Меню

Химия как сделать лед

4 способа приготовления сухого льда

Чтобы сделать сухой лед самостоятельно, возьмите с собой углекислотный огнетушитель (с надписью OU), толстый тканевый мешок (или наволочку) и стяжку для кабеля. Быть осторожен. Температура полученных кристаллов будет около -80 градусов по Цельсию. Берегите руки, глаза и органы дыхания. Получить вещество можно без огнетушителя. Используйте домашние средства: пищевую соду, соль, уксус или технический ацетат натрия (пищевая добавка E262).

Пеллеты следует хранить в специальной емкости, термосе без крышки, картонной коробке или пластиковом ящике. При комнатной температуре 1 кг вещества испарится за час, в холодильнике – за 3 дня. Не закрывайте крышку емкости герметично, она может сломаться. Дайте вынуть сухой лед в открытый контейнер при комнатной температуре.

Сухой лед используют не только на промышленных предприятиях. С его помощью хозяйки быстро охлаждают продукты, готовят эффектные «дымовые» коктейли, проводят интересные эксперименты с детьми, используют его для борьбы с вредителями на дачных участках. Для этого в домашних условиях вам понадобится огнетушитель или простые подручные ингредиенты.

Получение льда при помощи огнетушителя

Чтобы получить сухой лед своими руками, вам потребуется:

  • огнетушитель, содержащий углекислый газ (ОУ на этикетке);
  • тканевый мешок или толстая наволочка;
  • канальная лента;
  • средства защиты (изолированные перчатки, респиратор, очки).
  • Наденьте перчатки, защитите органы дыхания и глаза.
  • Оберните наволочку вокруг насадки огнетушителя, закрепите лентой.
  • Снимите булавку, нажмите на спусковой крючок.
  • Удерживайте его в рабочем положении от 3 до 5 секунд.
  • Через материал начнет просачиваться белый туман. Это пар углекислого газа. Они безвредны для человека.
  • Плотно сожмите пакет. Белые пенообразные гранулы, которые заполняют мешок или наволочку, представляют собой сухой лед.
  • Осторожно перелейте в подготовленную емкость.

Осторожно! Температура вещества -80 градусов. Не трогайте голыми руками, велик риск сильного обморожения.

Точно так же вы можете получить замороженные гранулы из баллона с углекислым газом (продаются в магазинах DIY или в Интернете).

Из уксуса, соды и соли

В домашних условиях можно сделать сухой лед без огнетушителя, используя обычную пищевую соду и 70% уксусную кислоту:

  • Взять ингредиенты в равных количествах (200 г гидрокарбоната натрия на 200 мл уксуса). Смешайте их в стеклянной миске. Перемешивать, пока не получится густая каша.
  • Слегка подогрейте состав, влейте чайную ложку уксуса. Если смесь шипит и активно выделяется газ, добавьте еще немного кислоты. Добавляйте небольшими порциями, пока масса не стабилизируется.
  • Нагрейте густую массу. Выпарите лишнюю воду.
  • Как только на поверхности начнет образовываться толстая корочка, тару с веществом снимаем с огня.
  • Оставить при комнатной температуре на 5-7 минут. Поверхность начнет обледеневать.
  • Капните кипяток и перемешайте. Не должно быть льда и комочков.
  • Смесь перелить в пластиковую емкость, убрать в холодильник, пока она не остынет до температуры 10-15 градусов.
  • Добавить щепотку поваренной соли. Если все сделать правильно, начнется процесс быстрой кристаллизации.

Важно: при неправильных пропорциях кристаллизации не произойдет. Для точного измерения используйте мерный стаканчик и домашние электронные весы.

Из соды и уксуса

Способ приготовления аналогичен предыдущему:

  • Смешайте пищевую соду и уксусную кислоту (1: 1). Реакции (пенообразования) быть не должно.
  • Нагрейте состав, пока жидкость не испарится, а на поверхности не начнет образовываться толстая корочка.
  • Охладите до комнатной температуры.
  • Не вмешивайся. Через 15-20 минут появится монолитный комок кристаллического гидрата натрия.
  • Оставшаяся после «заморозки» жидкость – натриевый уксус. Слейте его в отдельную емкость.
  • Кристаллизовать закристаллизованное вещество.
  • Перелить в чистую посуду, накрыть салфеткой, остудить.
  • Влейте немного слитого ранее уксуса. Жидкость немедленно замерзнет.
Читайте также:  Как поймать миногу зимой

Раствор можно использовать повторно.

Удалите вещество при комнатной температуре. Не смывайте отходы в канализацию, а подождите, пока вещество не испарится естественным образом.

Из ацетата натрия

Это вещество используется в пищевой промышленности. Он известен как консервант E262.

