soyuducu qarışıqlar. Qazlardan soyuducu qarışıqların alınması.  Dişli hissələr

Alınan konsentrasiya məlumatlarına əsasən, ən ucuz, qənaətcil, ekoloji cəhətdən təmiz, rahat qarışıqları əldə etmək mümkündür.

Cryomixture nədir? Elmi ədəbiyyatda bu sözə demək olar ki, rast gəlinmir. "Soyutma qarışıqları" ifadəsi istifadə olunur.

Adından da göründüyü kimi, bunlar süni soyuqluq yaratmaq üçün nəzərdə tutulmuş qarışıqlardır. Əsas, ən çox tanınan qarışıq NaCl + H2O-dur, buz-duz soyutma kimi tanınır.

İki növ kriosmesh var (duz + su və duz + turşu).

Antifrizlər (donmayan mayelər) də soyuducu qarışıqlar hesab olunur. Onlar mühərrik soyutma sistemlərində istifadə olunur.

Kifayət qədər aşağı temperatura nail olmaq üçün ~ -60-70 C quru buz (bərk karbon qazı) istifadə olunur.

İşimdə yalnız dörd qarışıq hesab edirəm (duz + qar).

2) (NH4)2SO4+H2O

3) NaCl + H2O (buz)

4) CaCl2*6H2O+H2O (buz)

Duz + turşu kimi qarışıqlar təhlükəlidir və mənim məqsədlərim üçün çox aşağı temperatur verir. Ona görə də onlardan istifadə etmirəm.

Görünür ki, ən təsirli qarışıq 4 nömrəli qarışıqdır. Onun üçün ən yaxşı konsentrasiya 50% -dir.

Qalanlarından 50-70% konsentrasiyalarda dəyərlərin olmaması ilə fərqlənir, bu, qarışıqdakı duz konsentrasiyası 40% -dən çox olduqda reaksiyanın endotermikdən ekzotermikə keçməsi ilə əlaqədardır. Bu təsir reaktivlərin təbiəti və onun hazırlanması zamanı qarışığın fiziki vəziyyəti ilə izah olunur (qar aktiv şəkildə əriməyə başlayır və susuzlaşdırılmış kalsium xlorid su ilə qarışdırıldıqda reaksiya yalnız ekzotermik olur), müvafiq olaraq udma reaksiyaları. və istiliyin sərbəst buraxılması duzun miqdarının artması ilə ekzotermik keçidlə paralel olaraq davam edir.

1,2,3 nömrəli sistemlər demək olar ki, X oxuna paralel işləyir.Lakin bu diaqramda yalnız belə görünür. Sadəcə temperatur şkalasının bölünməsinin qiyməti = 5 (!) 0С.

İllüstrativ bir nümunə üçün Şek. 2, o, temperatur şkalasının bölmə dəyərinə malikdir = 0,10C.

düyü. 2 Sistem NH4NO3+H2O(buz)

Əslində 0,50C çox da vacib deyil. Beləliklə, qrafikin demək olar ki, düz bir xətt üzrə getdiyini güman edə bilərik. Mən 10% NH4NO3-ü ən yaxşı konsentrasiya hesab edirəm.

Kəşflər

Bunu artıq 1550-ci ildə görə bilərsiniz. "soyuducu qarışıqlar" haqqında ilk qeyd edildi. Bu vəziyyətdə suyun kalium nitrat ilə soyudulması prosesi haqqında. Soyuducu 1844-cü ildə icad edilmişdir. Charles Smith Piazzi.

Ərizə

Hazırladığım soyuducu qarışıqları müxtəlif məqsədlər üçün istifadə etmək olar. Məsələn, NaCl + qarın köməyi ilə suyu və məhsulları yaxşı sərinləyə bilərsiniz. Təbii ki, soyuducuda yer yoxdursa. Bu qarışıqdan həm də ekoloji cəhətdən təmiz və zərərsiz olduğu üçün qidanın qorunması üçün istifadə edilə bilər.

-400C-ə qədər daha tam soyutma üçün CaCl2*6H2O+H2O qarışığından istifadə edilir. Təcrübələrimdə 50% konsentrasiyada minimum temperatura çatdım. ~370С-ə bərabərdir.

Görülən işlərdən sonra belə qənaətə gələ bilərəm ki, CaCl2 * 6H20 + H2O yaxşı qarışıq olsa da - kifayət qədər aşağı temperatur verir (~ -370C), mən hesab edirəm ki, ən əlverişli, ekoloji cəhətdən təmiz qarışıq NaCl + qar 30-dur. %.

Görülən işlərdən sonra belə qənaətə gələ bilərəm ki, CaCl2 * 6H20 + H2O yaxşı qarışıq olsa da - kifayət qədər aşağı temperatur verir (~ -370C), mən hesab edirəm ki, ən əlverişli, ekoloji cəhətdən təmiz qarışıq NaCl + qardır.

İşimdən əməli nəticəni aşağıdakı kimi çıxarmaq olar.

Bu qarışıqların köməyi ilə məhsulun keyfiyyət tərkibini müəyyən etmək mümkündür. Məsələn, yağ, xama, süd, benzin. Bu, damarda-damar prinsipindən istifadə etməklə həyata keçirilir. Hazır cryomixture daha böyük bir qaba tökülür, içərisinə istədiyiniz tərkib hissəsi olan daha kiçik bir qab qoyulur. Bundan sonra, bir termistor sensoru qarışıqda, digəri isə məhsulun olduğu qabda yerləşdirilir. Bir sıra ölçmələr aparılır. Məhsulun müxtəlif komponentlərinin soyuducu əyrilərindən test mayesində müəyyən bir maddənin miqdarını öyrənə bilərsiniz.

