Postanowiłem dziś umieść na mojej stronie wpis ale mam jeszcze dużo do roboty, dlatego też wyciągnę coś ze szkiców, które wiszą na mojej liście już od długiego czasu…

Jednym z tematów, które chciałem kiedyś poruszyć były efekty egzotermiczne w przypadku szybkiej krystalizacji z roztworów przesyconych i ich zastosowanie praktyczne.

Poniżej przedstawiam krótki filmik z serwisu WIRED Science, a następnie kilka moich uwag.

O co chodzi dokładnie? Otóż kiedy rozpuszczamy jakąś substancję w wodzie (lub innym rozpuszczalniku) tworzy się roztwór. Dodając ciągle substancji rozpuszczanej osiągamy wreszcie stan nazywany roztworem nasyconym. Teoretycznie w danej temperaturze, przy danym ciśnieniu nie jest możliwe rozpuszczenie już większej ilości naszej substancji w konkretnej objętości rozpuszczalnika.

Z ostatniego zdania wynika, że aby rozpuścić kolejną porcję naszej substancji należy zmienić jeden z parametrów: temperatura, ciśnienie lub objętość. Oczywiście objętość rozpuszczalnika raczej pozostaje stała, a ciśnieniem trudno się manewruje, więc pozostaje nam najprostsze wyjście – zwiększanie temperatury. Jak wiadomo z praktyki – po jej podniesieniu jesteśmy w stanie rozpuścić więcej naszej substancji.

Jeśli potem zdecydujemy się obniżyć temperaturę, w wielu przypadkach nie nastąpi krystalizacja lecz otrzymamy tzw. roztwór przesycony!

Teraz wystarczy drobny kryształ(ek), jakieś zanieczyszczenia lub nawet sławne potarcie bagietką (patyczkiem szklanym) po wewnętrznych ścianach kolby aby ten niestabilny stan przesycenia naruszyć i uruchomić gwałtowną krystalizację.

Właśnie tego typu zjawisko wykorzystywane jest we wszelkiej maści ogrzewaczach chemicznych do rąk (i nie tylko, Krzysiu…). Wewnątrz takich woreczków znajduje się roztwór przesycony, w którym krystalizację wywołujemy „złamaniem” jakiegoś metalowego elementu. Ogrzewacz przywracamy do stanu gotowości wrzucając go na kilka minut do wrzącej wody i czekamy na rozpuszczenie substancji w fazie stałej. W ten sposób przekazujemy energię (ładujemy nasz ogrzewacz), która potem będzie oddana w trakcie krystalizacji ogrzewając nasze ręce.

Dodam jeszcze, że w samym filmie warto zwrócić uwagę na trzy naprawdę niezłe teksty:

  • This guy really knows the way around the beaker…
  • Every nerd molecule of my body is vibrating right now!
  • Do you trust me to do that?
    Yes I do! It’s technical but you can handle it!