নিজেই, "গরম বরফ" অভিব্যক্তিটি আমাদের মাথায় খুব কমই মানায়। সর্বোপরি, আমরা এই সত্যে অভ্যস্ত যে বরফ, তা কাঁচের একটি ছোট ঘনক্ষেত্র বা সমুদ্রের একটি বিশাল আইসবার্গ যাই হোক না কেন, বরফ। এবং কিছু কারণে এটি গরম। আসুন এটি কী ধরণের পদার্থ, এটি কীভাবে পরিণত হয় তা খুঁজে বের করুন এবং বাড়িতে একটি পরীক্ষা পরিচালনা করুন। তাই - গরম বরফ।
এই নামের একটি পদার্থ
প্রত্যেকেই ভালো করেই জানেন যে বরফ হল একত্রিত করার কঠিন অবস্থায় থাকা জল, যেখানে এটি ইতিমধ্যেই ০ ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় চলে যায়। কিন্তু, পানির উপর পরীক্ষা চালানোর সময়, ইংরেজ পদার্থবিদ ব্রিজম্যান আবিষ্কার করেন যে উচ্চ চাপে, স্ফটিক জালিটি পুনর্বিন্যাস করা হয়, এটি আরও ঘন হয়ে যায়।
21,000 বায়ুমণ্ডলের সামান্য কম চাপে, +76 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় জল ইতিমধ্যেই বরফে পরিণত হয়। এবং 30 হাজার বায়ুমণ্ডলে - 180 ডিগ্রি সেলসিয়াসে! এটা সত্যিই গরম বরফ. আপনি অনেক পুড়ে যেতে পারেন. কিন্তু তাকে স্পর্শ করা অসম্ভব, কারণ একজন ব্যক্তির পক্ষে এই ধরনের চাপ সহ্য করা অবাস্তব। পদার্থবিদরা এই ধরনের বরফের বৈশিষ্ট্য অধ্যয়ন করছেনশুধুমাত্র পরোক্ষভাবে।
পরীক্ষার জন্য ধন্যবাদ, ইংরেজ ব্যক্তি নির্ধারণ করেছেন যে বিভিন্ন ধরণের বরফ রয়েছে, যেখানে গ্রেড I এর অধীনে শূন্যে তৈরি হওয়া পরিচিত বরফ, এবং তারপরে, ক্রমবর্ধমান চাপের সাথে, এটি এক গ্রেড থেকে অন্য গ্রেডে চলে যায়। 30 হাজার বায়ুমণ্ডলে, এটি গ্রেড VII হয়ে যায়। যেহেতু স্ফটিক জালি পরিবর্তিত হয়, তাই গরম বরফের বৈশিষ্ট্য ভিন্ন। এটি পানির চেয়ে ভারী এবং এর ঘনত্ব 1.05 গ্রাম/সেমি3.
একই নামের আরেকটি পদার্থ
ব্রিজম্যানের তত্ত্ব পরীক্ষা করার জন্য বাড়িতে "হট আইস" পরীক্ষা চালানো, অবশ্যই, কাজ করবে না। কিন্তু বিজ্ঞান হিসাবে রসায়ন আপনাকে একটি ভিন্ন অভিজ্ঞতা দেয়, কম দর্শনীয় নয়৷
এটিকে "গরম বরফ" বলা হয়। সোডিয়াম অ্যাসিটেট হল পদার্থ যা আপনাকে এটি বহন করতে হবে। শুনিনি? এবং রান্নাঘরে, বিভিন্ন পেস্ট্রি প্রস্তুত করার সময়, সোডা এবং ভিনেগার মেশানোর সময় আমরা প্রায়শই এটি পাই। এই ফেনা থেকে গরম বরফ কীভাবে তৈরি করা যায় তা কেবলমাত্র রয়ে গেছে। আসুন এটি বের করা যাক।
সূত্র এবং প্রতিক্রিয়া সমীকরণ
সোডিয়াম অ্যাসিটেট (এটিকে অ্যাসিটিক অ্যাসিডের সোডিয়াম লবণও বলা হয়) হল সাদা স্ফটিক যা সামান্য নোনতা স্বাদ এবং একটি গন্ধ যা ভিনেগারের মতো। এর সূত্র হল CH3COONa। পরীক্ষাগারে, অ্যাসিটিক অ্যাসিড এবং কার্বনেট, সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড বা সোডিয়াম বাইকার্বনেট থেকে লবণ তৈরি করা হয়।
যারা আগ্রহী তাদের জন্য প্রতিক্রিয়া সমীকরণটি নিম্নরূপ:
CH3COOH + NaHCO3 → CH3-COON a + H 2O + CO2
উপপত্নীরা জানেন যে শতাংশঅ্যাসিটিক অ্যাসিড ভিন্ন হতে পারে। কিন্তু রান্নাঘরে মন্ত্রিসভায় আপনি যা খুঁজে পান তাতে কোনও পার্থক্য নেই, আপনাকে কেবল একটি ভিন্ন পরিমাণ সোডা প্রয়োজন। অনুপাত নিম্নরূপ:
- ৭৫০ গ্রাম ভিনেগার ৮% এবং সোডা ৮৪ গ্রাম;
