علم به زبان ساده

شبیه‌سازی فرآیند انفجار با جوش‌شیرین

جوش‌شیرین از جمله موادی است که به عنوان خمیر مایه از آن استفاده می‌شود و تقریبا در هر خانه‌ای ردپایی از این ماده شیمیایی ـ که خواص جالب و منحصر به فردی دارد ـ یافت می‌شود.

کد خبر: ۵۱۱۹۷۰

این ماده که با عنوان شیمیایی بی‌کربنات سدیم نامیده می‌شود، در آشپزی کاربرد دارد و ماده‌ای شیمیایی است که در پخت بهتر کیک و نان و انواع شیرینی نقش بسیار مهمی دارد و مانع خمیر شدن آنها هنگام پخت می‌شود. این ماده می‌تواند در ترکیب با مایعات مختلف، منجر به واکنش‌هایی شود که شاید بسیار مورد توجه قرار گیرد. به نظر می‌رسد، یکی از جالب‌ترین آزمایش‌هایی که با استفاده از جوش‌شیرین انجام می‌شود، آزمایشی است که با شنیدن صدایی مهیب همراه است. هدف از انجام این آزمایش، بررسی و شناخت واکنشی است که میان اسیدها و بازها انجام می‌شود. برای انجام این آزمایش به یک کیسه زیپ‌دار، یک بسته جوش‌شیرین، دستمال کاغذی، سرکه و مقداری آب گرم نیاز دارید.

ابتدا دستمال کاغذی را روی سطح میز قرار دهید. چهار قاشق چایخوری جوش‌شیرین را روی دستمال کاغذی بریزید. گوشه‌های دستمال کاغذی را تا بزنید. سپس دستمال کاغذی و جوش‌شیرینی را که روی آن ریخته‌اید، در گوشه‌ای قرار دهید تا به همین شکل باقی بماند. یک چهارم فنجان از آب گرم را داخل کیسه زیپ‌دار بریزید. سپس یک دوم فنجان سرکه نیز به آب گرم داخل کیسه اضافه کنید. زیپ کیسه را به طور کامل ببندید و با تکان دادن کیسه، آب و سرکه را با هم مخلوط کنید. گوشه کیسه را به اندازه‌ای که بتوانید بمبی را که از جوش‌شیرین ساخته‌اید در آن قرار دهید، باز کنید. دستمال کاغذی محتوی جوش شیرین را از روی میز برداشته، آن را بسرعت از قسمت باز شده داخل کیسه بیندازید و بلافاصله زیپ کیسه را ببندید. کیسه را روی میز قرار دهید و از میز دور شوید. پس از چند ثانیه صدای انفجار مهیبی را می‌شنوید. بهتر است این آزمایش را در فضای باز انجام دهید و چنانچه بخواهید داخل خانه این آزمایش را انجام دهید، بهترین مکان حمام است. فکر می‌کنید وقتی دستمال کاغذی محتوای جوش‌شیرین را داخل کیسه قرار می‌دهید چه اتفاقی می‌افتد؟ به نظر شما چرا کیسه بزرگ‌تر و بزرگ‌تر می‌شود؟ اگر مقداری مایع ظرفشویی هم به آنچه در داخل کیسه ریخته‌اید اضافه کنید چه اتفاقی می‌افتد؟

همان طور که ممکن است حدس زده باشید، بلافاصله پس از این‌که جوش‌شیرین را به محتویات داخل کیسه زیپ‌دار اضافه می‌کنید، در نتیجه افزایش حجم محتویات داخل کیسه، این کیسه بزرگ‌تر و بزرگ‌تر می‌شود تا این‌که سرانجام تحت تاثیر فشار داخلی ایجاد شده منفجر می‌شود و می‌ترکد. ترکیب سرکه و جوش‌شیرین واکنش شیمیایی میان یک اسید و باز است. در نتیجه واکنش میان سرکه که یک ماده اسیدی است با بی‌کربنات سدیم که نوعی باز است گاز دی‌اکسیدکربن آزاد می‌شود که فضای خالی داخل کیسه را پر می‌کند و این واکنش تا جایی ادامه پیدا می‌کند که دیگر هیچ فضای خالی برای دی‌اکسیدکربن آزاد شده در نتیجه این فرآیند وجود نخواهد داشت و سرانجام افزایش سطح گاز منجر به ترکیدن کیسه و خروج گاز می‌شود.