Bu sadə hack üçün sizə lazım olan tək şey buz və duzdur.

Ehtiyat tədbirləri

Termal yanıqların qarşısını almaq üçün qoruyucu əlcəklərdə və uzunqol paltarda soyuducu qarışıqlarla işləyin.

Reagentlər və avadanlıqlar:

• buz (750 q);
• süfrə duzu (natrium xlorid, 250 q);
• şüşə qablar (2 ədəd);
• içki şüşəsi.

Addım-addım təlimat

Böyük bir stəkanda buz və duzu 3:1 nisbətində qarışdırın. Soyuducu qarışığı hazırdır. İndi içkini soyuducu qarışığa qoyuruq. İçki idi otaq temperaturu, və indi -2 °C-ə qədər! İndi istifadəyə hazırdır!

Proseslərin izahı

Soyuducu qarışıqlar iki və ya daha çox bərk cisimdən (və ya bərk və maye) ibarətdir. Qarışdıraraq, istiliyi "götürürlər" və temperaturu xaricdən aşağı salırlar. Ətraf mühitdən istiliyin udulduğu proseslərə endotermik deyilir. 3:1 nisbətində buz və masa duzunun soyuducu qarışığı -21 ° C temperatur verə bilər. Effekti artırmaq üçün duz və buz nisbətini dəyişdirə və ya gəmini buz və ya qarla örtə və sonra duz ilə səpə bilərsiniz. Buz və xlorid qarışığı temperaturu -55°C-ə endirə bilər. Dietil eter və ya aseton ilə qarışdırılmış bərk karbon qazı () -78 ° C temperatura malikdir. Belə duzlar və mayelər əsasında soyuducu qarışıqlar hazırlanır və onlar buzla mübarizədə də istifadə olunur.

1. Soyutma qida məhsulları.
Bir neçə quru buz qranullarını termosa və ya ikiqat divarlı konteynerə tökün, üstünə adi buz qoyun, sonra yemək və ya içki ilə doldurun. Quru buzun qida ilə birbaşa təmasına icazə verməmək daha yaxşıdır, çünki. quru buz temperaturu -78.33°C. Məhsullar bu şəkildə 5 gündən 7 günə qədər saxlanıla bilər.

2. Yeməyin dondurulması.
Quru buz yeməyin üstünə qoyulmalıdır. Quru buzun kağıza bükülməsi buxarlanma müddətini uzadar.

3. Dumanın yaranması.

Böyük bir metal kuboka qaynar su tökün, sonra quru buz qranullarını əlavə edin. Yer boyunca yayılacaq sıx sıx duman əmələ gələcək. Estrada səhnələrində və gecə klublarında duman belə yaranır. Bu proseduru havalandırılan bir ərazidə etmək daha yaxşıdır. Eyni şəkildə, hovuzda və ya cakuzidə duman yarada bilərsiniz.

Video: Buzlu spirt

4. Soyutma və dondurma.
Quru buzun donma qabiliyyəti su buzundan 15 dəfə, quru buzun buxarlanma müddəti isə əriyən su buzundan 5 dəfə çox ola bilər. Quru buz və su buzunun qarışığı yeməkləri, pivəni və pivə çəlləklərini soyutmaq üçün istifadə edilə bilər. Yalnız quru buzdan istifadə pivəni dondura və ya çəlləyə zərər verə bilər.

5. Ağcaqanadların potensial qurbanlardan yayındırılması.
Quru buz ağcaqanadları cəlb edir. Olduğunuz yerə bir az quru buz qoysanız, onlar onun ətrafında cəmləşəcəklər.

6. Metal oxuyur.
Metal quru buzla birbaşa təmasda olduqda, metal yüksək çınqıl səsi çıxarmağa başlayır. Bu təcrübə quru buzun içinə metal qaşıq qoymaqla edilə bilər. Dondurma prosesini müşahidə etmək üçün bir qaşığa bir az su tökə bilərsiniz. Ehtiyatlı olun, çünki uzun müddət təmasda qaşıq o qədər soyudacaq ki, birbaşa təmas zamanı dərini zədələyə bilər.

7. Dumanlı baloncuklar.
Su və quru buz qarışığına sabunlu bir məhlul əlavə edildikdə, sıx bir dumanla doldurulmuş baloncuklar meydana gəlir.

8. Atış.
Bir neçə quru buz qranullarını plastik bir film qutusuna töksəniz, onu qapaq ilə bağlayın və bir müddət gözləyin, qapaq bir neçə metr çəkə bilər. Eynilə, su ilə raket atmaq olar, lakin bunun üçün xüsusi qurğular lazımdır.

9. Rezin şarın və ya şarın şişirdilməsi.
Bir topun içinə bir az quru buz qoya, onu möhkəm bağlayıb hovuza və ya hər hansı bir su hövzəsinə ata bilərsiniz. Əvvəlcə top batacaq, ancaq qazla dolduqca səthə qalxacaq və partlayacaq.

