مشاهده
39272 +

آزمایش تبدیل آب به یخ فوری شاید به نظر یک شعبده بازی و حقه باشد ولی در اصل علم شیمی را می‌خواهیم، نمایش بدهیم. آیا برای شما هم اتفاق افتاده که یک بطری نوشابه را در فریزر قرار داده‌اید تا خنک شود، وقتی بطری را در آوردید، هنوز مایع بوده؟ خوب تا اینجا اتفاق خاصی نیفتاده ولی همینکه درب بطری نوشابه را چرخاندید تا باز کنید، نوشابه یکدفعه یخ می‌زنه! انجام این کار جالب و شگفت انگیز هست بشرط اینکه تشنه نباشید، چون مجبورید صبر کنید، یخ نوشابه آب شود.این آزمایش را با نوشابه و یا آب هر دو می‌توانید انجام دهید و برای همه گروه سنی از کودک تا بزرگسال جالب هست، البته کودکان پیش دبستانی تماشای آن موجب حیرت و شگفتی آنها می‌شود و دلیل علمی آن کمتر قابل درک هست. چه نیاز دارید: روش آزمایش تبدیل آب به...

آزمایش تبدیل آب به یخ فوری

شاید به نظر یک شعبده بازی و حقه باشد ولی در اصل علم شیمی را می‌خواهیم، نمایش بدهیم.

آیا برای شما هم اتفاق افتاده که یک بطری نوشابه را در فریزر قرار داده‌اید تا خنک شود، وقتی بطری را در آوردید، هنوز مایع بوده؟ خوب تا اینجا اتفاق خاصی نیفتاده ولی همینکه درب بطری نوشابه را چرخاندید تا باز کنید، نوشابه یکدفعه یخ می‌زنه! انجام این کار جالب و شگفت انگیز هست بشرط اینکه تشنه نباشید، چون مجبورید صبر کنید، یخ نوشابه آب شود.این آزمایش را با نوشابه و یا آب هر دو می‌توانید انجام دهید و برای همه گروه سنی از کودک تا بزرگسال جالب هست، البته کودکان پیش دبستانی تماشای آن موجب حیرت و شگفتی آنها می‌شود و دلیل علمی آن کمتر قابل درک هست.

چه نیاز دارید:

  • بطری آب خالص(باز نشده)
  • فریزر

روش آزمایش تبدیل آب به یخ فوری :

آب را در زیر حالت نقطه انجماد خنک و سپس به یخ متبلور کنید. این عمل به فرا سرمایش شناخته شده هست.(دمایی که مایعات پایین‌تر از نقطه انجماد معمولی می‌رسند، ولی منجمد نمی‌شوند).

در زیر دو روش برای ایجاد مایع فرا سرد توضیح داده شده که شما در قالب آزمایش علمی جالب و یا ترفند علمی با کودکتان انجام دهید.

روش اول مایع فرا سرد:

یک بطری آب خالص را داخل فریزر بگذارید.باید قبل از اینکه آب داخل بطری یخ بزند، آنرا خارج کنید.راحت‌ترین حالت برای پیدا کردن زمان مناسب ماندن بطری در فریزر این هست که چندین بطری با دمای محیط با هم قرار دهید.در این حالت شانس موفقیت بیشتر هست. بطری‌ها برای حدود ۹۰ تا ۱۱۵ دقیقه‌ای داخل فریزر بمانند.بعد از این زمان هر ۱۵ دقیقه بررسی کنید، آب داخل بطری باید به دمای فرا سرمایش برسد ولی یخ نزند، زیرا آب حاوی ناخالصی نیست.

عوامل مختلفی بر روی زمان ماندن بطری داخل فریزر تاثیر گذار هست، برای همین ما نمی‌توانیم زمان دقیقی را به شما بگوییم. با سعی و خطا این زمان را بدست آورید.

عوامل تاثیر گذار شامل:

  • حجم آب داخل بطری
  • اندازه و شکل بطری
  • دمای آب قبل از قرار دادن داخل فریزر
  • درجه فریزر
  • موقعیت قرار دادن بطری

وقتی مطمئن شدید آب به دمای فرا سرمایش رسیده آنرا خیلی آهسته از فریزر خارج کنید زیرا خیلی حساس بوده و با کوچکترین تکانی مایع داخل بطری یخ می‌زند.

