Prenez une grande casserole. Sélectionnez une casserole propre en acier ou en verre borosilicaté (Pyrex) d'une capacité d'au moins deux litres. La glace chaude n'est pas toxique, alors ne vous inquiétez pas d'abîmer votre poêle.
- N'utilisez pas de poêle en cuivre.
Ajoutez du bicarbonate de soude dans la poêle. Mettez trois cuillères à soupe (45 ml) de bicarbonate de soude dans une casserole.
- N'utilisez pas de levure chimique car elle contient d'autres substances qui peuvent affecter le processus de cuisson.
Versez le vinaigre blanc. Mesurez environ un litre de vinaigre blanc et versez-le délicatement dans la casserole. La solution commencera immédiatement à pétiller et à mousser, alors versez le vinaigre lentement pour éviter qu'il ne éclabousse hors de la casserole.
- Vous utilisez donc 5 pour cent d’acide acétique (la concentration habituelle du vinaigre standard). Dans ce cas, des mesures précises ne sont pas nécessaires.
Attendez que le liquide cesse de pétiller. La réaction du vinaigre (acide acétique) et du bicarbonate de soude (bicarbonate de sodium) produit de l'acétate de sodium et du dioxyde de carbone, qui provoquent le pétillement. Pendant que le liquide continue de pétiller, remuez bien pour dissoudre toute la soude et attendez la fin de la réaction.
Assurez-vous que tout le bicarbonate de soude a réagi. S'il reste des grains de bicarbonate de soude dans la poêle, ajoutez du vinaigre jusqu'à ce qu'ils disparaissent. Sinon, vous ne pourrez pas surfondre le liquide à la température prévue, car la soude restante provoquera une cristallisation prématurée.
Portez le liquide obtenu à ébullition et faites-le bouillir jusqu'à ce que le premier film apparaisse à la surface.
- Le vinaigre est principalement constitué d’eau qui doit être évaporée. Une fois que vous aurez évaporé environ 90 % du liquide – ce qui prendra une demi-heure ou plus – un film dur commencera à se former à la surface. Cela signifie que tout l'excès d'eau a disparu et que vous devez éteindre le feu dès que possible. Si trop de film se forme à la surface, le liquide deviendra trouble, réduisant ainsi l'effet.
- L'acétate de sodium se forme initialement sous forme d'« acétate de sodium trihydraté », qui contient de l'eau. Au cours du processus d’évaporation, les molécules d’eau s’évaporent et le résultat est un « acétate de sodium anhydre ».
Grattez les cristaux des parois de la poêle. Au fur et à mesure que l'eau s'évapore, le niveau de liquide baissera et vous remarquerez que des cristaux d'acétate de sodium se sont déposés sur les parois de la casserole. Prenez une cuillère et récupérez-les dans un récipient séparé - vous en aurez besoin plus tard. Cela peut être fait à tout moment pendant que le liquide continue de bouillir.
Versez le liquide dans un récipient hermétique. Versez délicatement le liquide dans un verre en verre Pyrex ou autre matériau résistant à la chaleur. Assurez-vous qu'aucune particule solide ne pénètre dans le récipient. Fermez hermétiquement le récipient.
- Il est recommandé d'ajouter 1 à 2 cuillères à soupe (15 à 30 ml) de vinaigre. Le vinaigre aidera à garder la solution liquide et empêchera la formation d’un film en surface.
Refroidissez le récipient avec le liquide dans le bain de glace. Attendez que le récipient en acétate de sodium refroidisse à température ambiante ou plus froide. Dans de l'eau glacée, cela prendra environ 15 minutes, mais si vous mettez le récipient au réfrigérateur, cela prendra plus de temps. Le but est de « surrefroidir » l’acétate de sodium trihydraté. Dans ce cas, la température du liquide descendra en dessous du point de congélation, mais la substance restera à l'état liquide.
