آزمایش ساخت آتشفشان خوداشتعال

در این مقاله قصد داریم که شما را با دو ماده‌ی مهم و بسیار پرکاربرد در زندگی روزمره‌ی اکثر انسان‌ها آشنا سازیم. اولین ماده پتاسیم پرمنگنات نام دارد که ضدعفونی‌کننده و اکسنده قوی می‌باشد. این ماده به صورت بلورهای ریزسونی شکل است که بیشتر بدون بو و محلول در آب می‌باشد.
دومین ماده گلیسرین به صورت مایعی بی‌رنگ و زلال است که بدون رنگ و بو است.

این ماده کاربرد فراوانی در صنعت صابون‌سازی دارد. همچنین در صنایع مختلفی همچون آرایشی و بهداشتی نیز استفاده می‌شود. حال بهتر است بدانید که با انحلال این دو ماده در هم با واکنشی گرمازا روبه‌رو خواهیم شد که نتیجه‌ی آن ایجاد شعله‌های آتش خواهد بود. در ادامه‌ به وسیله‌ی ساخت آتشفشان خوداشتعال، ما شاهد ترکیب این دو ماده خواهیم بود که در نوع خود بسیار جالب و هیجان‌انگیز است. پس همراه ما باشید.

پتاسیم پرمنگنات چیست؟

حتماً می‌دانید که با پیشرفت علم و فناوری، مواد شیمیایی کاربرد گسترده‌ای در صنعت پیدا کرده است. پتاسیم پرمنگنات به علت ویژگی‌ها و کاربردهای فراوانی که دارد از محبوبیت بالایی برخوردار است. از این ماده در صنایع پزشکی، تصفیه‌ی آب و حتی پرورش ماهیان می‌توان استفاده نمود. از ویژگی‌های بارز پتاسیم می‌توان به ضدعفونی‌کننده بودن، منقبض بودن آن و برطرف‌کننده بودن بو اشاره نمود. البته زمانی که پتاسیم پرمنگنات خام است به صورت پودر بنفش تیره و بدون بو یا بلور سیاه‌رنگ می‌باشد.

جالب است بدانید که اولین بار به عنوان ضدعفونی‌کننده در سال 1857 تولید شد که در آن زمان بیش‌تر برای درمان بیماری‌های پوستی به کار گرفته می‌شد. این ترکیب زمانی که بر روی پوست شما قرار بگیرد، با استفاده از ترکیبات موجود در پوست، اکسیژن را آزاد می‌نماید و میکروب‌های موجود رو از بین می‌برد که در نوع خود بسیار جالب است. حال بهتر است این نکته را به خاطر بسپارید که برای استفاده از این محلول می‌بایست محلول را همان زمان استفاده کنید و به زبان ساده‌تر باید محلول شما ساده باشد، چرا که پتاسیم پرمنگنات در صورت ماندن اکسید شده و رنگ آن به صورت قهوه‌ای درمی‌آید.

همچنین برای مصرف درمانی می‌توان آن را با آب گرم ترکیب نموده و یک محلول رقیق درست کنید، به گونه‌ای که رنگ محلول به صورت صورتی باشد، اگر به این شکل درنیاید باعث تحریک پوست شما خواهد شد. حال بهتر است به کاربردهای پتاسیم پرمنگنات اشاره کنیم که شامل موارد زیر می‌باشد:

•  تصفیه آب
• ایجاد محلول ضدعفونی‌کننده
• درمان ضدقارچ برای دست و پا
• داروی ضدعفونی وبا
• تصفیه‌ی فاضلاب‌های صنعتی و بهداشتی
• کنترل‌کننده طعم و بو
• صنعت پزشکی
• صنعت کشاورزی
• افزایش ماندگاری میوه ها

گلیسیرین چیست؟

گلیسیرین یک الکل قندی تری‌هیدروکسی است که دارای متابولیسم کربوهیدرات و لیپید می‌باشد. همچنین دارای فرمول مولکولی C3H5(OH)3 و جرم مولکولی 92.094 گرم بر مول است. بد نیست بدانید که به دلیل داشتن پیوند هیدروژنی با هر نسبتی درون آب حل می‌شود. گلیسیرین را اغلب به عنوان مایعی بی‌بو و شفاف به عنوان حلال، نرم‌کننده، عامل دارویی و یا شیرین‌کننده می‌شناسند. بهتر است این نکته را به یاد داشته باشید که در واقع چیزی به عنوان گلیسیرین جامد وجود ندارد، مگر این که بتوانیم گلیسیرین را که در یک یخچال فریزر یخ زده است به عنوان گلیسیرین جامد به حساب آوریم.

