یخ داغ چیست و چه کاربردی دارد؟ این ماده ی شیمیایی شگفت انگیز که به آن یخ فوری یا استات سدیم هم می گویند از مخلوط نمودن اسید استیک و جوش شیرین به دست می آید. در این متن به آموزش ساختن یخ داغ و طرز تهیه ی این ترکیب و بررسی واکنش های آن بیشتر می پردازیم. پس با ما همراه باشید:
مواد لازم:
- جوش شیرین یا همان بی کربنات سدیم (4 قاشق غذاخوری)
- سرکه یا همان اسید استیک (1 لیتر)
طول مدت آزمایش: از آغاز تا پایان ، این آزمایش حدوداً یک ساعت طول می کشد. پس از تشکیل یخ گرم ، می توانید به سرعت آن را ذوب کرده و مجدداً متبلور نمایید.
مواد شیمیایی موجود در این آزمایش غیر سمی هستند با این حال به دلیل جوشاندن این ترکیبات لازم است تا نکات ایمنی رعایت شود.
مراحل آزمایش:
مرحله اول:
در یک ظرف و یا بشر بزرگ جوش شیرین را به آرامی به سرکه اضافه کنید و مرتب هم بزنید (ظرف مورد استفاده مسی نباشد). جوش شیرین و سرکه به شکل سدیم استات و گاز دی اکسید کربن با یکدیگر واکنش نشان می دهند. توجه نمایید که اگر اختلاط این دو ترکیب به آرامی صورت نگیرد شاهد سرریز شدن مواد واکنش از ظرف مورد نظر خواهید بود.
بر اثر اختلاط این دو ماده استات سدیم تشکیل می شود اما شما لازم دارید که آب موجود را تبخیر نمایید تا از رقت محصول به دست آمده کاسته شود.
واکنش بین این دو ماده و تشکیل یخ داغ به شرح زیر می باشد:
CO3]– + CH3–COOH → CH3–COO– Na+ + H2O + CO2]
مرحله دوم:
محلول حاصله را بجوشانید تا غلظت مناسب را به دست آورد (حدودا 100 الی 150 میلی لیتر از آن در ظرف باقی بماند). اما بهترین نتیجه زمانی حاصل می گردد که فیلم و یا لایه ای نازک بر روی سطح محلول تشکیل شود. این کار حدودا 1 ساعت زمان لازم دارد. اگر شما از شعله با حرارت کمتری استفاده می کنید احتمال ایجاد رنگ قهوه ای و یا زرد در محلول کمتر خواهد بود. با این حال در صورت ایجاد تغییر رنگ مشکلی در آزمایش به وجود نخواهد آمد.
مرحله سوم:
در صورتی که محلول را از روی اجاق گاز برداشتید آن را به ظرفی جداگانه انتقال دهید و به خوبی بپوشانید تا از تبخیر بیشتر آن جلوگیری به عمل آید. در این محلول نباید شاهد به وجود آمدن کریستال باشیم. در صورت مشاهده شدن کریستال، مقداری سرکه به آن اضافه کنید تا حل گردد.
مرحله چهارم:
ظرف حاوی محلول سدیم استات را در یخچال قرار دهید تا خنک شود.
چگونگی ایجاد یخ داغ
سدیم استات موجود در محلول نمونه ای از مایعات سوپر کول به حساب می آید( به این معنی که استات سدیم به شکل مایع زیر نقطه ذوب معمول خود وجود دارد). شما می توانید با وارد کردن کریستالی از سدیم استات به محلول و یا حتی با لمس نمودن آن با قاشق یا دست، شاهد آغاز تبلور در آن باشید. تبلور نمونه ای از یک فرایند گرمازا می باشد و در آن گرما به صورت “یخ” تشکیل می شود.
-
برای نشان دادن supercooling ، تبلور و انتشار گرما می توانید:
1-کریستالی از سدیم استات را به محلول اضافه کیند. این کار می تواند دانه ی کریستال را به منظور هسته اصلی یخ داغ و آغاز تبلور در نظر بگیرد و در عرض چند ثانیه شاهد به وجود آمدن گسترش تشکیل یخ داغ در محلول باشیم.