به چند روش مختلف تبلور به یخ فوری را می‌توان انجام داد:

  • اولین مرحله تکان شدید بطری هست.در این حالت از بالا تا پایین آب داخل بطری یخ می‌زند.نتیجه به شکلی هست که مایع شفاف تبدیل به یک جامد سفید مات می‌شود.
  • کار جالب دیگری که می‌توانید انجام دهید این هست که بطری را آهسته خارج کرده، درب آنرا باز کنید و آب داخل بطری را بر روی یک تکه یخ یا هر چیز خنک دیگر بریزید.خواهید دید که یک ستون یخی جلوی چشمان شما درست می‌شود .
  • آزمایش را ادامه دهید و محتوای آب داخل بطری را در یک لیوان تمیز بریزید و یک قالب یخ وسط لیوان بیندازید تا کل آب داخل لیوان کریستال یخ شود.

روش دوم مایع فرا سرد:

فرض کنیم زمان کافی نداشته باشید تا ساعت‌ها صبر کنید، یک راه سریع برای درست کردن مایع فرا سرد:

آزمایش-یخ-فوری

  • ۲ قاشق غذاخوری یا ۲۰ میلی لیتر آب تقطیر شذه یا آب خالص را در یک لیوان خیلی تمیز بریزید.
  • لیوان را در یک کاسه یخ قرار دهید، بطوریکه سطح یخ بالاتر از آب باشد.حواستان باشد تا یخی داخل لیوان نرود.
  • ۲ قاشق غذاخوری نمک بر روی یخ‌ها بپاشید.نمکی وارد لیوان نشود.
  • برای حدود ۱۵ دقیقه صبر کنید تا آب زیر نقطه انجماد خنک شود.یا یک دماسنج داخل لیوان قرار دهید، وقتی دمای آب زیر انجماد بود آب فرا سرد آماده شده است.
  • حالا مراحل توضیح داده شده در بالا را با قرار دادن یک تکه یخ داخل لیوان و یا ریختن آب بر روی یخ ادامه دهید تا کریستال یخ درست شود.

دلیل علمی:

آب بطور معمول در دمای زیر ۳۲ درجه فارنهایت یا ۰ درجه سانتی گراد تبدیل به بلورهای یخ می‌شود.ناخالصیهای موجود در آب عمل تبلور سازی را فعال می‌کند.نبودن این ناخالصیها در آب خالص باعث می‌شود که آب در زیر نقطه انجماد حالت مایع خود را حفظ کند.تکان دادن یا تماس با یخ بلور سازی را فعال می‌کند،از آنجا که از قبل در نقطه انجماد هست، بلافاصله آب به یخ فوری تبدیل می‌شود.

انرژی گرمایی آزاد شده در برخورد با دیوارهای بطری به مولکولهای آب فرا سرد فشار آورده و به شکل بلور تبدیل می‌شوند.

 

اگر هنوز متوجه مراحل انجام آزمایش تبدیل آب به یخ فوری نشده اید، فیلم زیر را حتما ببینید.

نکته:

اگر با نوشابه قصد داشتید آزمایش را امتحان کنید، قبل از گذاشتن بطری نوشابه در فریزر آنرا خوب تکان دهید(درب بطری نوشابه اصلا باز نشود).بعد از چند ساعتی که نوشابه خوب خنک شد آنرا خارج کرده و برای یک لحظه درب آنرا باز و بسته کنید.حالا با ضربه زدن به بطری نوشابه از بالا به پایین شروع به یخ زدن می‌کند.بقیه دو مرحله دیگر انجام شده با آب خالص را با نوشابه تکرار کنید.درب آنرا به آرامی باز کرده و بر روی یک تکه یخ بریزید تا نوشابه یخ بزند، یا آنرا در یک ظرف ریخته و با انداختن یک تکه یخ آنرا تبدیل به نوشابه یخی کنید.

دلیل علمی:

بخاطر وجود گاز، نوشابه در فریزر یخ نمی‌زند. وقتی به دمای انجماد رسید و آنرا از فریزر خارج کردید با باز کردن درب آن گاز خارج شده و بخاطر قرار داشتن در دمای انجماد بالافاصله یخ می‌زند.

4 دیدگاه کاربران + ارسال دیدگاه
  • پاسخ دهید

    بد نبود

  • پاسخ دهید

    عالی بود

  • پاسخ دهید

    خوب بود

  • پاسخ دهید

    خوبه خیلی ممنون
    من از شاگردان دکتر آرش خواجه هستم (مخترع این موضوع در دنیا)

ارسال دیدگاه

logo-samandehi