибудь емкость типа баночки или кружки, только эта емкость должна быть идеально чистой. Это необходимо для того, чтоб раствор не кристаллизовался, пока охлаждается. Ну вот, взяли вы емкость, и выливаете туда горячий раствор из кастрюльки. Потом ставите емкость с раствором в холодильник. Раствор должен охладится как минимум до комнатной температуры. Ну а после того, как ацетат натрия охладился, то наступает момент истины: ИСПЫТАНИЕ!
Для этого возьмите щепотку столовой соли и сыпаните ее в ваш горячий лед. Если пошла кристаллизация, и ваше настроение улучшилось, то АЛИЛУЯ! Опыт удался! ВЫ сделали первый шаг на пути становления химиком!
А после кристаллизации этот горячий лед можно еще и повторно использовать! Для этого просто поставьте вашу емкость к кристаллизировавшимся ацетатом натрия на водяную баню. Помешивайте смесь ложечкой. Лед, как ему положено, будет таять. А если будет образовываться противная кристаллизационная корка, не злитесь, а по капелькам добавляйте кипяточек в ваш драгоценный горячий лед.
Очень интересный и красивый опыт - горячий лед:
- Что говорит нам WIKI: Область применения
Ацетат натрия используется в текстильном производстве для нейтрализации отработанной серной кислоты в сточных водах и как фоторезист при использовании анилиновых красителей. Также используется при дублении солями хрома (для протравливания), и замедляет процесс вулканизации хлоропрена при производстве синтетических резин.
Ацетат натрия известен как пищевая добавка E262 и применяется как консервант.
В растворе ацетат натрия (будучи солью слабой кислоты) и уксусная кислота могут применяться как буфер, для сохранения относительно постоянного pH. Это особенно полезно в биохимии в pH-зависимых реакциях.
Ацетат натрия также используется в быту как составная химических грелок (англ. heating pad ) или химических обогревателей (англ. Hand warmer ), применяется как составная часть смеси «горячего льда» (англ. «hot ice» ), при кристаллизации ацетата натрия выделяется тепло - это экзотермический процесс). При нагреве тригидрата ацетата натрия (имеющего точку плавления в 58 °C) до 100 °C (обычно ёмкость с ним кладут в кипящую воду), он расплавляется и переходит в водный раствор ацетата натрия. При охлаждении этого раствора ацетата натрия, он образует перенасыщенный раствор ацетата натрия в воде. Этот раствор прекрасно переохлаждается до комнатной температуры без образования твёрдой фазы, затем нажатием на металлический диск в ёмкости образуется центр кристаллизации, который, вырастая, заставляет перенасыщенный раствор переходить назад в твёрдую фазу тригидрата ацетата натрия. Этот процесс сопровождается значительным выделением тепла (экзотермическая реакция). При этом процессе выделяется около 264-289 кДж/кг (Теплота фазового перехода). Также ацетат натрия используется в некоторых моделях космических скафандров, как источник тепла.
Теперь, надеюсь вы без проблем получите ацетат натрия в домашних условиях и впечатлите окружающих своими познаниями и интересными опытами.
Горячий (или сухой) лед - это твердая форма углекислого газа (СО 2), который не имеет запаха, вкуса и цвета, не проводит электричество и не воспламеняется. Температура его поверхности равна минус 78.5 градусов С! Потому не стоит лепить из него снежки! ;)На самом деле, действительно, температура его такова, что сухой лед легко может повредить вашу кожу при контакте.
Мы с детства знаем, что вода в твердом состоянии не может существовать при температуре выше нуля. Исследования английского физика Бриджмена показали, что это не так: под очень большим давлением вода переходит в твердое состояние и остается такой при температуре значительно выше нуля. Вообще Бриджмен показал, что может существовать не один сорт льда, а несколько. Тот лед, который он называет "льдом № 5", получается под чудовищным давлением в 20600 атмосфер и остается твердым при температуре +76 градусов по Цельсию. Он обжег бы нам пальцы, если бы мы могли до него дотронуться. Но прикосновение к нему невозможно: лед №5 образуется под давлением мощного пресса в толстостенном сосуде из лучшей стали. Увидеть его или взять в руки нельзя, и о свойствах "горячего льда" узнают лишь косвенным образом.