- Si le liquide cristallise à ce stade, il reste probablement des particules cristallines ou d’autres impuretés. Ajoutez un peu de vinaigre, remettez la solution sur le feu, faites-la fondre et répétez la procédure. Ce n’est pas un processus facile et il réussit rarement du premier coup.
Des scientifiques japonais, ainsi que des géologues et des experts américains en énergie, lancent un projet visant à développer des réserves d'hydrates de méthane sous le pergélisol. Son emplacement est l'Alaska, dans la région du versant nord. C’est la partie la plus septentrionale, inhospitalière et reculée de cet État, mais c’est tant mieux. Ici, il est possible de réaliser des expériences ambitieuses sans risque pour l'environnement et la population, ce que les Japonais n'ont pas chez eux - ils sont donc prêts à investir généreusement dans le projet.
Le Japon est un pays dépourvu de ressources énergétiques naturelles et le plus grand importateur mondial d'hydrocarbures. Dans le même temps, les îles japonaises sont littéralement entourées de dépôts d’hydrate de méthane, appelés « glace inflammable ». Il s'agit d'une combinaison d'eau et de gaz qui s'est formée sous la pression d'une énorme masse d'eau et à une température d'environ 0 degré. Dès que vous approchez une allumette d'une poignée de glace inflammable, elle commencera à brûler doucement, comme le méthane ordinaire. Et vous pouvez récupérer la substance directement dans les fonds marins, où elle est extrêmement abondante.
Les problèmes commencent lorsque se pose la question de la production industrielle d’hydrates. Il est extrêmement instable et si vous tirez simultanément des matières premières à la surface en mètres cubes, une fuite de gaz se produira probablement. Il est impossible d’extraire du sol des tonnes d’hydrates sans perdre le gaz lui-même et sans détruire la structure de la crête sous-marine. Mais nous parlons d’une région sismiquement active, et personne n’a besoin de tsunamis d’origine humaine en plus des catastrophes naturelles annuelles. Les scientifiques japonais ont de l'expérience dans l'extraction du méthane, mais ils ne disposent pas d'un site approprié pour les expériences.
L’Alaska, avec son pergélisol, peut être un excellent terrain d’essai. Il a déjà été prouvé qu'il est plus pratique de fournir de la chaleur à l'intérieur des puits, d'y faire fondre l'hydrate et de pomper uniquement le méthane lui-même vers la surface. Les technologies ne sont pas très complexes ; les problèmes de livraison d’équipements dans le désert glacé et de recherche de sources d’énergie appropriées peuvent également être résolus. La question est : que faire si l’idée réussit ?
Il est toujours impossible de déplacer une station de forage terrestre jusqu'au fond marin sans de nouvelles recherches et améliorations à grande échelle - et c'est une question de politique et de confiance du public. Les États-Unis ne permettront certainement pas aux Japonais de produire librement du gaz en Alaska. Bien entendu, les Américains eux-mêmes peuvent passer de l’exploitation du schiste à l’exploitation de l’hydrate de méthane en utilisant la technologie japonaise. Surtout si l’on considère que la glace combustible contient près d’un tiers de tout le carbone présent dans les minéraux de la Terre, le reste étant constitué de pétrole, de charbon et de gaz. Mais encore une fois, même s'il n'existe pas de méthodes de production industrielle d'hydrate de méthane, il n'est pas du tout certain que cela soit rentable d'un point de vue économique par rapport à la production de gaz traditionnelle.
Depuis l'enfance, tout le monde sait que la glace est froide et que la glace chaude est un non-sens. Cependant, la température de la glace peut facilement être supérieure aux 0 ° C habituels. Les expériences du scientifique anglais Percy Williams Bridgman ont montré qu'à une pression supérieure à 20 000 atmosphères, la température de l'eau à l'état solide était de +76 ° C. Par exemple, la température de l'eau chaude dans le robinet selon la norme devrait être de +60 o C. C'est-à-dire. la glace résultante était plus chaude que l’eau chaude !
Bien sûr, il ne sera pas possible de mener de telles expériences chimiques à la maison, mais nous aurons quand même de la glace chaude !