- 86 গ্রাম এসেন্স 70% এবং 84 গ্রাম সোডা;
- 200 গ্রাম ভিনেগার 30% এবং 87.4 গ্রাম সোডা।
প্রতিক্রিয়ার ফলে আমরা একটি সমাধান পাই, কিন্তু পানিকে বাষ্পীভূত করে আমরা 82 গ্রাম সোডিয়াম অ্যাসিটেট স্ফটিকের আকারে পাই।
রসায়ন এমন একটি বিজ্ঞান যা "চোখে ঢালা" বিকল্পটি সহ্য করে না। আপনি যদি রাসায়নিক পরীক্ষা "গরম বরফ" সফল হতে চান, ওজন ব্যবহার করে পদার্থের একটি অনুপাত তৈরি করুন। আরও সঠিক ইলেকট্রনিক।
বাসায় অভিজ্ঞতা
যেহেতু পরীক্ষার সময় অ্যাসিড ব্যবহার করা হয় এবং "গরম বরফ" পরীক্ষার জন্যও উচ্চ তাপমাত্রায় গরম করার প্রয়োজন হয়, তাই প্রাপ্তবয়স্কদের উপস্থিতি বাধ্যতামূলক৷ তো, আসুন জাদুবিদ্যায় নেমে আসি।
বাড়িতে "গরম বরফ" রান্না করা।
- একটি ছোট এনামেল সসপ্যানে, রান্নাঘরে পাওয়া ভিনেগারের শতাংশের উপর নির্ভর করে উপরে নির্দেশিত অনুপাতে ভিনেগার এবং সোডা একত্রিত করুন। একটি ছোট আগুন নেভিগেশন চুলা উপর এটি রাখুন এবং ফলে জাদুবিদ্যা একটি সামান্য brew গরম. প্রস্তুত হও, প্রচুর ফেনা থাকবে, কিন্তু প্রতিক্রিয়াটি চলে যাওয়ার সাথে সাথে প্যানে জল এবং সোডিয়াম অ্যাসিটেট থাকবে, দ্রবণটি সম্পূর্ণ স্বচ্ছ হয়ে যাবে।
- এক ফোঁটা ভিনেগার ফেলে আপনার সমাধান প্রস্তুত কিনা তা নিশ্চিত করুন। ফেনা পেয়েছেন? সুতরাং, সোডার ভুল ওজন প্রাথমিকভাবে নেওয়া হয়েছিল, আমরা কিছুটা চালিয়ে যাইফেনা দেখা বন্ধ না হওয়া পর্যন্ত ভিনেগার যোগ করুন। ঠিক আছে, যদি ভিনেগারের গন্ধ নাকে খুব তীব্রভাবে আঘাত করে, এর মানে হল যে প্রাথমিকভাবে প্রচুর অ্যাসিটিক অ্যাসিড নেওয়া হয়েছিল। সসপ্যানে ফেনা তৈরি হওয়া বন্ধ না হওয়া পর্যন্ত দ্রবণে সামান্য সোডা যোগ করুন, অন্যথায় অ্যাপার্টমেন্ট থেকে ভিনেগারের গন্ধ দূর হতে অনেক সময় লাগবে।
- শুধুমাত্র যখন ফেনা উঠা বন্ধ হয়ে যায়, তখন ব্রু সহ সসপ্যানটি থেকে অতিরিক্ত জল অপসারণ করতে আগুনে রাখা যেতে পারে। যা ঘটছে তা অনুসরণ করতে ভুলবেন না। যত তাড়াতাড়ি বরফের মতো একটি ভূত্বক পৃষ্ঠের উপর তৈরি হতে শুরু করে, অবিলম্বে আগুন থেকে পাত্রটি সরিয়ে ফেলুন এবং এটিকে 5 মিনিটের জন্য একা রেখে দিন।
- জাদুকরী পানীয়টি ঠান্ডা হওয়ার সময়, ফুটতে চায়ের পাত্রে জল রাখুন। তারপর ধীরে ধীরে, আক্ষরিকভাবে ড্রপ ড্রপ, আমরা ইতিমধ্যেই ঠান্ডা মিশ্রণে ফুটন্ত জল ঢালা শুরু করি, নাড়ার সাথে বিকল্প যোগ করুন। ক্রাস্ট এবং সমস্ত দৃশ্যমান টুকরা সম্পূর্ণরূপে দ্রবীভূত না হওয়া পর্যন্ত আমরা প্রক্রিয়াটি করি। সমাধানটি সম্পূর্ণ পরিষ্কার হওয়া উচিত, তবে কিছুটা সান্দ্র।
- আমরা একটি একেবারে পরিষ্কার পাত্রে নিই এবং এতে সসপ্যান থেকে অল্প পরিমাণ পদার্থ ঢেলে দিই। যদি বয়াম বা মগটি নোংরা হয়ে যায়, আপনি যখন চান তখন সমাধানটি স্ফটিক হবে না, তবে আপাতত এটি ঠান্ডা হবে। ফ্রিজে রাখুন এবং ঘরের তাপমাত্রায় ঠান্ডা করুন। আমাদের বুঝতে হবে যে আমাদের কাছে একটি সুপারস্যাচুরেটেড দ্রবণ রয়েছে, তাই এখন স্ফটিককরণ প্রক্রিয়ার তাপমাত্রা স্বাভাবিকের চেয়ে কম৷
- চিল আউট? এই হল, সত্যের মুহূর্ত। গরম বরফ গঠনের রহস্য শুরু করার সময় এসেছে!
