Рассказать друзьям
Химия 22 сентября 2010

Химический "вулкан"

Цель нашего сегодняшнего эксперимента – изготовить миниатюрный химический вулкан на кухне. Суть этого опыта довольно проста и тиражируется на многих сайтах в разделах «Наука для самых маленьких» (например: http://www.alhimik.ru/show/show3.html или http://www.u-mama.ru/read/article.php?id=3231 ). Для его создания потребуется сода и уксус – их смешивание приводит к бурному выделению углекислого газа. Если все это будет происходить в каком-нибудь закрытом конусе, то смесь начнет выходить через вершину. То есть, создастся иллюзия извержения вулкана – с вытекающей из жерла “лавой”. Для красоты в реагенты можно добавить красной краски.

От теории перейдем к практике.

Как указывается в руководствах к эксперименту, конус вулкана можно слепить из пластилина. Мы же возьмем отрезанное горлышко от 1.5-литровой пластиковой бутылки. С помощью пластилина закрепим его на большой крышке от кастрюли (на нее же будет вытекать наша “лава” ). Перед закреплением можно сразу засыпать внутрь соды, так как делать это потом через горлышко не очень удобно. Теперь вулкан готов. Правда, пока он у нас “спящий”. Чтобы “разбудить” его, зальем внутрь некоторое количество столового уксуса.

Если все сделано верно, внутри нашего вулкана сразу же начнется бурное выделение газа, которое начнет выдавливать вещество через горлышко – вулкан “извергается” (в качестве красителя использовано небольшое количество вишневого компота smile  ). Большим плюсом вулкана из пластиковой бутылки по сравнению с пластилиновым является то, что здесь хорошо видно происходящее внутри.

К сожалению, полноценным вулканом назвать это сложно – скорее, больше похоже на гейзер smile  , так как вытекает пена, а в вулкане должно быть как минимум полужидкое содержимое.

Домашнее задание

Подумайте, как можно улучшить эксперимент, чтобы из вулкана действительно выходила полужидкая лава, а не пена. Желательно использование ингредиентов, доступных на кухне.

Видео

Комментарии ( 7 )
  • 0lympian 22 сентября 2010, 13:42
    Простите, совсем уж опопсели – что тут лайвсайнсного? Прям как у мозголомов на дискавери wink

    Вроде ж достаточно много интересных идей предложено в соседнем разделе.

    Еще б колу с ментосом смешали wink
  • Administrator 22 сентября 2010, 14:41
    0lympian,

    Во–первых, на мой взгляд, эксперименты для детей на сайте тоже должны быть.
    Во–вторых, если хотите потренировать извилины, предлагаю сделать домашнее задание к этому эксперименту. Я пробовал добавлять муку – все равно идет пена. Так что задача нетривиальна. Либо нужно выполнять эксперимент как–то по другому.
  • 0lympian 22 сентября 2010, 23:27
    Тогда уксус+сода не подойдет, т. к. получаем расширение за счет газа, а в итоге пену.

    Чтобы это обойти, мне представляется 3 варианта:

    1. Использовать другое вещество, сильно расширяющееся без создания газа (не знаю такового).

    2. Использовать нехимическую силу для извержения. К примеру, сообщающиеся сосуды, один поднимаем, из другого извергается. Или велонасосом накачивать давление (вместо соды/уксуса в аппарат из п. 3, горлышко заменить на ниппель)

    3. Либо же оставить газ, но смесь расслоить (но тогда нужен нетривиальный аппарат для вулкана), например налить сгущенки, окунуть в нее соломинку, а сверху запустить реакцию.

    Например на такой установке:
    http://img638.imageshack.us/img638/3518/volcano.gif
    где:
    1 – сгущенка
    2 – сода
    3 – горлышко для заливки уксуса (герметично закрывающееся)
    4 – соломинка, из которой будет извержение (края соломинки с горлышком вулкана тоже нужно герметизировать).
  • 0lympian 22 сентября 2010, 23:35
    Кстати... для реабилитации научности статьи, приведу реакцию взаимодействия, на которой основан опыт:

    Уксус (уксусная кислота): CH3COOH
    Сода (карбонат натрия): Na2CO3

    При смешивании получаем:
    Na2CO3 + 2 CH3COOH =
    2 CH3COONa + H2CO3

    CH3COONa – ацетат натрия (натриевая соль уксусной кислоты)

    H2CO3 – угольная кислота. Которая быстро распадается на CO2 (углекислый газ) + H2O (вода)

    Углекислый газ гораздо больше в объеме, чем исходные вещества. За счет него и идет расширение с выбросом "через край".
  • Administrator 23 сентября 2010, 17:57
    Попробую сам дать ответ на домашнее задание (на уровне гипотезы, правда):

    Известно, что свежезамешанное тесто хорошо "поднимается", пока стоит в тепле. Механизм заключается в образовании пузырьков углекислого газа по всему объему теста. Так как они не имеют возможности выйти наружу, то и приводят к разбуханию теста.

    Теперь делаем следующее: готовим полужидкое тесто в холодном состоянии, помещаем внутрь вулкана и начинаем активно подогревать. По идее, должно начаться сильное набухание с вытеканием настоящей полужидкой "лавы".
  • Олег 28 сентября 2010, 00:19
    С тестом не выйдет.
    Нужно будет очень сильно нагреть, что приведет к получению головешки, т. к. газа там немного. А сильно ускорить газообразование нереально.

    Понадобится емкость побольше и чтонить плавучее настолько, чтобы оно было легче бурлящей воды (на ум приходит только пенопластовая крошка) но нужно будет поэкпериментировать с соотношением вода–пенопласт... да и пластичности лавы сложно будет добиться...
  • Роман 17 марта 2012, 15:04
    Вот тоже один из вулканов.
    Вулкан Лемери
    Французский химик, аптекарь и врач Никола Лемери (1645––1715) в свое время тоже наблюдал нечто похожее на вулкан, когда, смешав в железной чашке 2 г железных опилок и 2 г порошкообразной серы, дотронулся до нее раскаленной стеклянной палочкой. Через некоторое время из приготовленной смеси начали вылетать частицы черного цвета, а сама она, сильно увеличившись в объеме, так разогрелась, что начала светиться. Вулкан Лемери –– результат простой химической реакции взаимодействия железа и серы с образованием сульфида железа. Эта реакция протекает весьма энергично и сопровождается значительным тепловыделением.
Ваш комментарий
 
Кому:
Ваше имя:
Ваш e-mail:
Комментарий:
 
  гостевые комментарии проверяются модератором