Réaliser une expérience chimique « Hot Ice »
La réaction pour produire de l'acétate de sodium est appelée « glace chaude ». Malgré les mots incompréhensibles, il est facile d'obtenir de l'acétate de sodium à la maison, car ce n'est rien de plus que le résultat de la réaction du bicarbonate de soude ordinaire et de l'acide acétique.
Pour réaliser l’expérience, nous aurons besoin de :
- 70% d'acide acétique (200 ml),
- Eau bouillie chaude,
- Poêle et pot.
Versez le vinaigre dans la casserole et, en remuant, ajoutez progressivement le soda. Une réaction se produira avec la libération de bulles de gaz. Une fois les bulles arrêtées, mettez la casserole sur le feu et, en remuant constamment, évaporez l'excès d'humidité jusqu'à ce que des cristaux blancs commencent à apparaître sur les parois de la casserole. Nous avons ainsi obtenu une solution sursaturée d'acétate de sodium. Laissez la solution refroidir. Le signal que nous faisons tout correctement est la formation d'une croûte à la surface de la solution. S'il n'apparaît pas, vous devrez poursuivre l'évaporation. Une fois la croûte formée, nous commençons à ajouter de l'eau chaude par très petites portions jusqu'à ce que la solution devienne homogène et que la croûte disparaisse.
Versez la solution dans un bocal et mettez-la au réfrigérateur pendant un moment et laissez-la refroidir à température ambiante. Sortez ensuite le pot et ajoutez une pincée de sel. La solution commence à cristalliser instantanément et devient très semblable à de la glace, qui n'est pas du tout froide.
Glace chaude 13 février 2018
Les recherches du physicien anglais Bridgman ont montré que sous une pression très importante, l'eau se transforme en glace chaude et le reste à une température bien supérieure à 0 degré. Bridgman a montré qu’il pouvait y avoir non pas un seul type de glace, mais plusieurs. Six pour être exact. La glace chaude est produite sous une pression monstrueuse de 20 600 atmosphères et reste solide à une température de 76 degrés Celsius.
La glace chaude nous brûlerait les doigts si nous pouvions la toucher. Mais il est impossible d’y toucher ; La glace chaude est formée sous la pression d'une presse puissante dans un récipient à paroi épaisse fabriqué dans le meilleur acier. Vous ne pouvez pas le voir ni le tenir dans vos mains, et la glace chaude ne révèle ses propriétés aux physiciens qu'indirectement.
Sous une pression très importante, l’eau se transforme en glace chaude.
Il est curieux que la glace chaude soit plus dense que la glace ordinaire, plus dense que l'eau : sa densité est de 1,05. Il coule dans l'eau, tandis que de la glace ordinaire et froide flotte dessus.
La glace chaude décrite ci-dessus serait difficilement préparée à la maison. Mais néanmoins, vous pouvez essayer de congeler la glace sans la porter à une température de congélation et ainsi obtenir de la glace chaude. En suivant les instructions ci-dessous, vous pouvez fabriquer une substance qui ressemblera à de la glace en utilisant des ingrédients achetés au magasin ou trouvés à la maison.
Pour faire de la glace chaude, trouvez de l'acétate de sodium trihydraté et dissolvez-en autant que possible dans de l'eau chaude presque bouillante. Pour ce faire, prenez de l'acétate de sodium et versez-le dans une casserole. Pour commencer, environ un verre devrait suffire. Gardez-en une partie en réserve pour l’utiliser comme germe de cristal.
Pour faire de la glace chaude, vous devez sursaturer l'eau avec de l'acétate de sodium, vous ne devez donc pas verser trop d'eau - moins vous en versez, plus la solution est épaisse et meilleurs seront les cristaux que vous obtiendrez.