Любопытно, что "горячий лед" плотнее обыкновенного, плотнее даже воды: его удельный вес 1,05. Он должен был бы тонуть в воде, между тем как обыкновенный лед в ней плавает.
Как используют сухой лед?
Очень низкая температура и свойство сублимировать (испаряться), делает горячий лед очень удобным для перевозки замороженных продуктов.
К примеру - вы собрались на дачу или пикник и хотите довезти до места назначение продукты в замороженном состоянии. Поместив их в контейнер с сухим льдом, по приезду, вы никогда не обнаружите размякшие продукты в грязной луже воды,как при применении обычного льда:) .
Сухой лед также используют для очистки различного, особенно высокоточного оборудования, т. к. это безопасный, неабразивный, не проводящий электричество материал. Он не изменяет допустимых норм материалов, не скругляет углы и не нарушает структуру поверхности.
Суть процесса основана на использовании разности коэффициентов объемного расширения обрабатываемых элементов. Наслоения, попав под воздействие струи гранул твердого льда, вылетающих со скоростью приблизительно 300м/с, сжимаются и отстают от рабочих поверхностей. Лед мгновенно испаряется, не оставляя пятен и не отравляя окружающую среду. Метод неабразивной очистки сухим льдом – это термический процесс, выгодно использующий высокие температуры очищаемых поверхностей. При соприкосновении с поверхностью сухой лед преобразуется в углекислый газ, поэтому при очистке не остается вторичного загрязнения, как при традиционных методах струйной очистки (песок, вода и т.д.). Это позволяет быстро очищать горячие рабочие формы, не повреждая их поверхность и не демонтируя их, что уменьшает простой оборудования на 95%.
Удаляемые данной технологией материалы включают в себя:
Грязь, масло, бензин, смола, гудрон
Асбест
Токсичные остатки, сажа, нагар
Клей, пропиточный состав, напыления и загрязнения на конвейерных лентах
Загрязнение печатных плат
Диоксины
Остатки и нагар на резиновых и пластиковых формах
Радиоактивное загрязнение
Тяжелые металлы
Клапана
Краска
Сварочный шлак
Разделительный состав, смазка для форм
Осадки на электрощитах
Чернила
Водоросли, слизь и морские моллюски при удалении с корпусов судов, кингстонные ящики
Есть ещё один интересный способ применения - генераторы тумана , в которых для производства тумана используется сухой лед (генераторы «тяжелого тумана»).
Здесь как раз используется свойство сухого льда быстро испаряться при нагревании, минуя жидкую фазу. При этом образуется холодный, белый туман из диоксида углерода, он тяжелее воздуха и держится у земли. Такой туман охлаждает воздух, что приводит к конденсации паров воды и усилению туманного эффекта. В состав генератора тумана входят корзина с сухим льдом и емкость с подогреваемой водой. Опусканием корзины на разную глубину в горячую воду можно регулировать количество получаемого тумана. Однако следует помнить, что использование сухого льда повышает концентрацию углекислого газа в воздухе, это надо учитывать при работе в закрытых помещениях.
НЕбезопасность горячего льда.
Мы уже знаем, что НЕЛЬЗЯ дотрагиваться до этих, обманчиво холодненьких на вид, кусочков льда.
Но есть и еще один фактор, который необходимо учитывать: сухой лед(СО2) очень хорошо ИСПАРЯЕТСЯ и накапливается в замкнутом пространстве (будь то машина или комната). Обычный воздух состоит из 78% азота, 21 % кислорода и только 0.035% углекислого газа. Если концентрация его поднимется до 5%, воздух становится токсичен. Поэтому надо следить, чтобы помещение хорошо проветривалось, а гранулы сухого льда были герметично упакованы.
Вот такой он, удивительный, ГОРЯЧИЙ ЛЁД!
Я был просто заворожён, когда повторил этот красивый и захватывающий эксперимент! Он не содержит трудно доступных реактивов, все составляющие есть на кухне – это пищевая сода и уксус.
Этот эксперимент называется «горячий лед». Он может быть повторен кем угодно!
Нам понадобиться:
- - 1 килограмм уксуса 70%.
- - 978 граммов пищевой соды.
- - 200 миллилитров воды.
