Сухий лід - це дуже проста речовина, тверда фаза CO2. Продається він вільно і використовується, наприклад, для транспортування харчових продуктів або очищення технічних поверхонь. Але в домашній лабораторії сухий лід перетворюється в безцінне джерело експериментів. Наприклад, його випаровування можна зловити на мильну бульбашку.
Фокус сухого льоду в тому, що він з твердого стану відразу переходить в газоподібний без проміжної рідкої фази (такий процес називається сублімацією). Температура сублімації діоксиду вуглецю становить -78,5 ° С. Сухий лід вільно продається в двох формах - брикетами і гранулами. Для дослідів зручніше використовувати гранули, оскільки вони невеликого розміру, їх простіше дозувати. З іншого боку, сухий лід - витратний матеріал: за день в пінопластовому контейнері випаровується до 15% його маси.
1. В одну ємність наливаємо теплу воду, в другу - засіб для миття посуду (можна використовувати рідке мило або рідину для мильних бульбашок).
принцип досвіду
Велика частина дослідів з сухим льодом заснована на одному і тому ж принципі. Справа в тому, що при контакті з водою сухий лід починає бурхливо переходити з твердого стану в газоподібний, і виглядає це як кипіння, тільки зі значно більш яскравим і характерним паротворенням. Причому випаровується двоокис вуглецю важчий за повітря (щільність 1,9768 кг / м3 проти 1,225 кг / м3), і тому «дим» стелиться по поверхні, навколишнього ємність з водою, а не піднімається вгору.
2. Змащуємо милом краю ємності з водою. Беремо ганчір'яну стрічку (наприклад, вирізану зі старої наволочки) і занурюємо її в мило.
Експериментатор наливає в ємність воду, а потім кидає туди лід. Чим тепліше вода, тим швидше лід буде випаровуватися, тим коротше і візуально ефектніше реакція. Ось тут-то і виникає поділ на досвідчені напрямки. Перший варіант - це дозволити крижаному пару спокійно виходити назовні і спостерігати за його розповсюдженням.
3. Кидаємо в воду сухий лід - досить приблизно половини від обсягу води. Чим більше ви використовуєте льоду, тим активнішим буде пароутворення.
Другий варіант - обмежити ареал поширення пара, тобто, інакше кажучи, випаровувати лід в замкнутому просторі. Якщо робити це, наприклад, в закритій пластиковій пляшці, з неї виб'є пробку (або взагалі розірве - ніколи подібного не повторюйте!), Оскільки в газоподібному стані CO2 займає значно більше місця (щільність газу, нагадаємо, 1,9768 кг / м3, а твердої фази - 1560 кг / м3). Але робити це з пляшками досить небезпечно, значно цікавіше і простіше надути двоокисом вуглецю мильна бульбашка.
4. За допомогою мильної стрічки акуратно натягуємо на ємність мильну плівку. Двоокис вуглецю виявиться замкненою всередині, почне надуватися величезну мильну бульбашку (найчастіше в сукупності з великою кількістю дрібних).
Запобіжні заходи:
При грамотному використанні сухий лід абсолютно безпечний, як і звичайний, водяний. Але необхідно дотримуватися певних запобіжних заходів:
1) Обов'язково використовуйте рукавички і ніколи не допускайте тривалого контакту сухого льоду з шкірою. Його температура -78,5 С нижче нуля, і можна отримати холодний опік. Досить простих матер'яних рукавичок.
2) При транспортуванні і зберіганні льоду обов'язково залишайте в ємності два-три дрібних отвори діаметром по парі міліметрів. Це охоронить ємність від розриву. Ніколи не кладіть лід в герметичний контейнер.
3) Намагайтеся мінімально вдихати випари CO2 - це моеет викликати головний біль.
Стаття «Ловля крижаного диму» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №3, Лютий 2014 ).