Portez la solution presque à ébullition. Remuez-le constamment. C’est à ce stade que vous dissolvez les cristaux d’acétate de sodium trihydraté. La solution doit devenir si épaisse que la poudre ne se dissout plus et qu'un petit sédiment reste au fond de la casserole. Si la poudre est complètement dissoute et qu'il n'y a rien au fond, continuez à ajouter de l'acétate de sodium à l'eau jusqu'à ce que la solution atteigne un point où elle ne peut plus dissoudre complètement la poudre.
Après cela, versez la solution dans un récipient de n'importe quelle taille afin que les sédiments de la poudre insoluble ne tombent pas dans le récipient et restent dans la casserole et placez le récipient contenant la solution au congélateur pendant 30 à 60 minutes. Normalement, les cristaux dissous recommenceraient à cristalliser, mais comme nous avons de l'acétate de sodium dans une solution sursaturée, il devient surfondu, c'est-à-dire que sa température descend en dessous de la température normale de cristallisation sans le processus de cristallisation lui-même.
Une fois que vous touchez la solution avec un cure-dent contenant une petite quantité d’acétate de sodium, elle se solidifiera en glace chaude. De la chaleur devrait en émaner. Cela est dû à la libération d’énergie lors de la formation des cristaux.
« La glace chaude est impossible ! » - dites-vous, ce à quoi vous recevrez une réponse - tout est possible ! La glace chaude, ou comme les scientifiques l'appellent l'acétate de sodium, peut être préparée à la maison. Pour ce faire, vous n'avez besoin d'aucun appareil ou composant spécial difficile à obtenir. Comment faire de la glace chaude à la maison ? Tout d’abord, nous vous avertissons de ne pas autoriser les enfants à participer à ce processus pour des raisons de sécurité. Pour faire de la glace, il nous faut : - du vinaigre ; - un soda. Il est à noter que le vinaigre peut être pris à n'importe quelle concentration, 9 %, 30 % ou 70 %. L'essentiel est de choisir le bon pourcentage de soda. Lors de l'utilisation de vinaigre à 9% : - pour 200 ml. vinaigre - 25,25 g de soda. Lors de l'utilisation de vinaigre à 30% : - pour 200 ml. vinaigre - 87,4 g de soda. Lors de l'utilisation de vinaigre à 70 % : - pour 200 ml. vinaigre - 210 g de soda.
Utilisez une balance numérique car elle vous donnera un poids plus précis.
- Mélangez le soda et le vinaigre dans une casserole en chauffant légèrement la solution. Pendant la réaction, beaucoup de mousse se formera, préparez-vous à cela. Dès que la réaction est terminée, la solution devient transparente. Pour savoir si la solution est prête, versez-y un peu de vinaigre et observez la réaction ; si elle recommence, c'est le signe que la solution n'est pas prête, il y a encore beaucoup de soude dedans. Ajoutez du vinaigre petit à petit jusqu'à ce que la réaction s'arrête.
- Ensuite, nous pouvons le mettre sur la cuisinière en toute sécurité pour cuire afin que tout l'excès d'eau s'évapore.
- Pendant le processus de chauffage, une croûte commencera à apparaître, nous devons immédiatement retirer la casserole du feu et la laisser reposer pendant 5 minutes.
- La croûte commencera à se dilater et notre solution devrait se recouvrir de glace.
- Faites bouillir une bouilloire d’eau et versez quelques gouttelettes dans la solution. Ajoutez de l'eau, mélangez et faites cela plusieurs fois jusqu'à ce que tous les grumeaux et la glace disparaissent. On obtient une masse légèrement épaisse.
- Nous prenons un pot stérile, y versons notre solution et le mettons au réfrigérateur. Laissez-le refroidir à température ambiante.
