Kuum jää ehk naatriumetanaadi kristalliseerumine

See on alafoorum, kus saab katsete kirjeldamisel kasutada triviaalseid nimetusi (äädikas,
söögisooda jms.)
Vasta
Sõnum
Autor
tauri
Saidi administraator
Postitusi: 453
Liitunud: 06 Sept 2010, 13:50
Haridustase (kraad): Gümnaasiumi loodusteaduste õpetaja

Kuum jää ehk naatriumetanaadi kristalliseerumine

#1 Postitus Postitas tauri » 07 Sept 2010, 19:14

Pilt

Valmistame vedelikku, mis isegi toatemperatuuril väikese puudutuse peale otsekohe "jäätub".

Komponendid: äädikas, sooda.

Ohutus: See katse on küllaltki ohutu, ent kasutatud aineid siiski süüa ei maksa. Kange äädikas on allaneelamisel söövitava toimega, üsna ebameeldivad võivad olla ka äädkiaaurud.

See lihtne katse põhineb naatriumatsetaadi (CH3COONa) kristalliseerumisel. Protsessi nimetatakse tavakeeli ka ülikiireks jäätumiseks.

Naatriumatsetaati tuntakse ka kui äädikhappe soola. Seda kasutatakse tekstiilitööstuses väävelhappe neutraliseerimiseks ning toiduainetööstuses säilitusainena - viimast nimetatakse naatriumdiatsetaadiks ja tähistatakse pakendil E262.
Samuti kasutatakse naatriumatsetaati soojenduspadjakestes ja käesoojendajates, kus toimeks on just naatriumatsetaadi trihüdraadi kristalliseerumisel tekkiv soojus, kuna protsess on eksotermiline.

Naatriumatsetaadi trihüdraadi, mille sulamissoojus on 58 kraadi, soojendamisel umbes 100 kraadini saame viskoose vedeliku. Lastes sellel rahulikult jahutuda, tekib üleküllastunud lahus. Jahutada tuleb ettevaatlikult, liigne loksutamine või prügi sattumine lahusesse võib katse nurjata. Kui lahus on jahtunud toatemperatuurile, aseta see ettevaatlikult veel tunniks-paariks külmkappi.

Kui nüüd tekitada kahusesse kristalliseerumistsenter, näiteks sõrmega katsuda või visata lahusesse mingi väike tükike, hakkab naatriumatsetaat trihüdraadina kohe kristalliseeruma. See on väga kiire protsess ja kristallide tekkimist on silmaga näha. Näib, nagu jäätuks lahus toas mõne hetkega.

Kui jäätumine algab ühest kohast, kasvavad pikad kristallpulgad, kui kasvamise kohti on mitu, jäävad need lühikeseks.

Kust naatriumatsetaati saada?

Kuigi tegemist pole mürgise ainega, ei leia seda siiski päris poeriiulilt. Samas saab naatriumatsetaati ka ise kodus väga lihtsate vahenditega teha. Tuleb võtta puhast söögiäädikat (veiniäädikas ei kõlba) ning sellele vaikselt sööisoodat lisada, kuni kogu äädikas on reageerinud. Reaktsioon on oma olemuselt imelihtne:

CH3COOH + NaCO3 = CH3COONa + H2O + CO2

Lenduv süsihappegaas on kohe näha - lahus kihiseb. Kodus tuleb olla ettevaatlik äädkikhappe aurudega
Lisa soodat ääkikale väheaaval, vastasel koral tekkib süsihappegaasi nii palju, et segu vahutab üle ääre. Kui segu sooda lisamisel enam ei vahuta, on ained omavahel reageerinud, süsihappegaas ning tulemuseks on naatriumatsetaadi vesilahus. Kui sellest vesi kuumutades välja aurutada, ongi tulemuseks puhas naatriumatsetaat

Meie läksime lihtsama vastupanu teed, helistasime kemikaale tootvasse firmasse ja ostsime neilt tööstuslikku naatriumatsetaati, mille puhuts on 58%. Väike miinus asjal muidugi on - nad müüvad naatriumatsetaati 25 kg kottides, nii et umbes 24 kg valget pulbirt on meil ikka veel kasutult alles. (Tööstulik naatriumatsetaat osustus ni mustaks, et lahust oli vaja eelnevalt filtreerida.)

Allikas:
Indrek Tulp. Kuum jää. - Tarkade Klubi, nr 15, lk 58-59

tauri
Saidi administraator
Postitusi: 453
Liitunud: 06 Sept 2010, 13:50
Haridustase (kraad): Gümnaasiumi loodusteaduste õpetaja

Re: Kuum jää ehk naatriumetanaadi kristalliseerumine

#2 Postitus Postitas tauri » 07 Sept 2010, 19:14

Leidsin youtube'st ühe video selle reaktsioon kohta.
http://www.youtube.com/watch?v=jpEZWdPIg9o&feature=player_embedded

tauri
Saidi administraator
Postitusi: 453
Liitunud: 06 Sept 2010, 13:50
Haridustase (kraad): Gümnaasiumi loodusteaduste õpetaja

Re: Kuum jää ehk naatriumetanaadi kristalliseerumine

#3 Postitus Postitas tauri » 24 Mai 2011, 20:37

Naatriumetanoaat ehk naatriumatsetaat on keemiline ühend valemiga C2H3NaO2. Tema lihtsustatud struktuurivalem on CH3COONa) ja ta on etaanhappe naatriumisool.

