被称之为热冰的醋酸钠,它的原理是什么?
冷却过的醋酸钠过饱和溶液,在较短的时间内处于亚稳态的状态。当受到某些催化(例如一些固体状态的晶体晃动使醋酸钠过饱和溶液产生及其微小的结晶)则在这种状态下会逐渐的失去平衡,剩余不再反应的溶质就会形成结晶,恢复为比较适合当下这种温度的平衡状态,称之为饱和溶液的状态。实验前的醋酸钠溶液呈现出无色透明的状态,与水的状态是非常相似的。而用沾含有三水合醋酸钠晶体的当下稍微轻触醋酸钠溶液,剩余不再反应的的溶质就会像水结冰一样,迅速的形成结晶,而形成结晶的同时会放出大量的热量,故称“热冰”。这就是醋酸钠的原理。
在特定的温度和压力下,溶液中溶质的浓度超过特定的温度时、在特定压力下溶质的溶解度,但是溶质不溢出的现象在科学上叫做过饱和现象,此时溶液状态称作是过饱和溶液。这种溶液是及其不稳定的,向溶液中加入小块溶质的晶体的时候,不淡引起过饱和溶液中溶质的结晶状态。
这种溶液存在的原因,是因为溶质不易在溶液中形成晶核的原因。因为每中晶体的排列规则都是一定的,必须有结晶中心这一前提条件才可以,才能使做无规则运动的溶质的质点集合,并依照晶体特有的次序进行排列。不同的物质,实现这种规则排列的困难程度也是不一样的,有些晶体需经过长时间才能自行产生晶核,因此,部分物质的过饱和溶液看起来比较稳定。
不同的物质形成过饱和溶液的能力和其分子的组成有很大的关系。一般固态下含有结晶水的物质,过饱和溶液就较易生成,例如硝酸铜和硝酸锶以及醋酸钠等物质。
醋酸钠和冰的区别可以从以下三个方面来说:
一、从性质上来说:
1.醋酸钠又称乙酸钠、结晶醋酸钠、 三水乙酸钠。醋酸钠一般以带有三个结晶水的三水合乙酸钠形式存在。 三水合乙酸钠为无色透明或白色颗粒结晶,外观和冰非常相似,在空气中可被风化。易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚。123℃时失去结晶水。但是通常湿法制取的有醋酸的味道。因为是弱酸强碱盐,所以在水中极易发生水解反应。
2.冰是无色透明的固体,是由水分子有序排列形成的结晶,冰的密度比水小,为0.9克/立方厘米,在常压环境下,当温度高于零摄氏度时,冰就会开始融化,变为液态水 。所以冰也是水。
二、从合成方法来说:
1.醋酸钠的合成方法:
①用结晶碳酸钠中和醋酸,过滤后蒸发、冷却、结晶,在常温下干燥而成。
②用硫酸钠和碳酸氢钠处理醋酸钙而成。
③醋酸钠的生产方法很多,可以用稀醋酸或醋酸钙与纯碱作用而得;也可以用硫酸钠与醋酸钙复分解而得。
2.冰的合成方法:冰的本质是水,当温度足够低的时候,水就会凝固成冰。
三、从用途上来说:
1、醋酸钠的作用:
①络合稳定剂。
②用于测定锌、铝、铁、锡等金属。用作有机合成的酯化剂以及摄影药品、医药、缓冲剂、肉类防腐、颜料、鞣革等许多方面。
③用作缓冲剂、调味剂、增香剂及ph值调节剂。作为调味剂的缓冲剂具有一定的防霉作用。亦可用作调味酱、酸菜、蛋黄酱、鱼糕、香肠、面包、黏糕等的酸味剂。与甲基纤维素、磷酸盐等混合,用于提高香肠、面包、黏糕等的保存性。
④用作防焦剂。
2、冰的作用:保障生物的生存。当水结冰的时候,冰的密度比水小,浮在水面,可以保障水下生物的生存。当天暖的时候,冰在上面,也是最先解冻。
(醋酸钠)
C2H3NaO2.3H2O
【性状】
无色透明结晶或白色颗粒。在干燥空气中风化,相对密度1.45,熔点58℃。溶于水,水溶液呈碱性;微溶于乙醇。
【用途】
在冶金、化工、纺织、印染、造纸、机电等工业中用作水的软化剂,锅炉管清洗和洗涤剂;金属防锈剂,染料中间体的干燥剂,制糖糖汁的净化剂,照相显影剂,织物丝光增强剂,橡胶乳汁凝固剂,牙科接合剂;在医药制剂方面也有一定的应用。
晚上好,乙酸钠饱和溶液只是外观看起来像是下雪形成的冰晶所以被称为热冰,虽然对人体几乎无毒但是不建议摄入。乙酸钠和脱氢乙酸钠在GB2760国家食品添加剂标准中只能作为少数食品的防腐助剂使用有明确添加量上限。
36.2 g (0°C)
46.4 g (20°C)
139 g (60°C)
170.15 g (100°C)
还是比较安全的,不要弄到手上.