Для приготовления сухого льда в домашних условиях из готового ацетата натрия:

  • Залейте 5 столовых ложек гранул 3 столовыми ложками воды.
  • Поставить в микроволновку на 10 секунд.
  • Проверить реакцию. Гранулы должны полностью раствориться, а смесь должна быть прозрачной.
  • Если видны крупные частицы, продолжайте нагревание.
  • Перелейте жидкость в чистую емкость. На стенах не должно быть гранул.
  • Поместите в холодильник.
  • После охлаждения до +15 ° C аккуратно окуните гранулы сухого ацетата с помощью пинцета в жидкое вещество.

Вылейте лед в картонную коробку или пластиковый контейнер. Используйте по мере необходимости.

Домашнее хранение сухого льда

Вещество неустойчиво при комнатной температуре, быстро переходит из твердого состояния в газообразное и испаряется.

В чем хранить

Специальная изотермическая емкость – идеальное решение для надежного длительного хранения. Он обеспечивает благоприятные условия для поддержания нужной температуры и безопасен в использовании.

Если у вас нет изотермического контейнера, вы можете использовать

  • обычный термос;
  • картонная коробка, обшитая изнутри толстым слоем поролона;
  • тара из прочного (толстого) пластика или металла.

Запрещается использовать стеклянную, керамическую и фарфоровую посуду. Они легко ломаются при низких температурах.

Важно: при испарении вещества выделяется большое количество углекислого газа. Не следует хранить в закрытой таре. Это могло вызвать взрыв.

Сколько хранится

Срок хранения зависит от условий, температуры окружающей среды и емкости, в которую засыпаны гранулы:

  • при комнатной температуре куб массой 1 кг испарится менее чем за 1 час;
  • в обычной морозильной камере в картонной коробке – 2-3 дня;
  • специальный контейнер обеспечит термозащиту вещества примерно на месяц;
  • при хранении в промышленной морозильной камере при -80 градусах – этот срок не ограничен.

Самодельное производство субстанции связано с высоким риском обморожения. Кроме того, трудно получить и хранить сухой лед из огнетушителя, баллона или смеси соды / уксуса. Если вам нужно большое количество вещества (например, для обычного охлаждения продуктов), закажите готовое вещество на ближайшей фабрике по производству льда или через Интернет.

Источник

Какое вещество называют горячий лед и можно ли его получить в домашних условиях?

Само по себе выражение «горячий лед» с трудом укладывается в наших головах. Ведь мы привыкли, что лед, неважно, маленький это 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.

Читайте также:  Интересные места киева зимой

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 — CH3COONa. В лаборатории соль получают из уксусной кислоты и карбонатов, гидроксида или гидрокарбоната натрия.

Кому интересно, уравнение реакции следующее:

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.

  1. В небольшой эмалированной кастрюльке смешайте уксус и соду в указанных выше пропорциях, в зависимости от процентного содержания уксуса, найденного на кухне. Поставьте ее на плиту, на маленький огонь и немного подогрейте полученное колдовское варево. Готовьтесь, пены будет много, но как только реакция пройдет и в кастрюле останется вода и ацетат натрия, раствор станет абсолютно прозрачным.
  2. Обязательно проверьте, готов ли ваш раствор, капнув капелькой уксуса. Появилась пена? Значит, изначально взят неправильный вес соды, продолжаем по чуть-чуть добавлять уксус, пока пена не перестанет появляться. Ну а если запах уксуса очень сильно бьет в нос, значит, было взято изначально много уксусной кислоты. Добавляйте в раствор понемногу соды, пока не перестанет в кастрюльке образовываться пена, иначе запах уксуса из квартиры долго придется выветривать.
  3. Только когда пена перестала подниматься, кастрюльку с варевом можно ставить на огонь, чтобы убрать из нее лишнюю воду. Не забываем следить за происходящим. Как только на поверхности начала образовываться корочка, похожая на лед, сразу снимаем тару с огня и на 5 минут оставляем в покое.
  4. Пока колдовской напиток остывает, в чайнике ставим кипятиться воду. Затем медленно, буквально по каплям, начинаем лить кипяток в уже остывшую смесь, чередуя добавление с помешиванием. Делаем процедуру до полного растворения корочки и всех видимых кусочков. Раствор должен быть абсолютно прозрачным, но при этом слегка вязким.
  5. Берем абсолютно чистую емкость и наливаем в нее небольшое количество вещества из кастрюльки. Если баночка или кружечка окажутся запачканными — раствор станет кристаллизоваться не тогда, когда вам захочется, а пока будет охлаждаться. Ставим в холодильник и охлаждаем до комнатной температуры. Нужно понимать, что у нас получился перенасыщенный раствор, так что теперь температура процесса кристаллизации ниже, чем обычно.

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 химических грелках 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.

Источник

Adblock
detector