10. Səs obyektivi.
Karbon qazı ilə doldurulmuş bir şar səs lensi kimi çıxış edə bilər. Bunun səbəbi səsin karbon qazında havadan daha yavaş yayılmasıdır, necə ki işığın şüşədən havadan və ya vakuumdan daha yavaş yayıldığı kimi. Karbon qazı ilə doldurulmuş bir balon ala bilərsiniz. içərisinə bir az quru buz qoyun. Karbon qazı ilə doldurulmuş balonu qulaqdan təxminən 30 sm məsafədə saxlayın - onun içindən keçən səslər gücləndirilməlidir.

11. İçkilərin qazlaşdırılması.
tökmək içməli su stəkana tökün və orada bir az quru buz qranulları əlavə edin, buz buxarlanandan sonra su bir qədər karbonlaşdırılmalıdır.

12. Döşəmə plitələrinin çıxarılması.
Keramika plitələr səthinə bir az quru buz tökülərək döşəmədən çıxarıla bilər. Kafel soyutma və sıxılma səbəbindən daha asan çıxarılır. Bu prosedur çoxlu sayda plitələr çıxarmaq üçün uzun müddət çəkə bilər, lakin 1-2 plitənin çıxarılması üçün çox rahatdır.

13. Gəmiricilərə qarşı mübarizə.
Gəmirici yuvasına dənəvər quru buz töksəniz, bir müddət sonra karbon qazı oksigeni oradan çıxaracaq və havanın çuxura daxil olmasını dayandıracaqdır. sinə gəmirici. Tam effekt əldə etmək üçün çuxurun keçmədiyinə əmin olmalısınız.

Bələdiyyə büdcəli təhsil müəssisəsi

“11 nömrəli tam orta məktəb”

Tələbələrin Elmi Cəmiyyəti

Tədqiqat işi

"Soyutma qarışıqları"

İş tamamlandı:

9-cu sinif şagirdi

MBOU "11 saylı orta məktəb"

Baranova Yana

Elmi məsləhətçi:

Ovchinnikova Olqa Mixaylovna

Balaxna

2013

MƏZMUN

Giriş………………………………………………………………………. Fəsil 3I. Mövzu ilə bağlı ədəbiyyata baxış……………………………………… 51.1.Soyuducu qarışıqlar nələrdir…………………………………… ..…. 5

1.2 Soyuducu qarışıqların kəşf tarixi ...……………………….…..…5

1.3 Kriyomikslərin təsnifatı...……………………………………...…. 6

1.4.Soyuducu qarışıqların hipotermik təsirinin nəzəri əsaslandırılması…..…………………………………………………………………….… 8

1.5. Kriyomikslərin sənayedə və gündəlik həyatda istifadəsi….…………….… .9

FəsilII. Eksperimental hissə…………………………………….… 12

2.1. Avadanlıq………………………………………………………………………… 12

2.2. "APPOLO" hipotermik paketinin tərkibinin keyfiyyət tərkibinin və onun effektivliyinin müəyyən edilməsi……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………

2.3 Aşkarlamasoyuducu qarışıqların müxtəlif tərkiblərinin effektivliyi…………………………………………………………….13

2.4. Soyutma təsirinin həlledicinin aqreqasiya vəziyyətindən asılılığı ………………………………………………….….14

2.5. Soyuducu təsirin həll olunmuş maddənin konsentrasiyasından asılılığı…………………………………………….14

2.6. Konsentratlı kükürd turşusunun "paradoksu"……………………….. 15

3. Nəticə………………….………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 16

4. İstifadə olunmuş ədəbiyyatların siyahısı…………………………………… 17

5. Tətbiqlər…………………………………………………………………..18

Giriş.

İşin aktuallığı.

Gündəlik həyatda tez-tez bizə çoxlu suallar verən hadisələrlə qarşılaşırıq.

Niyə bitkilərin qidalanması üçün istifadə edilən bəzi azot gübrələri həll edildikdə soyuyur?

Niyə duzlu sıyıqda (qar və duz qarışığı) dayanmaq sadəcə qar üzərində dayanmaqdan daha soyuqdur?

İlk yardım dəstindən hipotermik çanta istifadə edərkən niyə soyutma baş verir?

Niyə konsentratlaşdırılmış sulfat turşusu qarla qarışdıqda güclü soyutma, suda həll olunduqda isə güclü qızdırma effekti verir?

Bu suallara cavab tapmaq istəyi araşdırmamızın əsasını təşkil etdi.Termal proseslərin mexanizmini öyrənmək və ən əlçatan olanları müəyyən etmək qərarına gəldim. təsirli formulalar soyuducu qarışıqlar.

Məqsəd:

Soyuducu qarışıqlar haqqında məlumatları öyrənmək və təhlil etmək və soyuq qarışıqların ən sadə və ən təsirli kompozisiyalarını eksperimental olaraq müəyyən etmək.

İş tapşırıqları:

Soyuducu qarışıqlar haqqında ədəbiyyat toplayın və təhlil edin.

"APPOLO" su-duz hipotermik paketinin tərkibini empirik olaraq təyin edin.

Gündəlik həyatda istifadə olunan maddələrdən soyuq qarışıqların ən təsirli kompozisiyalarını müəyyən etmək üçün eksperimental olaraq.

Tədqiqat obyekti. Azot gübrələri kimi istifadə edilən duzlar.

Tədqiqat mövzusu. Soyuducu qarışıqların tərkiblərinin effektivliyi, hipotermik təsirin qarışıqlardakı duzların tərkibindən və həlledicinin aqreqasiya vəziyyətindən asılılığı.

Hipotez:

Azot gübrələri və xörək duzu əsasında hazırlanmış effektiv və sadə soyuducu birləşmələr var.