Naatriumetanoaat on valge vees lahustuv lõhnatu pulber. Tema tihedus on 1528 kg/m³, sulamistemperatuur on 324 °C ja keemistemperatuur 881,4 °C. Tema molaarmass on 82,03 g/mol. Vees lahustub teda 0 °C juures 362 g/l, 20 °C juures 464 g/l, 60 °C juures 1390 g/l ja 100 °C juures 1701,5 g/l. Tema leekpunkt on 250 °C ja isesüttimistemperatuur 607 °C. Normaaltingimustes on ta stabiilne, peab vastu isegi tuleleegile, ja veega ta ka ei reageeri. Tema sattumine nahale põhjustab kerget ärritust, aga suuremat kahju ei sünni sellestki.

Naatriumetanoaattrihüdraadi C2H3NaO2*3H2O tihedus on 1450 kg/m³, sulamistemperatuur on 58 °C, keemistemperatuur on 122 °C ja lahustuvus etanoolis 53 g/l.

Naatriumetanoaati kasutatakse paljudel aladel, näiteks tekstiilitööstuses väävelhappe neutraliseerimiseks, toiduainetööstuses vürtsina ja biokeemias püsiva pH hoidmiseks. Seda kasutatakse ka soojenduspatjades, kus naatriumetanoaadi kristalliseerumisel eraldub soojus.
Allikas:
Vikipeedia

kanep
Postitusi: 3
Liitunud: 30 Dets 2011, 02:39
Haridustase (kraad): põhikool

Re: Kuum jää ehk naatriumetanaadi kristalliseerumine

#4 Postitus Postitas kanep » 30 Dets 2011, 16:58

Aga siis veel küsumus, et kuidas ma saan ise kätte selle naatriumatsetaadi? Sellest saan aru et teen sooda ja äädikaga selle lahuse valmis aga kuidas ma saan sealt selle naatriumatsetaadi kätte?

tauri
Saidi administraator
Postitusi: 453
Liitunud: 06 Sept 2010, 13:50
Haridustase (kraad): Gümnaasiumi loodusteaduste õpetaja

Re: Kuum jää ehk naatriumetanaadi kristalliseerumine

#5 Postitus Postitas tauri » 30 Dets 2011, 19:14

1. Esmalt tuleb võtta üks pudel äädikat. Poes müüdav äädikas on 30%, st 70% sellest on vett.
2. Järgmisena on vaja söögisoodat (naatriumvesinikkarbonaat).
3. Tuleb võtta üks nõus ja äädikas sinna kallata. Nõu peab kindlasti puhas olema ja seal ei tohi sodi sees olla, muidu katse ei õnnestu.
4. Söögisoodat tuleb lisada väikeste koguste kaupa, kuna reaktsiooni tulemusena eraldub süsihappegaasi ning lahus vahutab.
5. Kui süsihappegaasi eraldumine muutub väikseks, siis on aeg lisamine lõpetada. Lahusesse ei tohi liiga palju söögisoodat lisada, kuna seegi nurjab katse.
6. Järgnevalt tuleb lahust kuumutada, aga mitte liiga tugevasti, kuna siis hakkab naatriumatsetaat kristalliseeruma nõu äärele. Minul juhtus esimesel korral nii ja lahus kristalliseerus juba jahtudes. Seega temperatuur ei tohi olla liiga kõrge. Aurustamine võib võtta aega mitu tundi. Lahusest tuleb umbes 90% vett aurustada. Vaata video, mis on teises postituses. Sealt näeb ka visuaalselt, kui palju tuleb vett aurustada võrreldes algkogusega. Saadud lahus võib-olla kollakat värvi.
7. Üleküllastunud lahus tuleb panna jahtuma (külmkappi) ja anuma peale panna kate.
Ära muretse, kui esimesel korral katse ei õnnestu. Saadud lahust saab korduvalt kasutada, kui lisada vett ja uuesti vesi välja aurustada.

Lahust kuumutades tuleb olla ettevaatlik. Hea oleks, kui katset saab teostada ventileeritavas ruumi või aken lahti teha, kuna õhku satuvad ka äädika aurud.

kanep
Postitusi: 3
Liitunud: 30 Dets 2011, 02:39
Haridustase (kraad): põhikool

Re: Kuum jää ehk naatriumetanaadi kristalliseerumine

#6 Postitus Postitas kanep » 04 Jaan 2012, 20:59

Üks küsimus veel, et millega või kuidas oleks kõige kergem seda aurutada ja äkki oskate öelda mis ime vidin see seal videos on:D
Ette tänades!

tauri
Saidi administraator
Postitusi: 453
Liitunud: 06 Sept 2010, 13:50
Haridustase (kraad): Gümnaasiumi loodusteaduste õpetaja

Re: Kuum jää ehk naatriumetanaadi kristalliseerumine

#7 Postitus Postitas tauri » 05 Jaan 2012, 17:55

Videos on kasutatud magnetsegajat koos soojendava ja segava funktsiooniga. See on küllaltki kallis aparaat.
Kuumutamise kohta väga palju enam lisada ei oska - lahust ei tohi keema ajada ja tuleb kannatust varuda.

Arvo
Postitusi: 3
Liitunud: 28 Mai 2012, 20:37
Haridustase (kraad): -

Re: Kuum jää ehk naatriumetanaadi kristalliseerumine

#8 Postitus Postitas Arvo » 29 Mai 2012, 08:54

Kuumutada pliidi peal, valida "1"?

tauri
Saidi administraator
Postitusi: 453
Liitunud: 06 Sept 2010, 13:50
Haridustase (kraad): Gümnaasiumi loodusteaduste õpetaja

Re: Kuum jää ehk naatriumetanaadi kristalliseerumine

#9 Postitus Postitas tauri » 29 Mai 2012, 17:50

Pliidid on erinevad. Peaasi, et lahus keema ei hakkaks. Ma esimesel korral lasin, siis sadenes osa naatriumatsetaati nõu servale. Kallamisel teise nõusse tulid need kaasa ja jahtudes lahus tahkus.

Vasta