حتی گاهی ممکن است شما مکعب‌های جامد که برچسب صابون گلیسیرین را دارند خریداری نمایید. در واقع می‌توان چنین برداشت نمود که این مکعب‌های جامد را در دمای 771 درجه‌ی سانتی‌گراد می‌توان ذوب نمود. تنها صابون معمولی بیش‌تر در ترکیب با مقدار زیادی گلیسیرین و الکل و شکر موجود می‌باشد. همچنین برداشت ما از گلیسیرین این است که به خودی خود مایع است. گلیسیرین کاربردهای فراوانی دارد که شامل موارد زیر می‌باشد:

– صنایع غذایی
– داروسازی
– آرایشی و بهداشتی
– رنگ‌سازی
– ضد انجماد
– کشاورزی
– صنایع نظامی و …

آزمایش آتشفشان خوداشتعال

حال نوبت به آزمایش آتشفشان خوداشتعال رسیده است. شما با دیدن نتیجه‌ی این آزمایش به احتمال زیاد شگفت‌زده خواهید شد. چرا که ترکیب دو ماده‌ی گلیسیرین و پتاسیم پرمنگنات را شاهد خواهیم بود.

مواد مورد نیاز آزمایش آتشفشان خوداشتعال

– گلیسیرین
– پتاسیم پرمنگنات
– سطح نسوز (روی خاک، تکه‌ی آجر و …)

مراحل انجام کار آزمایش آتشفشان خوداشتعال

1- ابتدا نیاز است که به اندازه‌ی یک قاشق پتاسیم پرمنگنات را بر روی یک سطح نسوز بریزید.

2- سپس مقداری گلیسیرین بر روی آن اضافه کنید.

3- اگر که دمای محیط در حدود 25 درجه‌ی سانتیگراد قرار گرفته باشد، ناگهان اشتعال به وجود خواهد آمد.

نتیجه‌گیری آزمایش آتشفشان خوداشتعال

نتیجه‌ی این آزمایش به این صورت است که پتاسیم پرمنگنات به عنوان یک اکسیدکننده‌ی قوی باعث سوختن گلیسیرین می‌شود و در اثر اختلاط دو ماده و کمی حرارت دادن، آتش، خاکستر و کربن دی کسید و بخار آب تولید می‌شود. همچنین بهتر است بدانید که خاکستر این واکنش شامل پتاسیم کربنات و منگنز اکسید می‌باشد.

توضیحات تکمیلی

در رابطه با ترکیب منگنزاکسید بهتر است به یاد داشته باشید که از سالیان دور تاکنون در صنایع مختلف به عنوان رنگدانه، کاتالیزور، حسگر و پوشش‌های الکتریکی استفاده می‌شده است. این یک ترکیب معدنی است که به صورت جامد سیاه یا قهوه‌ای نمونه‌هایی از آن را می‌توانید دنبال کنید. همچنین این ماده با فرمول شیمیایی MNO2 شناخته می‌شود و کاربردهای مختلفی در صنایع مختلف از جمله تصفیه آب و جریان هوا، ساختار باتری‌ها، مدارهای الکتریکی، مواد پلاستیکی، نابودکننده قارچ‌ها و حشرات و … استفاده می‌شود.

منگنز اکسید دارای انواع مختلفی می‌باشد که می‌توان منگنز دی اکسید، اکسید منگنز، پودر اکسید منگنز، منگنز اکسید میکرونیزه، منگنز اکسید سبز، منگنز اکسید قهوه‌ای را نام برد. جالب است بدانید که همگی انواع مختلفی از ترکیب‌های منگنز با اکسیژن هستند که شما می‌توانید به صورت طبیعی نمونه‌هایی از آن را پیدا کنید و یا در محیط آزمایشگاه برای کاربردهای گوناگون از آن استفاده کنید.