Un utilisateur doute de la sécurité et voici ce qu'il dit :
Ma fille a 12 ans et elle a eu envie de la faire, quand j'ai entendu la recette, j'ai pensé que ma fille avait accidentellement trouvé un article du site Blue (Blue) Whale, parce que... chauffer une solution d'acide acétique, même avec de l'eau gazeuse, est tout simplement un suicide (en général, chauffer n'importe quel acide sans équipement ni préparation appropriés est extrêmement dangereux) car l'acide contient le composant chimique C (mortel dangereux pour tout organisme vivant) et il sortir du liquide chauffé avec la vapeur, cela entraînera donc une odeur insupportable dans tout l'appartement et un risque énorme de brûlure chimique des voies respiratoires. Je ne recommanderais à personne de réaliser cette expérience à la maison ; si vous ne le croyez pas sur parole, vous pouvez trouver n'importe quel atelier de réparation et d'entretien des batteries de voiture et vous y rendre, vous comprendrez immédiatement ce qui vous attend.
Sources :
L’énergie est « notre tout » à l’échelle humaine. Plus précisément, les ressources énergétiques. Ils font l’objet de guerres, sont accusés d’exacerber les problèmes environnementaux mondiaux et la société moderne ne peut exister sans eux. La recherche de sources d’énergie alternatives est donc une priorité dans de nombreux pays. Ainsi, cette semaine, la Chine a choqué le monde en annonçant officiellement que, pour la première fois, il était possible d’extraire de l’hydrate de gaz naturel, ou « glace combustible », du fond de l’océan.
Cette réussite est déjà comparable en importance à la découverte de la technologie d’extraction du gaz de schiste aux États-Unis, et cette nouvelle ressource énergétique est reconnue pour son rôle de catalyseur de la révolution énergétique mondiale. Selon des chercheurs chinois, il existe dans le monde bien plus de ce combustible unique que le pétrole, le gaz et le charbon réunis. Cela signifie qu'avec l'aide de la « glace combustible », il sera possible de résoudre le problème des ressources non renouvelables. De plus, le site Internet du gouvernement chinois affirme que « l’hydrate de gaz naturel est la source d’énergie alternative la plus riche qui jouera un rôle stratégique à l’avenir ».
Au cours de la semaine dernière, plus de 120 mètres cubes ont déjà été produits à partir d'un puits situé en mer de Chine méridionale, à une profondeur de 1 200 m. m de « glace combustible » - un mélange d'eau et de gaz, rappelant une boule de neige meuble. Et tandis que certains se demandent si à l'avenir cette ressource énergétique remplacera toutes les sources de combustibles traditionnelles, d'autres ne sont pas pressés d'appeler tout le monde à une révolution énergétique.
À propos, les recherches sur cette ressource sont connues depuis longtemps de la science. Les scientifiques soviétiques ont exprimé leurs hypothèses sur l'existence de « glaces inflammables » au fond de l'océan mondial et, ces dernières années, non seulement la Chine, mais aussi les États-Unis et le Japon ont tenté d'organiser l'exploration des hydrates de gaz. Mais comme on le voit, c’est le premier qui a réussi.
Avis d'expert
Dmitry Nikolaevich Redka, candidat en sciences techniques, assistant deDépartement d'électronique quantique et de dispositifs opto-électroniques, Université électrotechnique de Saint-Pétersbourg "LETI"
« Essentiellement, la « glace inflammable » est un composé cristallin formé à partir d'eau et de gaz naturel. C'est-à-dire qu'il s'agit toujours du même gaz familier, qui nous est familier, mais dans un « emballage » différent. Par conséquent, nous devons comprendre que nous ne voyons pas une ressource énergétique fondamentalement nouvelle, mais une forme chimique non standard. Et avant de parler de son caractère révolutionnaire, il faut répondre à un certain nombre de questions. Premièrement, on ne sait pas dans quels volumes cette « glace combustible » pourra être extraite à l’avenir. Ensuite, quelles modifications peut-on y apporter ? Quelle est la meilleure façon de l’extraire et de le transporter ? Dans quelle mesure tout cela sera-t-il économiquement justifié et rentable ? Les réponses ici peuvent être ambiguës. Cependant, toute tentative visant à trouver une nouvelle ressource énergétique ou un moyen plus efficace et plus sûr de produire du gaz naturel ne peut être accueillie que de manière positive.»
