Как сделать лед солью
Добавил пользователь Валентин П. Обновлено: 04.10.2024
Холодный снег
Оборудование и материалы :
полчашки снега, поваренная соль, дощечка, термометр.
Выполнение опыта:
1. Наберите полчашки снега. (Если нет на улице, заморозьте пластиковую бутыль на 0,5л с водой в морозилке, а потом раскрошите лед ударами молотка.)
2. Положите немного снега на дощечку. Пусть он растает, превратившись в маленькую лужицу.
3. Поставьте чашку на лужицу и измерьте температуру тающего снега. По теории она должна быть 0 0 С.
4. Насыпьте ложку поваренной соли ( NaCl ) в снег и перемешайте.
5. Измерьте температуру. Она резко понизится до минус 18 0 С!
6. Подождите 5 минут. Температура медленно будут расти, а вот дощечка примерзнет к чашке!
Вы знаете, что можно посыпать солью обледеневшую дорогу или тротуар, чтобы в дальнейшем на них никто не поскользнулся? Но известно ли вам, как соль плавит лед? Что такое депрессия точки замерзания и как она работает, выясним в статье.
Почему лед тает под солью
Замерзшая вода тает под солью ввиду таких причин:
- Соль помогает предотвратить повторное превращение воды в лед путем понижения температуры ее трансформации. Это явление называют депрессией точки замерзания.
- Диапазон рабочих температур не одинаков для всех видов соли. Например, хлорид кальция понижает температуру застывания больше, чем хлорид натрия.
- В дополнение к таянию льда депрессия точки замерзания может использоваться, чтобы изготовить мороженое без морозильника.
Депрессия точки замерзания
Соль растворяет лед ввиду того, что она понижает точку замерзания воды. Так каков этот процесс? Лед начнет таять лишь в том случае, если на его поверхности есть немного жидкости. Хорошей новостью является то, что вам не нужна большая лужа для достижения результата. Лед обычно покрыт тонкой водяной пленкой, и это все, что требуется.
Чистая вода застывает при 0°C. Вода с солью (или любой иной субстанцией) заледенеет, когда температура будет более низкой. Насколько должно быть холодно, зависит от агента, ликвидирующего гололед. Если вы бросите соль на лед тогда, когда температура не собирается подниматься до новой точки застывания соленого раствора, вы не получите выгоды. Например, если вы бросите столовую соль (натрия хлорид) на лед, когда на улице -17°С, то вы просто покроете лед слоем соли. Но если вы ту же соль положите на лед при температуре -9,5°С, вы сможете предотвратить вторичное застывание тающего льда. Магния хлорид работает до -15°С, а хлорид кальция – до -28,8°С.
Если температура снизится до той отметки, на которой солевой раствор может замерзнуть, энергия будет освобождаться и появятся связи, благодаря которым жидкость заледенеет. Этой энергии хватит, чтобы растопить немного чистого льда и продолжить процесс таяния.
Изготовление мороженого
Вы можете самостоятельно реализовать эффект понижения температуры замерзания, даже если у вас нет рядом заледеневшей дороги. Одним из способов является приготовление собственного мороженого в пакете, где смешивание соли с водой приводит к получению очень холодной смеси. Если вы хотите выяснить, как можно холодный лед получить с помощью соли, смешайте 0,935 кг обычной столовой соли с 2,8 кг колотого льда или снега. Будьте осторожны! Температура смеси опустится до -21°C, что может вызвать обморожение, если вы будете долго держать ее в руках.
Поваренная соль делится в воде на ионы натрия и хлорида. Сахар в воде растворяется, но на ионы не распадается. И все же добавление сахара в воду тоже влияет на температуру замерзания.
Другие субстанции
Реакция соли с водой не единственная, которая вызывает замерзание. Каждый раз, когда вы частицы добавляете в жидкость, температура замерзания снижается, а температура кипения повышается. Еще один отличный пример снижения температуры замерзания - водка. Этот алкогольный напиток содержит и воду, и этанол. В домашней морозилке обычно водка не превращается в лед, так как спирт понижает температуру видоизменения воды.