Soyutma effekti həlledicinin birləşmə vəziyyətindən və məhlulun konsentrasiyasından asılıdır.

Tədqiqat üsulları:

Aktuallaşdırma metodu - konkret tədqiqatın dəyərinin müəyyən edilməsindən ibarətdir;

Axtar

Praktiki tədqiqat metodu;

Təhlil və ümumiləşdirmə üsulu

FƏSİL 1. Mövzu üzrə ədəbiyyat icmalı

1. Soyuducu qarışıqlar (kriyomikslər) nədir.

Cryomix neologizmdiryunankryos- buz).Ona görə də elmi ədəbiyyatda bu söz kifayət qədər nadirdir. Daha tez-tez bu söz "soyutma qarışığı" ifadəsi ilə əvəz olunur. oiki və ya daha çox bərk və ya bərk və maye maddələrdən ibarət sistemlər, qarışdırıldıqda, sistemin komponentlərinin əriməsi və ya həlli zamanı istiliyin udulması səbəbindən qarışığın temperaturu azalır.

Müxtəlif duzlar, turşular, su, buz (qar) soyuducu qarışıqların komponentləri kimi temperaturu -50 ° C-ə endirmək üçün istifadə olunur.Quru buzun (bərk karbon qazı) və bəzi üzvi maddələrin (spirtlər, aseton, efir) soyuducu qarışıqları temperaturu -80 ° C-ə endirmək üçün istifadə olunur.Soyuducu maddələr sənayedə də geniş istifadə olunur. Ən çox yayılmış soyuducu sudur. Polihidrik spirtə əsaslanan ən çox istifadə edilən soyuducu - etilen qlikol.

Ən aşağı temperaturu əldə etmək üçün soyuducu qarışıqlara daxil olan maddələr kriohidratasiya nöqtəsinə uyğun miqdarda alınır.Kriohidrat nöqtəsi müəyyən bir maddənin məhlulunun donduğu temperaturdur, başqa sözlə, bu, müəyyən bir kütlənin komponentlərini qarışdırmaqla əldə edə biləcəyiniz ən aşağı temperaturdur.

Bir çox soyuducu qarışıq var, çünki ümumiyyətlə hər hansı bir kimyəvi reaksiyaİstiliyin udulması ilə baş verən (həlletmə daxil olmaqla) soyutma üçün xidmət edə bilər. Bu və ya digər soyuducu qarışığın istifadəsi əlində olandan və istənilən temperaturun azalmasından asılıdır.

1.2. Soyuducu qarışıqların (krio-qarışıqların) kəşfi və yaradılması tarixi.

Süni soyuqluğu əldə etmək üçün bir vasitə kimi həll uzun müddət istifadə edilmişdir; məsələn, romalılar şərabı soyutmaq üçün suda kalium nitratın həllindən istifadə edirdilər. Eyni soyutma üsulunu fizik yenidən tətbiq etdiBlasiusvillafranca1550-ci ildə Romada. Daha güclü soyutma qeyd olunurlatinTancredus1607-ci ildə Neapolda; selitra ilə qar qarışığını götürdü; nəhayət, əzilmiş buz və xörək duzunun qarışığı 1626-cı ildə Santorio tərəfindən xatırlanır. Eyni qarışığı Estoniya adlanan insanlar mayeləri, eləcə də ölüləri dondurmaq üçün istifadə edirdilər. Dondurma hazırlamaq üçün orta əsrlərdə soyuducu təsirlərdən istifadə edilmişdir. Dondurucu kimi bir barel qar və duzdan istifadə olunub.

Artıq 17-ci əsrin əvvəllərində soyuducu qarışıqlar üçün ilk düsturlar əldə edildi.

1665 Robert Boylin soyuqluğu əldə etməyin nəzəri əsaslarını özündə əks etdirən əsəri nəşr etdirdiyi il kimi qeyd olunur.Və artıq 1686-cı ildəMariotte eksperimental olaraq Boylin nəzəriyyələrini təsdiqlədi.

1685 - Filip Lahir kənardan ammonyakla doldurulmuş qabda su buzu aldı.
1810-cu ildə Leslie tarixə məlum olan ilk süni buz zavodunu tikdi.

Tezliklə (1834) Peltier termoelektrik soyuducu maşınların inkişafının başlanğıcını qoyan prinsipi kəşf etdi.

1844-cü ildəCharles Smith Piazzinəhayət soyuducunu icad etdi.

1870 - Peter Vander Wade termostatik soyuducu sistem üçün ABŞ patentini aldı.

1879-cu ildə Karl fon Linde dünyanın ilk mexaniki soyuducusu üçün patent aldı.

Hal-hazırda, soyuducu qarışıqlar ev təsərrüfatlarında, laboratoriyalarda və ümumiyyətlə çox güclü və uzun müddətli soyutma tələb olunmayan yerlərdə istifadə olunur. Sonuncu və zavod məqsədləri üçün elm və iqtisadi hesablama daha güclü süni soyutma vasitələri yaratdı.