একটি টুথপিক দিয়ে ঠাণ্ডা ব্রুকে স্পর্শ করুনটেবিল লবণ বিন্দু. সবকিছু সঠিকভাবে সম্পন্ন হলে, সমাধানটি শক্ত হতে শুরু করবে, বরফের মতো স্ফটিকগুলির একটি প্যাটার্ন তৈরি করবে, প্রতিবার নতুন এবং অনন্য। এটি প্রচুর পরিমাণে শক্তি নির্গত করে যা আপনি তাপের তরঙ্গ হিসাবে অনুভব করবেন৷
গরম বরফ গঠনের পরে, এটি পরীক্ষার পুনরাবৃত্তি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। শুধু একটি জল স্নানের পাত্রে রাখুন এবং একটি চামচ দিয়ে নাড়তে শুরু করুন। আপনি কি দেখেছেন যে স্ফটিক একটি ভূত্বক গঠিত? ধাপ 4-6 পুনরাবৃত্তি করুন এবং ফলাফল বারবার উপভোগ করুন।
পরীক্ষা ব্যর্থ হয়েছে কেন? সমস্যা সমাধান
এমন অনেক বিকল্প নেই কেন অভিজ্ঞতাটি কার্যকর হয়নি, তবে আমরা সেগুলি বিবেচনা করব:
- যখন সোডা ভিনেগারের সাথে বিক্রিয়া করে, তখন কিছু বিকারক অতিরিক্ত পরিমাণে পরিণত হয় এবং সুপারস্যাচুরেটেড দ্রবণের পরবর্তী প্রস্তুতিকে প্রভাবিত করে। পরের বার, প্রস্তুতিতে পদার্থের পরিমাণের উপর ঘনিষ্ঠ নজর রাখুন, অথবা শুধু তৈরি আকারে অ্যাসিটিক অ্যাসিডের সোডিয়াম লবণ কিনুন।
- যে পাত্রে প্রস্তুত দ্রবণটি ঠান্ডা করা হয়েছিল তা দূষিত বলে প্রমাণিত হয়েছিল।
- সসপ্যানটি তাপ থেকে খুব দেরি করে সরানো হয়েছিল, বা ফলস্বরূপ ক্রাস্ট পুরোপুরি দ্রবীভূত হয়নি।
এই প্রতিক্রিয়াটি কোথায় ব্যবহৃত হয়?
"গরম বরফ" অভিজ্ঞতারও ব্যবহারিক প্রয়োগ রয়েছে, এটি একটি সুপারস্যাচুরেটেড দ্রবণ যা রাসায়নিক গরম করার প্যাড এবং হিটারে ব্যবহৃত হয়, যা আপনি নিজেই দেখেছেন, কঠিন পর্যায়ে যায় না।
শুধুমাত্র হিটিং প্যাডে আপনি সমাধানটি টুথপিক দিয়ে নয়, একটি বিশেষ সাহায্যে কাজ করেনডিস্ক (প্রায়শই ধাতু)। কঠিন পর্যায়ে একটি সুপারস্যাচুরেটেড দ্রবণ স্থানান্তরের সময়, 264 থেকে 289 kJ/kg পর্যন্ত নির্গত হয়। সুতরাং আপনি "গরম" বরফ তৈরি করেছেন, এবং হিটিং প্যাড উত্পন্ন তাপের সাথে শরীরে কাজ করে, যখন বার্ন বাদ দেওয়া হয়, যেহেতু উৎপন্ন তাপমাত্রা যথেষ্ট নয়।
যাইহোক, তাপের উত্স হিসাবে, সোডিয়াম অ্যাসিটেটের একটি সুপারস্যাচুরেটেড দ্রবণও কিছু মডেলের স্পেসসুটগুলিতে ব্যবহৃত হয়। "গরম বরফ" নিয়ম।