Через несколько часов мы получили тригидрат ацетата натрия. Переваливаем это белое вещество в эмалированную кастрюли и начинаем нагревать. Нам нужно расплавить тригидрат ацетата натрия в кастрюле. Через некоторое время мы получим прозрачную жидкость.
Поместите раствор в ведро с холодной водой и накроем крышкой. После остывания наш горячий лед будет готов.
От прошлой емкости у нас должно было остаться несколько граммов тригидрат ацетата натрия в кристальной форме, до термообработки.
Так вот, даже небольшой кристалл ацетата натрия способен начать процесс кристаллизации в охлажденном растворе.
Если теперь погрузить руку в раствор и на кончиках пальцев будут кристаллы ацетата натрия, то произойдет быстрая кристаллизация всего раствора.
Повторите этот замечательный эксперимент, а фото обязательно пришлите в комментариях, всем будет интересно посмотреть на ваш результат.
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.
Налейте белый уксус. Отмерьте примерно один литр белого уксуса и осторожно залейте его в кастрюлю. Раствор сразу же начнет шипеть и пениться, поэтому наливайте уксус медленно, чтобы он не выплеснулся из кастрюли.
- Таким образом, вы используете 5-процентную уксусную кислоту (обычная концентрация стандартного уксуса). В данном случае в точных измерениях нет надобности.
Подождите, пока жидкость прекратит шипеть. В результате реакции уксуса (уксусной кислоты) и пищевой соды (двууглекислого натрия) образуется ацетат натрия и выделяется углекислый газ, что и приводит к шипению. Пока жидкость продолжает шипеть, хорошо перемешайте ее, чтобы растворилась вся сода, и подождите, пока закончится реакция.
Убедитесь в том, что прореагировала вся сода. Если в кастрюле остались крупинки соды, добавляйте уксус до тех пор, пока они не исчезнут. В противном случае вам не удастся переохладить жидкость до намеченной температуры, так как оставшаяся сода вызовет преждевременную кристаллизацию.
Доведите полученную жидкость до кипения и кипятите ее до тех пор, пока на поверхности не появится первая пленка. Уксус состоит в основном из воды, которую необходимо выпарить. После того, как вы выпарите примерно 90% жидкости - это займет полчаса или более - на ее поверхности начнет образовываться твердая пленка. Это означает, что вся лишняя вода выкипела, и необходимо как можно скорее выключить огонь. Если на поверхности образуется слишком много пленки, жидкость помутнеет, что уменьшит дальнейший эффект.
- Если жидкость помутнела и приобрела коричневый цвет, добавьте немного уксуса и прокипятите ее еще раз.
- В начале ацетат натрия образуется в виде "тригидрата ацетата натрия", в состав которого входит вода. В процессе выпаривания молекулы воды испаряются, и в результате образуется "безводный ацетат натрия".
Соскребите кристаллы со стенок кастрюли. По мере испарения воды уровень жидкости будет понижаться, и вы заметите, что на стенках кастрюли осели кристаллы ацетата натрия. Возьмите ложку и соберите их в отдельную емкость - они понадобятся вам позже. Это можно проделать в любое время, пока жидкость продолжает кипеть.
Перелейте жидкость в закрывающуюся емкость. Аккуратно перелейте жидкость в стакан из пирексового стекла или другого жаростойкого материала. Следите за тем, чтобы в емкость не попали твердые частицы. Плотно закройте емкость.
- Рекомендуется добавить 1-2 столовые ложки (15–30 мл) уксуса. Уксус поможет удержать раствор в жидком состоянии и предотвратит образование поверхностной пленки.
Охладите емкость с жидкостью в ледяной ванне. Подождите, пока емкость с ацетатом натрия остынет до комнатной или более низкой температуры. В ледяной воде на это уйдет около 15 минут, если же вы поставите емкость в холодильник, потребуется больше времени. Цель состоит в том, чтобы "переохладить" тригидрат ацетата натрия. При этом температура жидкости упадет ниже точки замерзания, но вещество останется в жидком состоянии.
- Если на данном этапе жидкость кристаллизуется, вероятно, в ней остались кристаллические частицы или другие примеси. Добавьте немного уксуса, вновь поставьте раствор на плиту, расплавьте его и повторите процедуру. Это непростой процесс, и он редко получается с первого же раза.