یخ داغ چیست؟ روش تهیه و کاربردهای آن
سدیم استات، یا به عبارت دیگر سدیم اتانوات، یک نمک آلی از اسید استیک است. این ترکیب در حالت معمول به صورت پودری بلورین و با رنگ سفید دیده می‌شود. گاهی این نمک آلی را با نام “نمک بدون آب” یا “تری هیدرات” نیز شناخته می‌شود. سدیم استات در بافت‌های گیاهی و جانوری حضور دارد. این ترکیب به دو شکل بدون آب و یا حلال و رقیق وجود دارد. فرمول مولکولی آن CH۳COONa است. یون سدیم در این ترکیب نقش مهمی در تنظیم مقدار آب در بدن ایفا می‌کند و یون استات نیز به عنوان گیرنده‌ای برای هیدروژن عمل می‌کند.
چرا به آن یخ داغ می گویند؟
هنگامی که محلول مختل می شود، کریستال های یخ داغ شروع به تشکیل می کنند و این فرآیند انرژی زیادی را به صورت گرما آزاد می کند. در نتیجه، ماده در واقع بسیار داغ می شود. بنابراین، هنگام دست زدن به یخ داغ مراقب باشید، ممکن است دچار سوختگی شوید! در صنعت، این ماده (تری هیدرات استات سدیم) در واقع برای گرم نگه داشتن تورتیلاها در داخل ظرف یا گرم کردن دستکش در طول زمستان استفاده می شود.
لوازم مورد نیاز
- یک ظرف اندازه گیری گرما یا فنجان شیشه ای
- 4 فنجان سرکه سفید که اسید استیک است
- 4 قاشق غذاخوری جوش شیرین که بی کربنات سدیم است
- اب
- صفحه داغ
- یک بشقاب
- قاشق یا کاردک
- قابلمه یا قابلمه (از قابلمه مسی استفاده نکنید)
طرز تهیه یخ داغ چیست؟ روش تهیه و کاربردهای آن
برای ایجاد یخ داغ ، ابتدا باید سرکه مقطر را با جوش شیرین مخلوط کنید، اجازه دهید واکنش نشان دهد و چیزی که از آن حاصل می شود، استات سدیم (CH33OONa) است، یک نمک محلول در آب بی رنگ و غیر سمی با خواص شیمیایی باورنکردنی. این محصول برای به دست آوردن تری هیدرات استات سدیم، به اصطلاح یخ داغ (CH33OONa⋅3⋅3H22O)، که اساساً همان ماده است اما اکنون توسط سه مولکول آب احاطه شده است، مفید خواهد بود.
اطمینان حاصل کنید که جوش شیرین به طور کامل در سرکه حل شده است زیرا ذرات حل نشده جوش شیرین ممکن است فرآیند کریستال شدن را زودتر شروع کند. سپس باید محلول را روی حرارت متوسط بجوشانید تا بیشتر آب (از سرکه) تبخیر شود. هنگامی که یک پوسته کوچک روی سطح محلول شروع به تشکیل شد، بلافاصله محلول را از روی حرارت بردارید. در نهایت، باید دوباره آن را تا دمای اتاق (تقریبا 20 درجه سانتیگراد) خنک کنید. این مرحله آخر به تشکیل تری هیدرات استات سدیم اجازه می دهد. اکنون هر آنچه برای تشکیل کریستال های یخ داغ نیاز دارید در اختیار دارید.
در اینجا سه راه برای به دست آوردن یخ داغ وجود دارد: روش اول، به سادگی یک کریستال استات سدیم را به مرکز یک بشقاب اضافه کنید و محلول را روی بالای کریستال بریزید، و خواهید دید که کریستال های بیشتری شروع به تشکیل می کنند. اگر به ریختن ادامه دهید، مایع به محض تماس با ظرف با کریستال های آسیاب شده، به صورت جامد در می آید. محصول یخ داغ است و نکته قابل توجه این است که اگرچه جامد شبیه یخ آب است، اما در واقع داغ است.
گزینه دوم ریختن یک کریستال ریز استات سدیم روی محلول است. مشاهده خواهید کرد که یک جامد به روشی مشابه پدیده ای که در تشکیل دانه های برف مشاهده می شود، شروع به متبلور شدن می کند. اگر یک کریستال استات سدیم ندارید، یک پیمانه جوش شیرین نیز می‌تواند این کار را انجام دهد.
مورد سوم فقط با وارد کردن دست خود به محلول است: همین اتفاق می افتد، اما این بار دست شما با یخ داغ احاطه می شود (و در واقع می توانید احساس کنید که گرمتر می شود).
واکنش شیمیایی همچنین به طور گرمازایی احساس گرما را هنگام لمس یخ ایجاد می کند.
تغییر فیزیکی زمانی قابل توجه است که مخلوط مایع گاز آزاد می کند و به شکل جامد تبدیل می شود. وقتی آب اضافه می شود پودر حل می شود.
این محلول یک مایع فوق خنک است که وقتی زیر نقطه انجماد خود در آب یخ خنک شود، مایع باقی می ماند.