Иногда просто поражает как далеко готовы пойти некоторые, чтобы обратить на себя внимание:
2. Вечеринки картошки-фри
Это новое помешательство введёт в отчаяние диетологов. Подростки заказывают десятки порций картошки-фри из МакДональдса, высыпают их на стол в одну огромную кучу и начинают это всё есть. После этого они фотографируют свою картофельную вечеринку и постят фотографии на Фейсбук, Твиттер и блоги, чтобы доказать миру, что они не боятся жира, соли или углеводов.
Всё началось в Японии, когда МакДональдс запустил рекламную акцию, по которой можно было купить порцию картошки-фри любого размера за 1 доллар. Теперь эти вечеринки уже случаются и в Корее, и стремительно движутся в западный мир.
3. Питьё задом
В 2012 году член студенческой организации Пи Каппа Альфа (Pi Kappa Alpha) из Университета Теннесси (University of Tennessee) попал в пункт неотложной помощи с 0.4% уровнем алкоголя в крови после подобного трюка. При таком содержании алкоголя в крови многие люди теряют сознание или даже умирают. Уровень в 0.45% или выше содержания алкоголя в крови обычно приводит к летальному исходу. Студент легко отделался и вскоре вернулся на занятия, а вот студенческую организацию оштрафовали.
На Ютубе можно найти тысячи видео, где люди проглатывают ложку корицы. В большинстве подобных роликов люди кашляют, задыхаются и хватают бутылку с водой, пока их друзья смеются над рискнувшим повоевать с корицей. Один из роликов просмотрели уже более 30 миллионов раз.
В Питтсбурге 12-летний мальчик будет лечиться всё лето после того, как его брат-близнец и друг выжгли на его спине большой крест при помощи соли и льда.
Этот спор заключается в том, что подростки рассыпают соль на кожу, после чего прикладывают сверху лёд и проверяют, кто сможет дольше терпеть боль. Чем дольше лёд находится на соли, тем сильнее будет травма. Когда лёд смешивается с солью, температура падает до -17 градусов, которая для кожи и костей очень болезненна. Если соль и лёд лежат на человеке достаточно долго, то можно получить ожог кожи или перелом кости.
28 мая 2010 года 14 летний Дэвид Гиббонс (David Gibbons) из Косби, Миннесота, который подвергся этому новому увлечению, попал утром в отделение скорой помощи. После того, как один из учеников ударил его по яичкам в школе, подросток проснулся через несколько часов от сильнейшей боли.
7. Кровососание в стиле вампиров
Родители, внимание – засосы могут означать совсем не то, что они означали, когда мы были молодыми. Засилье фильмов и телесериалов о вампирах побудило подростков придумать себе новое увлечение. Подростки кусают друг друга настолько сильно, чтобы пошла кровь, которую они и выпивают. Возможно, они не знают, что во рту человека живёт 101 вид бактерий, хуже, чем во рту собак и кошек. И если этого не хватает, не стоит забывать о гепатите и ВИЧ. Врачи говорят, что от 10 до 15 процентов человеческих укусов заканчиваются инфекцией.
9. Посещение бассейна без приглашения при помощи Google Планета Земля
Последним писком моды среди американских подростков, которым некуда идти кроме Фейсбука, является посещение чьего-то бассейна без приглашения. Подростки, вторгающиеся в чужие владения, выбирают через карты Гугл какой-нибудь бассейн и через социальные сети рассказывают об этом своим друзьям. Гуляки зачастую приезжают на велосипедах (чтоб в случае чего быстро смотаться). Владельцы узнают о том, что в их бассейне плавали незваные гости только на следующее утро, когда они обнаруживают в нём банки из-под пива.
Одно из самых сложных времен года для столицы Башкирии — зима. В этот период власти все чаще оказываются не готовы к снегопаду и гололеду. Не изменилась ситуация и этой зимой. Так, с конца ноября и по январь Уфу терзают сначала метели и обильные снегопады, а после — гололед. В результате чего город превращается то в один большой сугроб, то в один большой каток.
В социальных сетях местные жители все чаще жалуются на бездействие коммунальных служб и властей города, из-за которых в последние дни на дорогах Уфы утром и вечером фиксируются пробки от 8 до 10 баллов. Между тем, город сковывает жуткий гололед, в связи с чем передвижение по нему потенциально опасно для местных жителей. Напомним, что корреспондент Mkset ранее прокатился по тротуарам на коньках и оценил естественные катки, которые образовались в результате недостаточного внимания властей к проблеме.