2- محلول را به یک ظرف کم عمق تر انتقال دهید. با این حال اگر یخ داغ مجددا تشکیل نشد به آن کریستال سدیم استات را اضافه کنید.
3- اضافه کردن جسم خارجی به محلول مانند دست و یا قاشق
راه های دیگر ساخت یخ داغ
علاوه بر راه فوق می توان یخ داغ را از ترکیب سدیم هیدروکسید (40 گرم سود پرک ) ، 60 میلی لیتر آب و 60 میلی لیتر گلاسیال استیک اسید به دست آورد. مراحل ساخت یخ داغ با این مواد همانند مراحل فوق است با این حال اختلاط این ترکیبات خطرناک است و توصیه نمی گردد.
همچنین می توانید استات سدیم خشک و یا تری هیدراته را از بازار به صورت آماده تهیه نمایید و در آب حل نمایید. سپس با حرارت دادن به محلول ، آب اضافی از آن خارج می شود و با طی نمودن مراحل فوق محلول حاصله به یخ داغ تبدیل می گردد .
آیا می توان از بیکینگ پودر به جای جوش شیرین استفاده نمود؟
خیر بیکینگ پودر حاوی ناخالصی هایی می باشد که در این واکنش می توانند منجر به ایجاد مزاحمت گردند و از تشکیل یخ داغ جلوگیری به عمل آورند. بهترین گزینه استفاده از جوش شیرین و یا همان بی کربنات سدیم می باشد
آیا همه انواع سرکه می تواند برای این آزمایش مورد استفاده قرار بگیرد؟
خیر ، اغلب سرکه ها حاوی ناخالصی هایی است که از تشکیل یخ داغ جلوگیری به عمل می آورند. برای این آزمایش از سرکه سفید و یا اسید استیک رقیق (6 درصد) استفاده کنید.
کاربرد یخ داغ چیست؟
این ماده می تواند در تهیه ی کیسه های آب سرد مورد استفاده قرار بگیرد. با افزودن مقداری آب به یخ داغ می توان از آن در کیسه های آب سرد استفاده نمود و دمایی در حدود 9 الی 10 درجه ی سانتی گراد با کمک یخ داغ فراهم نمود.
این ماده می تواند به منظور بهبود کمردرد، پادرد و برخی درد های عضلانی مورد استفاده قرار بگیرد
برای خرید مواد شیمیایی با ما در ارتباط باشید
سلام میشه بجای سرکه سفید در ساخت یخ داغ سرکه قرمزاستفاده کرد
سلام، خیر اغلب سرکه ها حاوی ناخالصی هایی است که از تشکیل یخ داغ جلوگیری می کند؛ برای این آزمایش از سرکه سفید و یا اسید استیک رقیق (6 درصد) استفاده کنید.
سلام. تولید کننده چاشنی غذا هستم. و جدیدا از نگهدارنده دی استات سدیم استفاده می کنم. محصولات ما، کاملا پخته می شود و همچنین پاستور می گردد. در دهانه شیشه محصولات خلا شده، دانه های سفید رنگ بعد از دو ماه دیده شده. تست قارچ و کپک منفی بوده. ممکنه این دانه ها کریستالهای استات سدیم باشه؟
سلام. بله یکی از دلایل آن می تواند وجود کریستال های استات سدیم باشد. بهتر است مقدار آن را بررسی کنید شاید بیشتر از حد مجاز استفاده شده باشد.
سلام
امیدوارم حالتون خوب باشه
میخواستم یه سوال بپرسم میشه بگید چرا جوش شیرین این واکنش رو نسبت به ترکیبش با سرکه و آب میده؟
سلام. نسبت یک به یک از سرکه و جوش شیرین استفاده می شود. یعنی هر چقدر سدیم بیکربنات استفاده می شود به همان نسبت نیز استیک اسید استفاده می شود.
سلام ،با توجه به اینکه آزمایشهای دانشگاه تعطیل شده است ،میتوانیم به صورت مجازی از این آزمایشها جهت شیمی عمومی استفاده کنیم ؟با تشکر از پاسخ شما .
سلام ممنون از همراهی شما، بله، در صورت داشتن سوال می توانید آن را با همکاران ما در همین بخش مطرح نمایید.