مایع فوق اشباع ناپایدار، هنگام افزودن برخی از بلورها به محلول، با کوچکترین محرکی، بلورهای تشکیل دهنده را منجمد می کند. برای حس سرما انگشتان خود را در مایع فرو کنید. زمانی که مولکول‌های املاح که به یکدیگر برخورد می‌کنند بر قدرت حلالی که مولکول‌ها را از هم دور نگه می‌دارد غلبه کنند، تبلور در محل هسته‌زایی شکل می‌گیرد.
کاربردهای یخ داغ چیست؟
حالا نوبت به بررسی کاربردهای یخ داغ می رسد. برای آشنایی با کاربردهای این ماده ادامه مطلب را مطالعه نمایید.
صنایع غذایی
به عنوان یک افزودنی غذایی، در درجه اول به عنوان یک عامل طعم دهنده و نگهدارنده استفاده می شود. تری هیدرات استات سدیم می تواند طعم برخی غذاها را افزایش داده و عمر مفید آنها را افزایش دهد. معمولاً در میان وعده ها، سس ها، سس ها و چاشنی ها یافت می شود.
صفحه گرمایش/گرمکن
تری هیدرات استات سدیم در پدهای گرمایشی یا گرم کننده های قابل استفاده مجدد استفاده می شود. این پدها حاوی یک محلول فوق اشباع از تری هیدرات استات سدیم هستند که با خم شدن یا کلیک کردن روی یک دیسک فلزی درون پد، می توان آن را تحریک کرد تا متبلور شود و گرما آزاد شود. این واکنش گرمازا گرمای طولانی مدتی را فراهم می کند.
معرف شیمیایی: تری هیدرات استات سدیم به عنوان یک معرف در واکنش ها و فرآیندهای شیمیایی مختلف استفاده می شود. می تواند به عنوان یک عامل بافر برای حفظ pH پایدار در محلول ها عمل کند. علاوه بر این، در سنتز سایر ترکیبات آلی و در تولید رنگ ها و رنگدانه ها استفاده می شود.
کاربردهای پزشکی
تری هیدرات استات سدیم کاربردهای پزشکی دارد. می توان از آن به عنوان یک پرکننده الکترولیت در مایعات داخل وریدی برای بازگرداندن تعادل الکترولیت در بیماران استفاده کرد. همچنین در همودیالیز و به عنوان یک ماده در محلول های پزشکی خاص استفاده می شود.
کاربردهای آزمایشگاهی
تری هیدرات استات سدیم در آزمایشگاه ها برای اهداف مختلف کاربرد دارد. می توان از آن به عنوان یک معرف رایج در واکنش های شیمیایی، به عنوان تنظیم کننده pH و به عنوان جزئی از محلول های بافر استفاده کرد.
عامل یخ زدایی
تری هیدرات استات سدیم می تواند به عنوان یک جایگزین سازگار با محیط زیست برای عوامل یخ زدای سنتی استفاده شود. این به آب شدن یخ و برف در جاده ها و پیاده روها، جلوگیری از تصادفات و بهبود کشش کمک می کند.
به طور کلی، تری هیدرات استات سدیم یک ترکیب همه کاره با کاربرد در صنایع غذایی، پدهای حرارتی، سنتز شیمیایی، زمینه پزشکی، تنظیمات آزمایشگاهی و عوامل یخ زدایی است.
یخ داغ همچنین به عنوان بافر در موارد زیر استفاده می شود: دباغی، منسوجات، فرآوری مواد غذایی، آرایشی و بهداشتی، تولید نفت.
هنگامی که اسید یا قلیایی به محلول اضافه می شود، یک محلول بافر در برابر تغییرات pH مقاومت می کند.
سخن پایانی
در این مطلب به سوال یخ داغ چیست؟ روش تهیه و کاربردهای آن پاسخ دادیم. یخ داغ یا سدیم استات، با توانایی خاص خودش، یک ماده جالب است. روش تهیه آن ساده و معمولی است، اما کاربردهایش وسیع و متنوع هستند. از تثبیت حرارتی در پزشکی تا استفاده‌های مختلف در علوم آزمایشگاهی و حتی در تولید یخچال‌های شیشه‌ای، هر کدام نشان از اهمیت و گستردگی کاربردهای این ترکیب دارند.
بدون شک، یخ داغ با ویژگی‌های منحصر به فردش، در محیط‌های مختلف جای خود را پیدا می‌کند. از جمله استفاده‌های آن می‌توان به کاربردهای پزشکی اشاره کرد، مانند استفاده در تثبیت حرارتی برای برخی فرآورده‌های پزشکی. همچنین، در علوم آزمایشگاهی نقش مهمی دارد؛ به‌عنوان یک ماده شیمیایی اساسی در آزمایش‌های مختلف به‌کار می‌رود. علاوه بر این، در صنایع تولید یخچال‌های شیشه‌ای نیز به کار می‌رود. تنوع کاربردهای این ترکیب، اهمیت و گستردگی استفاده از آن را نشان می‌دهد.