Интересно понять, почему власти сначала активно доказывали пользу реагента и считали его достойной альтернативой традиционной песчаной смеси, а спустя месяц вновь вернулись к песку. Рискнем предположить, что коммунальные службы города отошли от рекомендаций производителя и не учли особенности при использовании противогололедного материала. Редакция Mkset решила провести собственный эксперимент, обработав территорию тремя видами ПГМ: многокомпонентным реагентом, солью и песчаной смесью.
Подготовка поверхности и объемы ПГМ
Мы очистили от рыхлого снега три отдельные полосы для нанесения ПГМ. Это необходимо сделать для эффективной работы как соли, так и реагента. У песка нет способности плавить лед, он лишь создает шероховатость поверхности.
Химия процесса
Первый эффект от нанесения многокомпонентного реагента был заметен спустя 15 минут — образовались первые проталины, максимальный эффект - спустя 1,5 часа.
Химию процесса, или как белая гранула топит лед, превращая его в шугу (снежная кашица), объяснили на Уральском заводе противогололедных материалов (заводе-изготовителе):
- Единая гранула вступает в реакцию со льдом, сопровождающуюся выделением тепла. Образуется каверна с насыщенным раствором, который разрушает кристаллическую структуру льда и проваливается вглубь ледовых отложений. Монолит льда, теряя свою кристаллическую структуру, размягчается и становится рыхлым, что значительно упрощает процесс механизированной уборки. Получается, что в течение получаса можно увидеть первые результаты. Особенность многокомпонентного реагента - он плавит лед и не дает ему образовываться вновь.
Итоги эксперимента
Согласно инструкциям применяемых ПГМ, мы обработали территорию и выждали 40 минут. За это время территория, обработанная песком, не претерпела никаких изменений. При трафике песок разносится, вызывая грязь и так называемый роликовый эффект. Для создания шероховатости поверхности потребуется песок с крупными частицами и постоянная подсыпка материала.
Тем временем соль смогла растопить только верхний слой наледи, его мы и счистили. Соответственно до полного избавления ото льда придется приложить намного больше усилий, больше материала, больше времени. При серьезном морозе соль перестает работать.
Дети – маленькие учёные или большие экспериментаторы. Они постоянно познают для себя что-то новое. Их открытия могут быть связаны с бытовыми вещами или с научными знаниями. При этом часто самый обычный опыт может быть для них сродни настоящему чуду. Приоткройте для своего ребёнка мир науки, используя обычную поваренную соль. С её помощью на кухне можно провести 6 увлекательных экспериментов!
Содержание
Для подготовки к экспериментам соберите всё необходимое, скорее всего, большинство предметов найдётся на вашей кухне. Заранее заморозьте кубики льда и воду в большой ёмкости с плоским дном. Такой ледяной холст понадобится нам для рисования. И, конечно, нам будет нужна поваренная соль. Лучше брать мелкую, чтобы она быстрее растворялась в воде. Теперь вы готовы к экспериментам!
6 опытов с солью смотрите в следующем видео. А под ним вы найдёте описание каждого эксперимента.
Мороз в банке
Попробуйте приморозить банку к разделочной доске, не используя для этого морозильную камеру! Для эксперимента вам нужно подготовить:
- Деревянную разделочную доску.
- Воду.
- Лёд.
- Поваренную соль.
- Жестяную консервную банку.
Налейте на разделочную доску немного воды так, чтобы она не растеклась по всей поверхности, а образовала небольшую лужицу по центру. Прямо в неё поставьте пустую консервную банку. Заполните её льдом и солью, постоянно перемешивая ингредиенты. Наблюдайте вместе с ребёнком за реакцией – банка сразу покроется изморозью, а водяная лужица на доске превратится в лёд. Теперь можно проверить лёд на прочность, аккуратно подняв жестяную банку – она примёрзла! Доска поднимется вместе с банкой. Чтобы отсоединить её, можно дождаться, пока лёд растает, или просто отколоть его с помощью деревянной палочки.
Ледяная рыбалка
Дома можно поиграть в ледяную рыбалку, даже не используя удочку и крючок. Как это сделать:
1. Наполните удобную неглубокую ёмкость холодной водой и поместите туда кубики льда. Они будут всплывать и расположатся на поверхности воды.
2. Возьмите верёвочку и смочите её в воде.