“Cryomixes”in əsas ixtiraçıları aşağıdakılardır:

Robert Boyl

 təzyiq, həcm və temperatur arasında əlaqə

 soyuqluğu əldə etmək üçün nəzəri əsaslar

William Cullen

 vakuumdan istifadə edərək buz hazırlamaq

 buxar sıxma maşınının yaradılması

Mixail Vasilieviç Lomonosov

 yaradılmasıtəbii ventilyasiya nəzəriyyəsi

nern

 invakuum altında su buxarı çıxarıldıqda su donur (buxar sulfat turşusu tərəfindən udulmuşdur)

1.3. Soyuducu qarışıqların təsnifatı.

1.Su (və ya qar) və duzun soyuducu qarışıqları

2.Su və iki duzun soyuducu qarışıqları

3. Turşuların və qarın soyuducu qarışıqları

4. Duzların turşularla soyuducu qarışıqları

5. Bəzi üzvi maddələrin bərk karbon qazı ilə soyuducu qarışıqları

6. Antifriz məhlulları

Su (və ya qar) və duzun soyuducu qarışıqları

Su və iki duzun soyuducu qarışıqları

Turşuların və qarın soyuducu qarışıqları

Duzlardan turşularla soyutma qarışıqları

HCl (2:1)

Na 2 BELƏ Kİ 4

NH 4 Cl

KNO 3

HCl(son)

Na 2 BELƏ Kİ 4

HNO 3 (2:1)

Na 2 BELƏ Kİ 4

HNO 3 (2:1)

Na 3 PO 4

HNO 3 (2:1)

Na 2 BELƏ Kİ 4

NH 4 YOX 3

H 2 BELƏ Kİ 4 (1:1)

Na 2 BELƏ Kİ 4

Bərk karbon qazı ilə soyuducu qarışıqlar

1.4. Soyuducu qarışıqların hipotermik təsirinin nəzəri əsaslandırılması.

Qarışıqların xassələrində maraqlı bir nümunə var: bir neçə maddənin qarışığının ərimə nöqtəsi ayrı-ayrılıqda təmiz maddələrin hər birinin ərimə nöqtəsindən aşağıdır. Təmiz suyun ərimə nöqtəsi (buz və ya qar şəklində) 0 0 C. Buza xörək duzunun qarışığı əlavə edilərsə, o zaman buz daha aşağı sıfır temperaturda əriməyə başlayır. Ərimə temperaturu buz və duzun nisbətindən, qarışdırma sürətindən və hətta buzun əzilmə dərəcəsindən asılıdır.Buz, hər hansı bir cisim kimi, bərk və ya maye, salınan hərəkətlərə (istilik) malik olan və eyni zamanda qarşılıqlı cəlb olunan molekullar sistemidir; bu sistem hərəkətli tarazlıq vəziyyətlərindən birində qaldıqca bədənin fiziki (və kimyəvi) vəziyyəti dəyişməz qalır. Buz və duz hissəcikləri təmasda olduqda kimyəvi qarşılıqlı təsir yaranır, buz hissəcikləri arasında qarşılıqlı cazibə zəifləyir, buz əriyir; istilik udularkən. Eyni zamanda, duzun su ilə qarşılıqlı təsiri (nəmləndirici) istiliyin ayrılması ilə müşayiət olunur. Son nəticə buzun əriməsi zamanı udulan istilik miqdarı ilə duzun su ilə birləşməsinin istiliyi arasındakı fərqlə müəyyən edilir. Bu vəziyyətdə birinci ikincini keçdiyi üçün qarışıq soyudulur. Qarışdırmanın baş verdiyi qab, təbii ki, süni soyuqdan daha tam istifadə etmək üçün istilik keçirməyənlərlə yaxşı izolyasiya edilməlidir və qarışdırma özü mümkün qədər tez həyata keçirilir; bunun üçün bütün bərk maddələr, məsələn, buz, duzlar yaxşıca əzilmiş olmalıdır. Soyutma hadisəsinin yuxarıdakı izahı duzların suda həllinə də aiddir, yeganə fərq bir çox duzların həllində həlledici ilə məhlul arasında kimyəvi qarşılıqlı əlaqənin o qədər də aydın ifadə edilməməsidir. Bir neçə duz su və ya qarla qarışdıqda daha mürəkkəb hadisələr baş verə bilər, məsələn, duzların ikiqat parçalanması və s.

Ümumiyyətlə, ərimənin istilik effekti iki mərhələnin istilik təsirlərinin cəmidir:

enerjinin xərclənməsi ilə davam edən kristal şəbəkənin məhv edilməsi

enerjinin sərbəst buraxılması ilə müşayiət olunan hidratların formalaşması

Çözümün istilik effektinin əlaməti bu mərhələlərin enerjilərinin nisbəti ilə müəyyən ediləcəkdir.

1.5. Ərizə sənaye və gündəlik həyatda cryomixtures.

Hal-hazırda, soyuducu qarışıqlar ev təsərrüfatlarında, laboratoriyalarda və ümumiyyətlə çox güclü və uzun müddətli soyutma tələb olunmayan yerlərdə istifadə olunur. Sonuncu və sənaye məqsədləri üçün elm və iqtisadi hesablama daha güclü süni soyutma vasitələri yaratdı. Kriyomikslərin gündəlik həyatda, tibbdə və laboratoriyada əsas tətbiq sahələrini müəyyən etmək olar:

1) içkilərin və ya məhsulların sürətlə soyudulması;

2) isti mövsümdə soyuducu olmadıqda məhsulların qısa müddətə saxlanması;

3) laboratoriyada - az qaynayan mayelərin və ya qazların distillə edilməsi;

4) birinin aşağı donma temperaturu (benzol-su) olan 2 qarışmayan mayenin ayrılması.

Maye qarışıqları (mayelər)

 Qışda -40 ° C-ə qədər temperaturda donmayan antifrizlər istifadə olunur.

