Odkud pocházejí bubliny ve sklenici vody?

Tento víkend jsem na několik dní nechtěně nechal na svém kuchyňském stole sklenici vody, když jsem byl mimo město. Není překvapením, že se na stěnách vytvořily bubliny.

Jak jsem pochopil z doby, kdy jsem před nějakou dobou chodil na hodinu chemie, k tomu dochází kvůli samoionizaci vody (asi v poměru 10 $ ^ {- 14} $, pokud si dobře pamatuji) .

$$ \ ce {H2O + H2O \ rightleftharpoons H3O + + OH -} $$

Z nějakého důvodu se však bubliny tvořily pouze do určité hloubky:

Ukázkový obrázek

Jaký je důvod? Dochází k ionizaci ve skle rovnoměrně? Začnou se bubliny tvořit shora dolů a dosáhly by dna, pokud by zůstaly nedotčené déle?

Komentáře

  • Nukleační místa ve skle?

Odpověď

Plyny jsou méně rozpustné v teplé vodě než studené.

bubliny pravděpodobně vznikají z rozpuštěného plynu vycházejícího z roztoku při zahřívání vody.

Bubliny nesouvisejí se samoionizací vody. Samoionizace se do určité míry mění s tlakem, takže v extrémní hloubce oceánu možná budete muset zvážit, co je Kw, ale ne ve sklenici vody.

Rozpustnost plynů se zvyšuje s tlakem, na tomto základě je tedy pravděpodobnější, že by se bublina objevila v horní části. Tlak je však pouze o 1–2% vyšší ve spodní části sklenice ve srovnání s horní částí. V dolní části konkrétního skla může být méně nukleačních míst (jako jsou malé škrábance). Také, pokud se bubliny někdy pohybují podél zdi, bylo by logické, že dole je méně.

Komentáře

  • Takže by nebylo žádné / méně bublin, kdybych nechal horkou sklenici vody sedět a ochladit se, správně?
  • Neočekával bych ' žádnou

odpověď

Vždy jsem předpokládal, že se bubliny vytvořily, protože po poklesu tlaku vody vycházejí z roztoku. Uvnitř vašeho vodovodu je tlak vysoký a voda může zadržet hodně plynu, a poté, co jej nalijete do sklenice, je tlak nižší a máte přesycený roztok a plyn při nukleaci postupně vychází z roztoku weby na skleněných stěnách.

Navrhovaný experiment: vezměte takovou sklenici vody poté, co stála několik dní, a nalijte vodu do nové sklenice. Zjistěte, zda se tvoří nové bubliny.

Další věc, kterou je třeba vyzkoušet: utěsněte vodu z atmosféry a nechte ji přibližně na atmosférickém tlaku. Možná byste mohli invertovat sklenici plnou vody ve vaně a dávat pozor, abyste nezachytili bublinu? jak to udělat hned teď!

Aktualizace:

Obrácené sklo se shromažďuje asi tolik bublin jako svislá sklenice, takže se zdá, že plyn přichází z „vnitřku“ vody a nerozptyluje se tam. Při první kontrole jsem si po několika hodinách nevšiml žádné odchylky směrem k horní části sklenice, ale nyní, po dvou dnech, má obrácené sklo nějaké další a větší bubliny v horní části, kde se zachytí. „spekuluji, že to dělá jen gravitace: občas se bublina oddělí od stěn a jednoduše se vznáší, i když nemám trpělivost zjistit, zda se někdy znovu připojí ke stěnám, než prostě vždy pokračovat nahoru.

Komentáře

  • ano, ' je dobrý bod, tlak v instalatérství by bylo důležitým faktorem. Pro městskou vodu by to mohlo být až 80 psi. U studniční vody je běžný tlak 30 psi.

Odpověď

Mícháte věci. Samoionizace vody vůbec nesouvisí s bublinami. Ionizace je rovnovážný proces, který probíhá navždy za konstantních podmínek, což znamená, že koncentrace iontů se při stálé podmínky. Ionty se také vyrábějí ve vodné, ne plynné fázi

$$ \ ce {2H2O ~ (l) – > H3O ^ {+} ~ (aq) + OH- ~ (aq)} $$

Pitná voda není čistá, je to řešení mnoha minerálů a plynů. Změna teploty a tlaku okolí může ovlivnit rozpustnost plynů. Plyny jsou při vysoké teplotě méně rozpustné. Voda absorbuje tepelné plyny, které vystupují ve formě bublin. U konkrétní hloubky se rozpustnost mění nepřímo s tlakem. Jak se tlak zvyšuje s hloubkou, bubliny se objevují pouze do určité hloubky.

Komentáře

  • @Saad Zkuste se zeptat lidí na Aljašce ….
  • @Saad To ' sa francouzský balkon.
  • Jejda, balkon je nám líto

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *