ความอิ่มตัวยิ่งยวดและการตกผลึกทันที

การกระตุ้นการก่อตัวของผลึกทันทีในโซเดียมอะซิเตต

Crystallization Intermediate (High School) 35 นาที ~$8.00

วัตถุประสงค์

เตรียมสารละลายโซเดียมอะซิเตตอิ่มตัวยิ่งยวดและกระตุ้นการตกผลึกทันที เพื่อแสดงให้เห็นความอิ่มตัวยิ่งยวดแบบเมตาสเตเบิลและการตกผลึกแบบคายความร้อน (น้ำแข็งร้อน)

ความเป็นมา

Sodium acetate trihydrate can form extremely supersaturated solutions that remain liquid until disturbed. Adding a single seed crystal or scratching the container wall triggers rapid crystallization throughout the solution, releasing heat (exothermic). The resulting solid resembles ice but is warm to the touch.

คำเตือนด้านความปลอดภัย

  • The solution gets hot when it crystallizes — handle with care
  • Sodium acetate is generally safe but avoid ingestion
  • Use heat-resistant gloves when handling hot solution

อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลที่จำเป็น

goggles

วัสดุ

  • Sodium acetate trihydrate (100 g)
    Or make from vinegar + baking soda
  • Distilled water (10 mL)
    Minimal amount

อุปกรณ์

250 mL beaker or flask Hot plate Stirring rod Thermometer

ขั้นตอนปฏิบัติ

1

Add 100 g sodium acetate trihydrate and 10 mL water to the beaker. Heat while stirring until all crystals dissolve (about 70°C).

8 นาที Handle hot solution carefully
2

Remove from heat and allow to cool to room temperature undisturbed. Do not shake or add anything.

15 นาที
3

Once cooled, the solution should remain liquid despite being supersaturated. Measure the temperature.

2 นาที
4

Drop a single small crystal of sodium acetate into the solution and observe the rapid crystallization wave.

2 นาที
5

Immediately measure the temperature of the newly formed crystals. Note the temperature increase (exothermic).

2 นาที Crystals will be warm
6

The process is reversible — reheat to dissolve and repeat.

5 นาที

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

When triggered, crystallization should sweep through the solution in seconds, forming a solid mass of warm crystals (hence "hot ice"). The temperature typically rises 10-20°C above room temperature. This is the principle behind reusable hand warmers.

การทำความสะอาด

Sodium acetate is reusable. Simply reheat to dissolve. Can be disposed down the drain. Rinse equipment.

รายละเอียด

หมวดหมู่
Crystallization
ระดับความยาก
Intermediate (High School)
ระยะเวลา
35 นาที
ค่าใช้จ่ายโดยประมาณ
$8.00
ขั้นตอน
6
วัสดุ
2

การทดลองเพิ่มเติม

การตกผลึกของซาลอล (ฟีนิลซาลิไซเลต) 30 min การตกผลึกซ้ำของกรดเบนโซอิก 45 min การตกผลึกแบบเศษส่วนของเกลือและทราย 35 min การเพาะผลึกคอปเปอร์ซัลเฟต 30 min การเพาะผลึกบิสมัทสีรุ้ง 45 min การเพาะผลึกส้มป่อย 30 min ลูกอมหินผลึกน้ำตาล 25 min

Frequently Asked Questions

What is the objective of ความอิ่มตัวยิ่งยวดและการตกผลึกทันที?
เตรียมสารละลายโซเดียมอะซิเตตอิ่มตัวยิ่งยวดและกระตุ้นการตกผลึกทันที เพื่อแสดงให้เห็นความอิ่มตัวยิ่งยวดแบบเมตาสเตเบิลและการตกผลึกแบบคายความร้อน (น้ำแข็งร้อน)
How difficult is ความอิ่มตัวยิ่งยวดและการตกผลึกทันที?
This experiment is rated as Intermediate (High School). It takes approximately 35 minutes to complete.
What safety precautions are needed for ความอิ่มตัวยิ่งยวดและการตกผลึกทันที?
Key safety precautions include: The solution gets hot when it crystallizes — handle with care; Sodium acetate is generally safe but avoid ingestion; Use heat-resistant gloves when handling hot solution.
What materials are needed for ความอิ่มตัวยิ่งยวดและการตกผลึกทันที?
The main materials required are: Sodium acetate trihydrate, Distilled water.
What results should I expect from ความอิ่มตัวยิ่งยวดและการตกผลึกทันที?
When triggered, crystallization should sweep through the solution in seconds, forming a solid mass of warm crystals (hence "hot ice"). The temperature typically rises 10-20°C above room temperature. This is the principle behind reusable hand warmers.