 Aşağı donduruculu soyuducular mühərrikin soyutma sistemlərində istifadə üçün nəzərdə tutulmuşdur.

Yağlayıcı mayelər.

Metal emalı

 Frezeleme (kəsici alətlərdən istiliyin çıxarılması)

 İplik hissələri

 Sac metal yayma

bərk qarışıqlar

Quru buzun sublimasiyası (bərk karbon qazı) qida məhsullarının soyudulması və dondurulması, həmçinin onların dondurulmuş vəziyyətdə saxlanması və daşınması üçün geniş istifadə olunur.

• Civə buxarının dondurulması (metanol + bərk karbon qazı)

Sıfıra yaxın temperaturu təmin edən buzlaqlar kənd təsərrüfatında, qismən də ticarət və süd sənayesində, əsasən tez xarab olan məhsulların saxlanması üçün istifadə olunur.

Tibbdə

Yerli hipotermiya, toxumaların temperaturunu onların kriogen müqavimətindən (5-10 ° C) aşağı olmayan soyuq amillərin bədənin məhdud sahələrinə terapevtik təsir göstərir.

Mövcud soyuducuların tərkibində qeyri-üzvi duz və çəngəl ilə ayrılmış su var. Bölmə pozulduqda duz endotermik təsirlə suda həll olur. Sənayedə belə paketlər Snezhok, Apollo, Mirali və s. marka adı altında istehsal olunur. Bədən toxumalarının soyudulması üçün iki əsas növ terapevtik paket var. Birincilər müəyyən duzların suda həll edildiyi zaman baş verən endotermik reaksiyanın istifadəsinə əsaslanır. Bu paketlər istifadə üçün uyğundur sahə şəraiti, çünki onlar kənardan soyuğun cəlb edilməsini tələb etmirlər. Ancaq aşağı istilik tutumu ilə, bir mərhələli paketlər isti iqlimlərdə təsirli deyil və müxtəlif tibbi göstərişlər üçün optimal hipotermiya səviyyəsini təmin edə bilməz.

İkinci növ paketlərin hərəkəti qablaşdırmanın məzmunu (məsələn, gel) tərəfindən soyuducuda ilkin soyuğun yığılmasına əsaslanır. Belə paketlər böyük istilik tutumuna malikdir, lakin ani təmin edə bilməz müalicəvi effektəvvəlcə dondurucuda bir neçə saat soyudulmadan. Bununla belə, bu cür cihazların əsas çatışmazlığı qısa fəaliyyət müddəti - su və duz arasında endotermik reaksiyanın keçiciliyinin nəticəsidir.

Reaksiyanı uzatmaq üçün aşağıdakı vasitələrdən istifadə olunur:

a) duz hissələrinin ardıcıl həll edilməsi;

b) su və duzun təmas səthinin reaksiyası zamanı tənzimləmə;

c) duzların istifadəsi dənəvər forma həll olunan və ya məsaməli qranul qabıqları ilə.

Fəsil II . eksperimental hissə

1. . Avadanlıq.

Ölçmə silindrləri, 100-150 ml şüşə fincanlar, şüşə çubuqlar, texniki tərəzilər (200q,∆m\u003d 0,01 g), xarici termometr, havan və havan, istilik cihazları.

Reagentlər: duzlar dəstiNaCl, NaNO 3, KNO 3 , NH 4 Cl, CO( NH 2 ) 2, NH 4 YOX 3, konsentratlaşdırılmış sulfat turşusu, hipotermik paket "Appolo", mis qırıntıları, fenolftalein, natrium hidroksid, difenilamin.

2.2. "APPOLO" hipotermik paketinin tərkibinin keyfiyyət tərkibinin və onun effektivliyinin müəyyən edilməsi.

Qoşma 1

Soyuducu paketdə "APPOLO" göstərilmir kimyəvi birləşmə, buna görə də paketin məzmununun keyfiyyətcə təhlili aparılmışdır.

Duz kationları təyin edildi:

1. Alovun rənginə görə ionların təyini və keyfiyyət reaksiyaları: alova tədqiq olunan duzun məhlulu olan şüşə çubuqlar daxil edilmişdir. Alov öz rəngini dəyişməyib, yəni duzun tərkibində alova rəng verən ionlar yoxdur:Na + , K + , Cu 2+ , Ba 2+ , Ca 2+ və s. Duz məhlulu qızdırma zamanı qələvi ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda, yaş fenolftalein kağızı ammonium ionunun mövcudluğunu göstərən parlaq qırmızı rəng əldə etdi.

NH 4 + + Oh - = NH 3 + H 2 O

2. Anionların təyiniBELƏ Kİ 4 2- , YOX 3 - , PO 4 3- , Cl - , Br - və s. keyfiyyətli cavablar baxımından. Sulfat və fosfat ionları ilə heç bir görünən reaksiya əlamətləri müşahidə edilmədi. Duz məhluluna mis qırıntıları və qatılaşdırılmış sulfat turşusu əlavə edildikdə xarakterik qoxu olan qəhvəyi qaz ayrıldı və nitrat ionunun mövcudluğunu göstərən mavi məhlul əmələ gəldi. Məhlula difenilamin duzu əlavə edildikdə tünd göy rəng yarandı.

Tədqiq olunan duz ammonium nitratdır.

