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瞬间结冰现象实验过程及原理 

发布时间:2021/05/26

实验:瞬间结冰现象
实验器材与原料:铁架台、烧杯、玻璃棒、三水醋酸钠(或无水醋酸钠)、水
实验步骤:
1、将水和醋酸钠一起加入烧杯中,加热至沸腾。注:醋酸钠的溶解度很大,应按130g/100g(醋酸钠/水)的比例调和。
2、观察到液面形成一层薄薄的膜即可停止加热。
3、放入冰箱或置于室温下待其冷却后,醋酸钠过饱和溶液制成。
4、用沾有三水合醋酸钠晶体的竹签轻触其表面或投入三水合醋酸钠晶体。
6、观察现象,发现液体自上而下地“结冰”了!

原理

实际上这不是冰而是醋酸钠带结晶水的晶体。

醋酸钠在水中的溶解度随温度升高而增大。溶液浓度增大,凝固点下降,反之则上升,所以接近沸点时这杯醋酸钠溶液是不饱和的,在冰箱里冻过之后温度下降远低于0摄氏度但是还没有达到能使这杯溶液结冰的低温,但此时醋酸钠溶解度下降,此时这杯溶液是过饱和的,没有结晶只是由于没有晶种或者其他办法来打破这种亚稳状态,用沾有三水合醋酸钠晶体的竹签轻触其表面或投入三水合醋酸钠晶体这种亚稳状态就被打破了,就会有大量醋酸钠结晶析出变为固相,由于此时液相中醋酸钠浓度降低而导致溶液凝固点上升,而此时这杯溶液的温度就低于这个凝固点 所以就凝固了。