همچنین ماده‌های معدنی دیگری مانند هوسمانیت، منگنوزیت، بیرنزیت و منگنیت نیز به عنوان اکسیدهای منگنز شناخته می‌شوند. این ماده به صورت مخلوط سایر کانی‌ها یافت می‌شوند. از کاربردهای منگنز اکسید می‌توان به کاربرد آن در باتری‌های سلول خشک اشاره نمود. چرا که باتری‌ها بخش قابل توجهی از کل مصرف سالانه منگنز اکسید را تشکیل می‌دهند.

علاوه بر این، ترکیب شیمیایی منگنز اکسید در نساجی‌ها، آزمایشگاه‌های شیمی، تولید رنگ‌دانه‌ها، به عنوان سفیدکننده و همچنین به عنوان یک افزودنی برای خوراکی دام و طیور و صنایع رنگ و مصالح ساختمانی مانند آجر، کودهای گیاهی و دفع قارچ‌ها و حشرات مزاحم در کشاورزی اشاره نمود.

از مشخصات فنی ماده‌ی شیمیایی مگنز اکسید، می‌توان به به چگالی آن اشاره نمود که حدود 5.03 گرم بر سانتی متر مکعب می‌باشد. چرا که اکسید منگنز یک ترکیب معدنی است که مانند بسیاری از مونو اکسید‌های دیگر، از ساختار سنگ نمکی برخوردار می‌باشد و هم کاتیون‌ها و آنیون‌ها چیدمان هشت ضلعی دارند. مگنز دی اکسید هم یک ترکیب معدنی است و نیز به طور طبیعی به عنوان پیرولوزیت معدنی وجود دارد که این خود جزوی از کلوخه‌های معدنی می‌باشد.

سؤالات متداول

1. انواع گلسیرین را نام ببرید.

– گلیسیرین سنتزی
روش سنتزی به معنای تولید این ترکیب با کمک مواد اولیه شیمیایی است برای این کار از واکنش کلراسیون پروپیلن برای تهیه‌ی گلیسیرین است.

– حیوانی
در این روش در نتیجه‌ی واکنش چربی حیوانی با هیدروکسید سدیم و طی واکنش صابونی شدن این ماده به عنوان محصول جانبی تولید می‌شود.

– گلیسیرین گیاهی
این نوع از چربی‌های موجود در گیاهان موسوم به تری‌گلیسیرید یافت می‌شوند. حال بهتر است توجه داشته باشید که در واقع در این روش روغن گیاهانی مانند نارگیل، هسته‌ی خرما و زیتون تحت فشار مانند هیدروکسید سدیم واکنش نشان می‌دهد که در نتیجه‌ی آن گلیسیرین از تری‌گلیسیرید جدا می‌شود. حال ممکن است محصول به دست آمده یک مایع بدون بو و شیرین باشد.

2. کاربردهای پزشکی پتاسیم پرمنگنات چیست؟

همانطور که شما هم می‌بینید در علوم پزشکی مواد شیمیایی کاربرد فراوانی دارد. حال پتاسیم پرمنگنات به دلیل ویژگی‌هایی که دارد بیش‌تر برای درمان عفونت‌های پوستی و قارچ‌ها کاربرد گسترده‌ای پیدا نموده است. جالب است بدانید که از محلول رقیق پتاسیم پرمنگنات اغلب برای درمان عفونت‌های پوستی مانند اگزما، آکنه و غیره استفاده می‌شود. اما به دلیل خاصیت ضدمیکروبی این محلول، طیف گسترده‌ای از جلبک‌ها، باکتری‌ها و ویروس‌ها را از میان می‌برد و احتمال ابتلا به عفونت‌های ثانویه را به طور چشم‌گیری از میان می‌برد.

3. در آزمایش ساخت آتشفشان خوداشتعال، خاکستر این واکنش شامل چه چیزهایی می‌باشد؟

در رابطه با خاکستر این واکنش بهتر است بدانید که بیش‌تر شامل منگنزاکسید و پتاسیم کربنات می‌باشد.