方法 1 的 2:
方法一:店购醋酸钠法
以Make Hot Ice Step 1为标题的图片
1
购买一些三水醋酸钠。尽管这种材料并不昂贵而且也无毒,但通常商店里却没有,所以网购可能是最简单的办法。(也可以从挤压式暖包中获得。)
如果你更喜欢自制,直接跳到 下面详述自制醋酸钠法的部分。要注意,自制 醋酸钠会造成做出的热冰Slower,颜色也较脏——如果制作不当,甚至可能做不出热冰。
以Make Hot Ice Step 1Bullet1为标题的图片
2
溶解三水醋酸钠晶体。在接近沸腾的热水中溶解尽可能多的醋酸钠
舀出醋酸钠,放置于平底锅中。如图所示,因为是从暖包中取出来的,所以呈胶质状,不过大多数情况下还是应该为粉末状。刚开始的时候先用大约一杯分量的醋酸钠比较合适。一定要在锅外留一点,之后可以用作晶种。
以Make Hot Ice Step 2Bullet1为标题的图片
在锅中加水。水的分量应该刚好足够溶解醋酸钠。关键在于要让水中“充满”醋酸钠或达到“超饱和”,所以不要加太多水。水加得越少,溶液的浓度就越高,制成的晶体也就越好。
以Make Hot Ice Step 2Bullet2为标题的图片
加热混合物直至接近 沸腾。
以Make Hot Ice Step 2Bullet3为标题的图片
持续搅拌混合物。这才是晶体真正溶解的过程。所有粉末都应溶解为液态,直到不再有更多醋酸钠溶解为止。换句话说,锅底应该还有一点点未溶解的粉末。(如果没有,继续添加粉末,直到溶液的浓度足够为止。)记住,你应该让溶液中的醋酸钠尽可能饱和。在这一阶段不停搅拌是非常重要的。
以Make Hot Ice Step 3为标题的图片
3
溶解后,将溶液倒入任意大小的玻璃杯中。确保剩余未溶解的醋酸钠留在锅中。不要把未溶解的成分倒入玻璃杯。
以Make Hot Ice Step 4为标题的图片
4
在冰箱中让玻璃杯中的溶液冷却一小时或甚至30分钟(尽量准确地自行判断)。这时,你令温度降低到溶液饱和时的温度以下。通常来说,一旦温度降低,易溶解的晶体就会重新结晶。但在这种情况下,因为醋酸钠已经形成了超饱和溶液,它就会“过度冷却”,即降至正常结晶温度以下,但却并未结晶。
以Make Hot Ice St
步骤:
①醋酸钠过饱和溶液的制备500
毫升烧杯中加入250
克未潮解的醋酸钠晶体(CH3COONa·3H2O)和150
毫升蒸馏水,用微火加热,不断搅拌,使其完全溶解。趁热将溶液过滤到500
毫升洁净并干燥的平底烧瓶中(注意!不能把溶液滴在烧瓶颈部)。静置冷却后,用洁净的橡皮塞将瓶口盖严。
②硫代硫酸钠过饱和溶液的制备250
克硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)置于干燥洁净的平底烧瓶中,用水浴加热,使其溶于结晶水中。静置冷却,用洁净橡皮塞将瓶口盖严备用。
操作:
向瓶中投入同种溶质的小晶体,使晶体迅速布满整个烧瓶。
注意事项:
①醋酸钠晶体容易吸潮,药品量可适当增加。
②尘土亦能使过饱和溶液结晶,所以平底烧瓶要洁净,瓶口要盖严。
③晶种要细小,晶形要好,这样晶体生长缓慢,现象清晰。
实验目的:认识过饱和溶液及过饱和溶液不如饱和溶液稳定。
用具:纯碱、食醋、容器(如废弃饮料瓶,易拉罐)、塑料棒、小勺。
步骤:
①
将食醋2勺半倒入容器内,加入半勺纯碱。
②用塑料棒不断搅拌均匀,使其尽量溶解。
③处理实验区,将1:10稀释的实验废液倒掉,以免污染环境。
现象:迅速有大量气泡溢出,纯碱被逐渐溶解
优点:方法简便、材料便于寻找,在家中便可以体会到实验的乐趣。
缺点:不可以将生成的醋酸钠用来实验,没有处理设施,实验精度差。
原理:2CH3COOH+Na2CO3==2CH3COONa+CO2↑+H2O(产生原因是弱酸的部分电离)
希望你有用!