现代家庭离不开电冰箱,尤其在夏天,储存食物可以长期不腐败。但外出与郊游时,需要保鲜食品或致冷饮料就成了难题,本实验使用化学试剂制冷技术,可在夏季形成0-5℃低温小环境,食物一天不变味,饮料随时取用都凉爽可口。 实验目的 1.掌握简易化学致冷方法。 2.巩固硝酸铵溶解吸热性质。 实验原理 无机盐溶于水的过程包括两个部分,首先是在水分子作用下破坏原有无机盐的离子晶格,使无机盐的组成离于进入水溶液,这个过程需吸热;然后离子与水分子化合形成水合离子,这个过程放热。无机盐溶解于水时总的热效应就由这两部分的综合效应来决定。硝酸铵等少数盐类溶解时吸热特别强烈,因而是常用的化学制冷剂。 实验用品 硝酸铵(NH4N03)(化肥或试剂) 水 保温瓶或保温饭盒 10号铁丝 量筒(100毫升) 台秤 烧杯(200毫升) 实验操作 1.将硝酸铵在台秤上称出几份,每份120克,分别装入小塑料袋,封口携带备用。 2.用10号铁丝弯成一铁丝支架,以备放置待保鲜致冷的食品。 3.使用时先用烧杯盛100毫升水,然后将硝酸铵全部—次倒入烧杯中,不要搅拌。 4.将上述烧杯放入保温瓶底部,把铁支架架在其上方,最后将饮料、食品等放在铁架上,盖好保温瓶盖,连续约5个小时瓶内可保持在5℃以下。 5.使用后硝酸铵水溶液可以再生。方法是将硝酸铵水溶液加热浓缩或在野外敞口晾晒,使水分蒸发,硝酸铵晶体析出后,可重复使用。 说明 也可以使用氯化铵等溶解时强吸热性物质作为制冷剂。 二、化学“冰袋” 夏季储存食品离不开冰箱,但是如果家中没有冰箱,怎么办?我们可以采取化学方法制造“冰袋”,以最简单、廉价、安全的方法,取得最低0℃的温度;外出旅游、郊游时,想致冷饮料和食品更是方便。还可应用于其他得简便制冷的场合。这种便携式“冰袋”最适宜制成商品,创造经济价值。 实验目的 掌握某些铵盐镕解于结晶水的吸热反应,制造冰袋。 实验原理 几种特殊的铵盐如硝酸铵、氯化铵等,溶于水时具有强烈吸热降温的性质,它们还可以从与其相接触的晶体盐中夺取结晶水而溶解吸热,利用这种性质,可以通过简单地混合两种盐而制冷,制成化学“冰袋”。 实验用品: 硝酸铵(化肥)(NH4N03) 结晶碳酸纳(Na2CO3·10H2O) 聚氯乙烯薄膜小袋 台秤 研钵 角匙 卫生筷子 封口机(或锯条与酒精灯) 实验操作: 1.称取合结晶水的碳酸钠30克,研细。 2.称取23克硝酸铵晶体并研细。 3.先将研细的碳酸钠装入小塑料袋底部,压紧后,用一双卫生筷子夹住塑料袋并用线绳将筷子两端绑住,将碳酸钠封在袋子下半部;然后将研细的硝酸铵装在袋子上半部,再用封口机(或烷热锯条)将塑料袋封闭.即成“冰袋” 4.使用时,只要将卫生筷子取下,用手使袋内两种固体粉末充分混合,便可以立即产生低温,袋子最低温度可降至约0℃。将饮料瓶等用化学冰袋裹住降温,即可凉爽可口。 说明: 不能使用无水碳酸钠(纯减)粉末,必须是含结晶水的晶体碳酸钠或成块状纯碱。可以将无水碳酸钠粉末溶于水,然后加热浓缩至晶体析出,自制晶体碳酸钠。
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