נתרן אצטט הוא מלח / חומר יוני הנוצר בתגובה של בסיס המכיל נתרן וחומצה אצטית, בתוך גביש המלח הנתרן נמצא במצב של קטיון (יון חיובי) במטען 1+, והאצטט הוא היון השלילי (אניון) במטען 1-.


גבישים של נתרן אצטט

שלושת הבסיסים הנפוצים המכילים נתרן הם: סודה לשתייה (מכונה גם נתרן-מימן-פחמתי, sodium bicarbonate, משתמשים בו לבישול (סתירה של רטבים חומציים), אפייה (התפחת עוגות), והקלה על צרבות) נוסחתו הכימית היא: NaHCO3.
סודה (מכונה גם סודה לכביסה, נתרן-פחמתי, sodium carbonate, בעבר שימש לכביסה, היום אין לו שימוש בייתי, אבל משמש כחומר גלם ליצירת זכוכית) נוסחתו הכימית היא: Na2CO3
ונתרן הידרוקסיד (מכונה גם סודה קאוסטית, בסיס חזק מאוד ומסוכן למגע!, משמש להמסת סתימות ביוב וכחומר גלם לייצור סבון והרבה שימושים בתעשייה הכימית) נוסחתו הכימית היא: NaOH.
חומצה אצטית – כל אחד מכיר, זה החומצה שנמצאת בחומץ בייתי, CH3COOH, ונותנת לו את הטעם החמוץ והריח האופייני.

כל אחד מהבסיסים הנ"ל יכול להגיב עם החומצה האצטית לנתינת נתרן אצטט (CH3COONa), למשל סודה לשתייה עם חומץ יגיבו לפי התגובה הבאה:
NaHCO3 + CH3COOH --> CH3COONa + H2O + CO2
(במהלך התגובה רואים בעבוע והשתחררות של גז, זה הפחמן-דו-חמצני, CO2, שרואים במשוואה).

שימוש מעניין לנתרן אצטט הוא בכריות חימום אוטומטיות; כריות אטומות למים שכאשר מכופפים או נותנים מכה לפיסת פח שנמצאת בתוכם הן מתחממות. עקרון הפעולה הוא כזה: המסה של נתרן אצטט בתוך מים היא תגובה שצורכת אנרגיה (תגובה "אנדו-תרמית") והמסה של נתרן אצטט בתוך מים יוביל לירידה בטמפרטורה של המים עקב צריכת האנרגיה של התגובה, ומכאן שהתגובה ההפוכה – התגבשות של נתרן אצטט מתוך מים (התהליך ההפוך להמסה) תפלוט אנרגיה לסביבה (תגובה "אקסו-תרמית") ותעלה את טמפרטורת המים.
ה'טריק' בכריות חימום אוטומטיות הוא העובדה שתמיסות של נתרן אצטט, כמו הרבה מלחים וחומרים גבישיים, לא יתחיל להתגבש מתוך תמיסה, אלא אם יש בה גרעין גיבוש. גרעין גיבוש יכול להיות גביש אחר שיוכנס לכלי, שריטה שיש בכלי או אפילו משהו שיגרום לזעזוע מהיר בתמיסה. בכריות החימום האוטומטיות יש תמיסה מאוד מרוכזת של נתרן אצטט (תמיסה ברוויית-יתר, שהנתרן-אצטט אמור להתגבש מתוכה על-פי המסיסות הרגילה שלו במים), ברגע שמקפלים את פיסת הפח – נוצר גרעין גיבוש- והנתרן אצטט מתגבש בבת-אחת, ואנרגיית הגיבוש מחממת את הכרית.  


כרית חימום אוטומטית (התמונות מתוך וויקיפדיה)

כדאי מאוד לראות את הסרטים הבאים, שמראים כיצד תמיסת נתרן אצטט ברוויית-ייתר מתגבש בהכנסת גרעין גיבוש או אפילו על ידי זעזוע שנגרם בעקבות טיפטוף:
 

 

 

 

 

מאת: ד"ר אבי סאייג
המחלקה לנוירוביולוגיה ומכון דוידסון לחינוך מדעי
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

9 תגובות

  • מנאר

    נתרן אצטט

    שלום
    אני מורה למדעים כבר יותר מ 10 שנים
    מאוד אוהבת לבקר באתר שלכם
    מעניין ןמשכיל
    רציתי להכין את תמיסת הנתרן אצטט אבל לא הצלחתי ראיתי שצריך יותר מים
    ובסרטון כמות המים נראת יותר מ 25 מ"ל
    האם תוכלו לבדוק בבקשה כמה מים מוסיפים ל 100 גרם נתרן אצטט?
    תודה
    מנאר

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    מתכון הכנה

    שלום מנאר
    אני מתכנן בעתיד להסביר זאת בפירוט במסגרת מדור ניסויי מדע בבית באתר.
    בינתיים ראה בקישור הזה פרוטוקול הכנה (באנגלית פשוטה).
    https://www.thoughtco.com/hot-ice-or-sodium-acetate-607822
    בקצרה: מליטר חומץ ו-4 כפות סודה לשתייה. – נוצרת תמיסת נתרן אצטט.
    (אתה כמובן יכול להשתמש בנתרן אצטט מוכן מסחרי)
    מצמצמים על ידי הרתחה את נפח התמיסה ל- 150 מ"ל – שכאשר מקררים אותה חזרה לטמפרטורת החדר נוצרת תמיסה סופר-רוויה – איתה אפשר 'לשחק'.
    ראה גם הסרט הבא לפרוטוקול הכנה של תמיסה רוויה מנתרן אצטט מסחרי:
    http://www.youtube.com/watch?v=SbzulXwpoLA
    התמיסה יכולה להישמר שנים בלי כל בעיה – כאשר אם יש גיבוש –פשוט מחממים אותה מחדש, והכל נמס חזרה.

    בהצלחה
    אבי

  • ארי פורת

    השפעת הטמפרטורה

    כיצד העלייה בטמפרטורה גורמת לכך שעוד מולקולות של נתרן אצטט יוכלו להתמוסס?

  • סיגל אינגבר

    התגבשות נתרן אצטט

    שלום,
    האם התהליך המתואר הוא תהליך כימי/פיזיקלי?
    אשמח להתייחסות

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    תהליך התגבשות הוא תהליך...

    שלום סיגל
    התהליך המתואר הוא תהליך של התגבשות, לגבי הסיווג של תהליך כימי / פיזיקלי – יש שני צדדים לסוגיה:
    לפי המוסכמה של חומר הלימוד בכימיה בישראל – התהליך מוגדר תהליך פיזיקאלי, כי הגדירו תהליך כימי כתהליך שנוצר בו חומר חדש, עם תכונות חדשות – ובגיבוש זה לא המצב, זה רק סוג של שינוי מצב צבירה ממומס לגביש.
    לפי מוסכמה אחרת (שהיא מקובלת מאוד גם כן) – תהליך כימי הוא תהליך שבו נשברים או נוצרים קשרים כימיים, ובתהליכי המסה והתגבשות בהחלט נוצרים ונשברים קשרים, למשל בהמסה נשבר קשר יוני ונוצרים קשרי משיכה חשמליים בין הממס למומס, בהתגבשות של חומר יוני – נוצר קשר יוני חזק בין היונים החיוביים לשליליים בגביש שנוצר, ולכן לפי מוסכמה זו התגבשות (ובייחוד התגבשות של חומר יוני) היא כן תהליך כימי.
    צריך לזכור שהטבע לא באמת מתנהל בקטגוריות נפרדות, הוא פשוט 'מתנהל' ברצף – והקיטלוג הוא שלנו (בני האדם) – ואז גם נוצרות בעיות הגדרה מבחינתנו, במקרים גבוליים.
    בברכה,
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • שרי

    הוראות ללבורנט לביצוע ביסוי גיבושמיר של נתרן אצטט

    ד"ר אבי סאייג
    מכון ויצמן למדע.
    אודה לך אם תשלח לי הוראות כיצד להכין תמיסה רווי של נתרן אצטט
    כיצד לשמור את התמיסה לניסויים נוספים ?לכן על מ צריך להקפיד?
    תודה מראש /שרי לבורנטית

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    בעתיד ובינתיים

    היי שרי -
    אני מתכנן בעתיד להסביר זאת בפירוט במסגרת מדור ניסויי מדע בבית באתר.
    בינתיים ראי בקישור הזה פרוטוקול הכנה (באנגלית פשוטה). בקצרה: מליטר חומץ ו-4 כפות סודה לשתייה. – נוצרת תמיסת נתרן אצטט.
    (את כמובן יכולה להשתמש בנתרן אצטט מוכן מסחרי)
    מצמצמים על ידי הרתחה את נפח התמיסה ל- 150 מ"ל – שכאשר מקררים אותה חזרה לטמפרטורת החדר נוצרת תמיסה סופר-רוויה – איתה אפשר 'לשחק'.
    ראי גם הסרט הבא לפרוטוקול הכנה של תמיסה רוויה מנתרן אצטט מסחרי:
    http://www.youtube.com/watch?v=SbzulXwpoLA
    התמיסה יכולה להישמר שנים בלי כל בעיה – כאשר אם יש גיבוש –פשוט מחממים אותה מחדש, והכל נמס חזרה.

    בהצלחה
    אבי

  • שאול

    נתרן אצטט, סודה לשתיה

    האם למעשה סודה לשתיה הינה נתרן אצטט? מלח בצורה מסויימת ? אם לא מה עוד יש בה? ןמה ממהמרכיבים שלה גורם לתגובה בבישול {פליטת חמצן מוגגבר עד כמה שהבנתי, כיצד זה מזרז למשל בישול של קטניות, באפייה מאוד בולטת האוריריות שהחומר יוצר.....
    והייתי שמח להפניה היכן ניתן ללמוד על התהליך שהינה גורמת בבישול, עקב התעניינותי בבישול מולקולרי אשמח לדעת פרטים נוספים ולהבין את הנושא קצת יותר לעומק.
    תודה מראש :}
    מועדים לשמחה

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    לא

    סודה לשתייה זה חומר אחר, נתרן-מימן פחמתי.
    NaHCO3
    כאשר סודה לשתייה מתחממת היא פולטת גז פחמן דו-חמצני, CO2 - שהוא מנפח בצק.
    אנחנו בזמן הקרוב נצלם סדרה של העקרונות המדעיים של הבישול המולקולרי, ונעלה אותה לאתר. בינתיים אני ממליץ לך על האתר המצויין 'מדע בצלחת' - שמסביר הרבה על המדע מאחורי הבישול:
    http://scienceinmyplate.com/

    בברכה,
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע