Опити със сух лед: красота и студ
Последно: 19 юни 2024 г. в 10:27
Сухият лед е много просто вещество, твърда фаза на CO2. Той се продава свободно и се използва например за транспортиране на хранителни продукти или почистване на технически повърхности. Но в домашната лаборатория сухият лед се превръща в безценен източник на експерименти. Например неговите изпарения може да се уловят в сапунен мехур.
Фокусът на сухия лед е в това, че от твърдо състояние той веднага преминава в газообразно без междинна течна фаза (такъв процес се нарича сублицамия). Температурата на сублимацията да въглеродния диоксид е -78,5°С.
Сухият лед се предлага в две форми – брикети и гранули. За опити по-удобно е да се използват гранули, тъй като те са с по-малък размер и по-лесно се дозират. От друга страна, сухият лед е материал, който дава голям разход – за един ден от контейнера се изпаряват до 15% от неговата маса.
Принцип на опита
Голяма част от опитите със сух лед се основава на един и същи принцип. Става дума за това, че при контакт с вода сухият лед започва бурно да преминава от твърдо състояние в газообразно и това изглежда като кипене, само че със значително по-ярко и характерно парообразуване. Изпаряващият се въглероден диоксид е по-тежък от въздуха (плътност 1,9768 кг/м3 срещу 1,225 кг/м3) и затова „Димът се стеле по повърхността, която заобикаля съда, а не се издига нагоре.
В един съд наливаме топла вода, в друг – препарат за миене на съдове (може да се използва течен сапун).
Експериментаторът налива вода в съд, а след това хвърля лед в нея. Колкото по-топла е водата, толкова по-бързо ще се изпарява ледът и толкова по-кратка и визуално ефектна е реакцията.
Ето тук възниква разделяне на опитните направления. Първият вариант е да позволите на ледената пара спокойно да излиза нагоре и да наблюдавате нейното разпространение.
Хвърляме сух лед във водата – достатъчно е около половината от обема на водата. Колкото повече лед използвате, толкова по-активно ще бъде образуването на пара. (Рopmech.ru)
С помощта на напоената впрепарат лента внимателно правим сапунен филм върху съда със сух лед. Въглеродният двуокис започва да надува огромен сапунен мехур, най-често в съвкупност с множество малки.
Когато мехурът се спука, парите въглероден диоксид красиво се разтичат по плоската повърхност, върху която е поставен съдът със сух лед.
Вторият вариант е да ограничите разпространението, тоест да изпарявате леда в затворено пространство. Ако направите това например в затворена пластмасова бутилка, капачката ще изхвръкне (или бутилката ще се разкъса, затова не правете този опит), тъй като в газообразно състояние CO2 заема значително повече място (плътността на газа, напомняме е 1,9768 кг/м3, а на твърдата фаза –1560 кг/м3).
Предпазни мерки
При грамотно използване сухият лед е абсолютно безопасен, както и обикновеният, воден лед. Но е необходимо да се спазват определени мерки за безопасност.
1) Задължително използвайте ръкавици и никога не допускайте продължителен контакт на сухия лед с кожата. Неговата температура е -78,5 С и може да получите изгаряне. Достатъчни са обикновени платнени ръкавици.
2) При транспортиране и съхранение на леда задължително оставяйте два-три малки отвора с диаметър няколко милиметра в съда. Това ще предпази контейнера от разкъсване. Никога не поставяйте леда в херметичен контейнер.
3) Старайте се минимално да вдишвате изпаренията на СО2 – това може да предизвика главоболие.
