【明報專訊】水變成冰的過程,在物理學上稱為結晶(Crystallization)。以下小實驗,能把液體在一瞬間變成晶體,雖然得出的「冰」不能食用,而且出乎意料地「熱」,但你可把實驗包裝成魔法,向朋友展示「法力」。
■材料及工具
?醋酸鈉(又稱乙酸鈉,sodium acetate , CH3COONa)
?清水
?量杯
?溫度計
?棄用的鍋子
?煮食爐
?攪拌棒
步驟(1)﹕把清水放進鍋子,然後在爐上加熱,水沸後可減少火力,注意熱度要讓水溫保持在60℃至70℃之間。
步驟(2)﹕把醋酸鈉逐少加進熱水,不斷攪拌讓其溶解。當發覺醋酸鈉再不能溶解,或在鍋底出現沉澱物時,便可停止。10毫升水需要約100克醋酸鈉,可以按比例調節溶液的分量。
步驟(3)﹕把上層清澈透明的溶液倒進量杯,等待冷卻。注意要隔去殘留在鍋底的醋酸鈉,即使漏進少許,也會令實驗失敗。
步驟(4)﹕把量杯放進冰箱或冰水中冷卻,待溫度接近室溫。以保鮮紙密封量杯,可防溶液提早結晶。
■實驗說明
(A)可先將少許醋酸鈉粉末放上碟子,然後慢慢倒下步驟4完成的溶液,晶體會沿茪繻y向上凝結,形成柱狀物。
(B)用指尖黏上少許醋酸鈉粉末,然後把手指放到溶液的表面。溶液便會迅速地從接觸點開始結晶,並蔓延至整杯溶液。
■知多點
以上兩種結晶過程有如魔法。醋酸鈉晶體的外形跟冰相似,卻帶點熱力,故又稱「熱冰」。只要把晶體再次加熱和冷卻,便可循環使用。故此,酸鈉溶液常應用於自發熱式暖包。
■知識站
醋酸鈉的水溶性相當高,高溫下,水可溶解更多醋酸鈉,冷卻後成為超飽和溶液,即當中的溶質含量超過室溫所承受的分量,是極不穩定的化學狀態,只要受到外界少許騷擾,如震盪、搖晃、加入晶核或雜質等,都會加速結晶。
■提提你
?千萬不可進食醋酸鈉,接觸後應即用清水}洗
?此實驗屬於放熱反應,若長時間接觸形成中的晶體或會造成灼傷,應戴上隔熱手套
?醋酸鈉可於科學儀器社或化工原料店購買
文、圖:香港科學館助理館長馮騉