4. Густо посыпьте льдинки солью, следя за тем, чтобы она попадала на верёвочку, и подождите 30 секунд для надёжного примерзания.
5. Через полминуты можно взяться за края верёвочки и поднять её.
Вы увидите, как лёд примёрз к верёвочке и крепко держится на ней. Попробуйте таким способом выловить все льдинки вместе или доставать каждый кубик по одному.
Всплывёт или утонет
Для эксперимента нам понадобится три сырых яйца, прозрачные стаканы, вода и соль. Сначала поместите по одному яйцу в каждый стакан. В первый налейте обычную воду и посмотрите на яйцо – оно осталось на месте, не оторвалось от дна. Так произошло потому, что его плотность выше, чем у воды.
Теперь приготовьте солевой раствор. В воду насыпьте 4-5 ложек соли и тщательно перемешайте, пока раствор не станет прозрачным. Солёной водой заполните второй стакан, вы увидите, как яйцо начнёт подниматься на поверхность. Так мы увидели, что соль может повышать плотность воды, а значит, и выталкивать яйцо на поверхность.
Переходим к третьему стакану. Спросите у ребёнка, как он думает, если наполнить стакан менее концентрированным раствором, яйцо всплывёт или утонет? Проверим. Сперва на ⅔ заполните стакан раствором соли, посмотрите за тем, как всплывает яйцо. А затем долейте оставшееся место обычной водой. Яйцо останется плавать, не утонет и не всплывёт полностью.
Незамерзающая вода
Наверняка ваш ребёнок уже знает, что если оставить воду в морозилке на ночь, она превратится в лёд. Удивите его: это совсем необязательно. Можно провести эксперимент, который докажет, что вода может оставаться жидкой даже при низкой температуре.
Возьмите два одинаковых пластиковых стакана, наполните их водой. В оба добавьте по несколько капель пищевого красителя для наглядности. Теперь в один из них насыпьте 4 чайные ложки соли, тщательно перемешайте. Поставьте оба стакана в морозильную камеру на ночь, при этом температура не должна быть ниже -21 градуса. Утром вы увидите, что обычная подкрашенная вода превратилась в лёд, а солевой раствор не замёрз. Почему так произошло? Дело в том, что маленькие кристаллы соли препятствуют возникновению связей между молекулами воды.
Как проверить, что в стакане осталась соль? Для этого возьмите лист тёмной цветной бумаги или картона и с помощью кисточки нанесите любой узор солёной водой, например, нарисуйте звёздочку. Дождитесь, когда рисунок высохнет. Вода испарилась, а на бумаге остались маленькие кристаллы соли.
Рисование на льдине
Теперь можно приступать к творчеству. Смачивайте кисточку в воде и густо обмакивайте в акварельную краску. Когда вы будете дотрагиваться кисточкой до солёной поверхности льда, на ней будут оставаться очень красивые подтёки. Можно нарисовать картину или оставить яркие пятна в хаотичном порядке.
Кристаллы соли
Научитесь вместе с ребёнком рисовать солью. Этим способом можно создать кристаллы, которые очень напоминают снежные льдинки, поэтому особенно актуальным будет проведение опыта зимой.
Приготовьте концентрированный солевой раствор. Для этого разведите 2 чайные ложки поваренной соли в 50 миллилитрах горячей воды, тщательно размешайте состав. Теперь сделайте основу из бумаги или картона, в видео приведён пример – снежинка. По контуру рисунка нанесите солевой раствор с помощью кисточки и дайте поделке высохнуть. Когда вода испарится, на поверхности останутся только блестящие кристаллы соли.
Попробуйте разные варианты концентрации соли, экспериментируйте с добавлением красителя и создавайте свои неповторимые поделки с помощью простого опыта.
Вы в поисках интересных и познавательных занятий для детей? Тогда позвольте детям совершать научные открытия своими руками и из подручных средств.
Веселые научные опыты позволяют удивлять, радовать и развивать детей без лишних трат! Дети думают, что просто играют… А на самом деле впитывают, понимают и запоминают массу информации об окружающем мире.
Соль и вода – всего два простых ингредиента, с помощью которых ребёнка можно познакомить с элементарными химическими реакциями. Все опыты быстрые и несложные, дети сразу видят результат и восхищаются возможностями, которые перед ними открывает мир науки. Экспериментируйте вместе с Академией Любознательности!
Читайте также: