נוזל ששורף (כמעט) כל מה שנוגע בו. צפו בסרטון

במעבדה הכימית אפשר ליצר נוזלים מסוכנים מאוד: נוזלים שמגע שלהם עם כל חומר דליק גורם באופן מידי להתלקחות של אש שמכלה את החומר הדליק.

צפו בהדגמה של נוזל כזה – וראו איך מגע שלו עם נייר וגם עם כמה חטיפים פופולאריים (ביסלי ובמבה) גורמים לאש:

הסבר מדעי
כדי שאש תבער, שלושה גורמים צריכים להתקיים יחד: נוכחות של חומר דליק ( למשל עץ, נייר, דלק, פחם ) נוכחות של חומר מחמצן (בדרך כלל החמצן שבאוויר, אבל קיימים גם חומרים מחמצנים אחרים) וחום גבוה. שלושת אלה מכונים יחד "משולש האש". אם אחד הגורמים חסר, האש אינה יכולה לבעור. אם שלושתם מתקיימים – יש אש, בלי קשר לסביבה החיצונית.

בניסוי הנוכחי אנו מדגימים שימוש במחמצן אחר - לא החמצן שבאוויר. השתמשנו בכלורט האשלגן, שנוסחתו הכימית היא KClO3 (וידוע גם בכינוי "מלח ברתולתי/ ברטולטי"). החומר הוא מלח מוצק בטמפרטורת החדר, אולם כאשר מחממים אותו לטמפרטורה של 356oC הוא ניתך, כפי שאפשר לראות בסרט.

בנוסף להפיכה לנוזל, כאשר החומר מתחמם הוא מתחיל להתפרק ולשחרר גז חמצן. הבועות שאפשר לראות במבחנה בסרט (בזמנים 0:09, 0:17) הן למעשה התפרקות החומר לגז חמצן (O2), לפי התגובה הכימית:

2KClO3(s) → 3O2(g) + 2KCl(s)

כלומר לאחר ההתכה מקבלים מבחנה מלאה בנוזל מחמצן לוהט שמבעבע גז חמצן – כך שיש לנו 2 מהגורמים הדרושים לקיומה של אש: חומר מחמצן וחום, ולכן כל מגע של הנוזל הזה עם חומר דליק יתחיל מיד את משולש האש – ויגרום להתלקחות.

בסרטון רואים שלושה דברים שהנוזל הזה שורף מיידית במגע איתם: נייר – שמתלקח מייד כשהנוזל נשפך עליו, ושני חטיפים פופולאריים (ביסלי ובמבה). לא הרבה יודעים שהמזון שאנו אוכלים גם הוא דליק. למעשה – מדידת הרכב הקלורי של המזון מתבצעת באמצעות שריפתו. הקלוריות הן למעשה יחידות המודדות את אנרגיית החום שנפלטת כשהמזון נשרף. ככל שהמזון מכיל יותר קלוריות כך הוא פולט יותר אנרגיה (אש יותר גדולה...) כאשר הוא נשרף.

בחיי היום יום, רבים מאיתנו משתמשים בתכונותיו המיוחדות של כלורט האשלגן, אולי אפילו בלי לדעת: הוא המחמצן הראשי בגפרורים – והוא מאפשר את התגובה הכימית הנמרצת שמדליקה את ראש הגפרור, ומאפשרת בעירה של גפרור גם כשהוא מכוסה בכיסוי אטום. כמו כן, משתמשים בכלורט האשלגן בדלק מוצק לטילים (שהוא תערובת של חומרים דליקים ומחמצנים מוצקים), שם דרושה אש נמרצת מאוד במהירות רבה, גם בתנאי מחסור בחמצן, למשל ברום האטמופסרה או בצינור סגור. 

סרטונים נוספים בסדרת האש:

4 תגובות

  • מורה

    אוסף שאלות טכניות

    שלום, אני מורה בבית ספר יסודי - יש לי כמה שאלות טכניות על הניסוי: 1. איך בדיוק מתבצע הניסוי ? לוקחים כפית של כלורט אשלגן , שמים במבחנה וכמה זמן צריך לחמם ? זה נהיה נוזלי בסוף ? או שיש תהליך אחר למהלך הניסוי ? 2. באיזה שלב של התהליך אפשר כבר להכניס חטיף בהב טו ביסלי למבחנה עם החומר ? 3. מדוע שמכניסים חטיף ביסלי נפלטת אש ? 4. מהי המרת האנרגיה בתהליך ? איך בדיוק זה מתרחש ? 5. מדוע שמוהלים כלורט אשלגן עם סוכר וחומצה מלחית יוצא אש ? מה המרת אנרגיה של התהליך? 6. יש לי במעבדה גם אשלגן כלורי. איזה ניסוי ניתן לעשות איתו ? תודה!

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    אוסף תשובות

    שלום למורה
    תשובות לשאלות: 1 – אכן, שמים כלורט אשלגן במבחנה, צריך לחמם אותו עד שהוא נהייה נוזלי. כמובן צריך להקפיד שרק המורה יעשה זאת תוך שימוש באמצעי הבטיחות המתאימים (חלוק ומשקפי מגן).
    2. אפשר להכניס את החטיף כבר בהתחלה, או רק אחרי שזה נהייה נוזלי. לדעתי הניסוי מרשים יותר כאשר הכלורט מתנזל כבר, ואז אפשר לכבות את האש של המבער. כי אז רואים שזה לא אש המבער שמדליקה את החטיף.
    3. נפלטת אש כי מתרחשת תגובת שריפה – תהליך חימצון מהיר, בין הביסלי לבין כלורט האשלגן.
    4. בתהליך: אנרגיה כימית, שאצורה בביסלי ובכלורט האשלגן, משתחררת והופכת לחום ואור. אנרגיה כימית היא סוג של אנרגיה פוטנציאלית – כמו קפיץ מתוח, שרק כשמתאפשר היא משתחררת ואפשר לראות את השפעתה. זה מתרחש על יד סידור אחר של האטומים – במקום פחמימות ושומנים מהם מורכב החטיף נוצרים פחמן דו חמצני ומים שהם חומרים יציבים מאוד. עודפי האנרגיה בין הפחמימות והשומנים לבין הפחמן הדו חמצני והמים הם הנפלטים כאור וחום.
    5. יש לנו כתבה נפרדת על תגובה זו: https://davidson.weizmann.ac.il/online/sciencelab/%D7%AA%D7%92%D7%95%D7%...
    6. אשלגן כלורי, KCl בניגוד לכלורט האשלגן, הוא חומר יציב מאוד מבחינה כימית, ולכן גם כמעט לא מגיב עם חומרים אחרים, בדומה למלח בישול. תוכל להדגים איתו תגובת שיקוע – אם תמיס אותו במים, ותערבב אותו עם תמיסה של כסף חנקתי – תתבצע תגובה של שיקוע בין יוני הכלור שבאשלגן הכלורי לבין יוני הכסף שמגיעים מהכסף החנקתי, וייווצר משקע של כסף כלורי.
    בהצלחה בהדגמות בבית הספר!
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • שניר

    ניסויי מדע במעבדה

    תוך כמה זמן יוצא סרטון חדש?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    כל כשבועיים

    נשתדל להעלות סרט חדש כל שבועיים