4NO 3 - + 2H 2 BELƏ Kİ 4 + Cu = Cu 2+ + 2NO 2 + 2H 2 O+SO 4 2-

Final tənliklər

NH 4 YOX 3 + NaOH = NaNO 3 +NH 3 + H 2 O

2) 4NH 4 YOX 3 + 2H 2 BELƏ Kİ 4 + Cu = Cu(NO 3 ) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O + 2 (NH 4 ) 2 BELƏ Kİ 4

APPOLO hipotermik paketində birinci qabda 64,15 q ammonium nitrat, ikinci qabda isə 60 ml su var idi.

Bu komponentləri qarışdırarkən, soyutma effekti temperaturun 22 dərəcə ˚C azalmasına uyğun gəlir.

2. Soyuducu qarışıqların müxtəlif kompozisiyalarının effektivliyinin müəyyən edilməsi.

Soyutma: duz + su (Əlavə No 2).

Texniki tərəzilərdə şüşənin kütləsi müəyyən edilmiş, kütləsi nəzərə alınmaqla stəkana tələb olunan maddə kütləsi əlavə edilmişdir. Kütləvi payı 50,54% (elektrolitik turşu) olan kükürd turşusunun bir məhlulu əvvəllər yenidən hesablanaraq dərəcələnmiş silindr ilə ölçüldü. ÇəkiH 2 BELƏ Kİ 4 = 12,6 q, sıxlıq = 1,25 q/ml, məhlulun həcmiH 2 BELƏ Kİ 4 = 20 ml.

V= m/ W* səh.

Bir g maddə 18 ° C-də 100 q su ilə qarışdırıldı.

Cədvəl №1

CO(NH 2 ) 2

(karbamid)

50

-1 8

NH 4 YOX 3

107

-22

NH 4 YOX 3

13

-8

Soyutma: su + duz + duz (Əlavə No 3).

Duzun çəkilmiş hissələrinə 100 ml su əlavə edildi.

Cədvəl № 2

50qCO(NH 2 ) 2 + 36 NaCl

-15

41,6 GNH 4 YOX 3 + 41.6 NaCl

-20

Nəticə: ammonium nitrat suda həll edildikdə ən böyük hipotermik effekt verir. Bir neçə duzu qarışdırdıqda hipotermik təsir güclənir. Duzların qarışıqları daha çox soyutma effekti verir, lakin duzun təbiəti rol oynayır.

2.4.Soyutma təsirinin həlledicinin aqreqasiya vəziyyətindən asılılığı.

Soyutma: duz + qar (bax. Əlavə № 4).

Bir g duz 100 q qarla qarışdırıldı.

Cədvəl №3

A, g

∆ T, °С

NaCl

36

-18

NaNO 3

75

-14

NH 4 Cl

30

-12

CO(NH 2 ) 2

(karbamid)

50

-18

Nəticə: Karbamid və natrium xlorid ən böyük hipotermik təsir göstərdi. Buz və ya qarın istifadəsi artan soyutma effekti verir.

2.5. Soyuducu təsirin həll olunmuş maddənin konsentrasiyasından asılılığı.

Müəyyən konsentrasiyalı qar və incə üyüdülmüş adi duz qarışığı hazırlanmışdır. Yaranan qarışığın temperaturu ölçüldü. Məlumatlar cədvəl şəklində təqdim edilmişdir.

Qar-duz qarışığının temperaturunun onun tərkibindən asılılığı

Cədvəl № 4

Nəticə: qarışıqda xörək duzunun tərkibi nə qədər çox olarsa, hipotermik (soyutma) effekti bir o qədər çox olar. -21°C-ə qədər maksimum soyutma 3 hissə qar və 1 hissə duz qarışığı hazırlanmaqla əldə edilir. Duz konsentrasiyasının daha da artması ilə qarışığın soyuması baş vermir.

2.6. Paradoks H 2 BELƏ Kİ 4(son) (Əlavə № 5)

Konsentratlaşdırılmış sulfat turşusu eyni zamanda suda həll edildikdə güclü hipertermik effekt verirqarla yaxşı soyutma effekti verir.

Birinci halda, turşunun kristal qəfəsinin məhv edilməsi enerjisi turşunun su ilə nəmlənmə enerjisindən azdır, buna görə də reaksiya yüksək ekzotermikdir.

İkinci halda, buz kristal şəbəkəsinin enerjisi sulfat turşusunun su ilə nəmlənmə enerjisindən daha çox olduğu ortaya çıxdı, yəni. Buzu əritmək üçün turşu və suyun birləşməsindən ayrılan istilikdən daha çox istilik sərf olunur.

H 2 BELƏ Kİ 4 (son)+100 q qar

12,6

-12

H 2 BELƏ Kİ 4 (son)+100 su

12,6

+12

Ümumi nəticə:

Aparılan təcrübələr irəli sürdüyümüz fərziyyələri təsdiqlədi: azot gübrələri və xörək duzu soyuducu qarışıqların hazırlanması üçün ucuz və kifayət qədər effektiv maddələrdir. Ən böyük hipotermik təsir ammonium nitrat və karbamid duzları suda həll edildikdə verilir.

Soyutma effekti birbaşa qarışıqdakı duzun miqdarından və həlledicinin birləşmə vəziyyətindən asılıdır.

Soyuducu qarışıqların hazırlanması üsuluna dair tövsiyələr.

Nəticə.

Sonda qeyd etmək istərdim ki, “Soyuducu qarışıqlar” problemi ilə bağlı iş məni çox heyran etdi. Özüm üçün suallarıma cavab tapdım, müəyyən maddələrin (sulfat turşusu) paradoksal xüsusiyyətlərini öyrəndim. Soyuducu qarışıqların çox geniş və müxtəlif fəaliyyət sahələrində istifadə edildiyini öyrəndim: gündəlik həyatdan tutmuş böyük sənaye laboratoriyalarına qədər.

Soyuducu qarışıqları müstəqil hazırlamaq istəyənlər üçün kiçik tövsiyələr verilə bilər:

1. Süni soyuqdan tam istifadə etmək üçün qarışdırıcı qab istilik keçirməyənlərlə (plastik, polistirol) yaxşı izolyasiya edilməlidir.

2. Qarışdırma mümkün qədər tez aparılmalıdır.

3. Qarışıq maddələr təmas sahəsini artırmaq üçün incə bölünmüş vəziyyətdə olmalıdır.

4. İstifadə olunmuş ədəbiyyatların siyahısı.

A. I. Perevozchikov “Sülfat turşusunun su ilə qarşılıqlı təsirinin problem təcrübəsi”, red. “Məktəbdə kimya” No7, 2011.

2. Duz anionlarının təyini





P Əlavə 2 Soyutma: duz + su


Qarışıq NH 4 YOX 3 + H 2 O





( NaCl + H 2 O )





( NaNO 3 + H 2 O )





(NH 4 Cl + H 2 O)
( CO(NH 2 ) 2 + H 2 O)

(karbamid)

Tətbiq №3 Soyutma: su + duz + duz



Tətbiq № 4 Soyutma: duz + qar



NH 4 Cl + qar NaCl +qar




NaNO 3 +qar

Əlavə № 5

Soyuducu qarışıqlar

Bəzi qazlar nisbidir yüksək temperatur bunu qaynadın
onları hətta evdə maye formada əldə etməyə imkan verir
laboratoriyalar. Məsələn, azot dioksidi (Tboil =
21,1°С), butan (Тbp = -0,5°С) və kükürd dioksidi (Тbp = -10,0°С).
Qaz mayeləşdirmə qurğusunun sxematik diaqramı olduqca sadədir. Qaz
uyğun bir reaksiya istifadə edərək və ya bir balondan götürülmüş bir kolbaya qəbul edin.
Sonra, qaz bir quruducu ilə U-borudan keçir (məsələn,
kalsium xlorid) və ikinci U formalı boruya daxil olur, içəriyə endirilir
soyuducu qarışığı olan böyük bir qab. Son boruda qaz qisməndir
kondensasiya edir.

1 - qaz istehsalı üçün kolba, 2 - U formalı
quruducu ilə boru (sadəlik üçün buraxıla bilər), 3 - soyutma
qarışıq, 4 - qaz kondensasiyası üçün U formalı boru.

Əvvəlcə soyuducu qarışıqların necə hazırlanacağına baxaq.

Müxtəlif soyutma qarışıqları üçün bir çox resept var. Lakin
kimyaçılar onlardan yalnız bir neçəsini istifadə etməyə meyllidirlər. Seçərkən
soyuducu qarışığın, komponentlərin mövcudluğu böyük əhəmiyyət kəsb edir.
Laboratoriyada tez-tez istifadə olunan ən mövcud qarışıqlar,
aşağıda verilmişdir.

1. 3 saat qar (və ya əzilmiş buz) və 1 saat bişirmə qarışığı
duz -21 ° C temperatura çatmağa imkan verir. Daha yüksəkə ehtiyacınız varsa
temperatur, buz/duz nisbətinin dəyişməsi.

Buz-duz qarışığının temperaturunun onun tərkibindən asılılığı

2. 1,5 saat altı sulu kalsium xlorid CaCl 2 ·6H 2 O-nun 1 saat qarla qarışığı -55°C temperatura çatmağa imkan verir.

3. 1 saat ammonium nitrat və 1 saat qar qarışığı temperaturu -20°C-ə endirir.

4. Dietil efir, aseton, benzin və ya spirt əlavə edin
quru buz (bərk karbon qazı). Qarışıq bir temperatura çatmağa imkan verir
-78°С-ə qədər.

5. Qar (buz) və qarışığı
konsentratlı sulfat turşusu, lakin bu qarışıq əsasən var
tarixi əhəmiyyəti var, çünki sulfat turşusu üçün daha çoxunu tapmaq olar
rasional tətbiq.

Aşağıda təsvir edilən təcrübələrdə buz-duz qarışığından istifadə edilmişdir
3 saat buz və 1 saat duz nisbəti. Komponentlər plastiklə qarışdırılır
nimçəyə qoyun və qarışığı bir şüşə qaba və ya şüşəyə köçürün. Belələri üçün
şüa hədəfləyir Plastikdən hazırlanmış qablardan istifadə etməmək daha yaxşıdır, hətta daha yaxşıdır
Styrofoam a, çünki bu materiallar istilik keçiriciliyinə nisbətən daha azdır
şüşə. Bununla birlikdə, bir şüşə qabda və ya şüşədə təcrübə görünəcək
daha vizual.

Görünüşdə, buz-duz soyuducu qarışığı olan bir banka olduqca görünür
adətən: buz parçaları suda üzür, amma qarışığa endirsəniz
su ilə bir sınaq borusu, su təxminən bir dəqiqə donacaq, bunun içində edə bilərsiniz
sınaq borusunu çıxarıb tərs çevirməklə yoxlamaq asandır.
Tezliklə bankanın xarici divarları şaxta ilə örtüləcək - bu
havadan gələn nəm kondensasiya olunur və dondurulur.