E50 - Fázové přechody thiosíranu sodného

Cíl

Demonstrovat prudké uvolnění tepla při krystalizaci podchlazeného thiosíranu sodného.

Pomůcky

• modul teploměr
• větší skleněná zkumavka
• kádinka s horkou vodou
• míchačka
• thiosíran sodný (Na₂S₂O₃ . 5 H₂O)

Provedení

V programu nastavíme celkový čas měření asi 1200 s a vzorkovací frekvenci 1 Hz. Oživíme kanál A, ke kterému připojíme modul teploměr. Ponecháme standardní zobrazení, tedy časovou závislost. Nastavíme ruční start s akustickým signálem.
Do zkumavky s thiosíranem vložíme teploměr a celé upevníme do kádinky s horkou vodou. Odstartujeme měření a sledujeme zahřívání thiosíranu a poté jeho postupné tání. Fázovému přechodu pevná látka - kapalina odpovídá plato při teplotě přibližně 45 °C. Poté za stálého míchání začneme thiosíran ochlazovat (například přisypáváním ledové tříště do vody). Chceme-li z časových důvodů odstartovat měření až v této fázi, teploměr do zkumavky vložíme raději na začátku celého procesu, aby při ponoření chladného teploměru do roztavené chemikálie nedošlo k předčasné krystalizaci. Když teploměr ukáže teploty pod bodem tání, vhodíme do zkumavky kousek krystalického thiosíranu.

Vysvětlení

Thiosíran je v tzv. přechlazeném (nestabilním) stavu. V této situaci stačí malý podnět, aby došlo k prudké krystalizaci za současného uvolnění značného množství tepla. Vhozený krystal (tzv. kondenzační jádro) tento podnět představuje.

Webmaster: Jiří Ryzner, poslední aktualizace: 21.7.2014