I helgen lämnade jag av misstag ett glas vatten på mitt köksbord några dagar medan jag var utanför staden. Inte överraskande, bubblor bildades på väggarna.
Som jag förstår senast när jag deltog i en kemikurs för ett tag sedan, händer detta på grund av självjoniserande vatten (i ungefär ett förhållande på $ 10 ^ {- 14} $ om jag minns rätt) .
$$ \ ce {H2O + H2O \ rightleftharpoons H3O + + OH -} $$
Av någon anledning bildades dock bubblorna bara upp till ett visst djup:
Vad är orsaken till detta? Händer självjonisering enhetligt i glaset? Börjar bubblor bildas uppifrån och ner och skulle de ha nått botten om de lämnats orörda längre?
Kommentarer
- Kärnbildningsplatser i glaset?
Svar
Gaser är mindre lösliga i varmt vatten än kallt vatten.
bubblor är troligtvis från upplöst gas som kommer ut ur lösningen när vattnet värms upp.
Bubblorna är inte relaterade till självjonisering av vatten. Självjoniseringen varierar något med tryck, så på ett extremt djup i havet kan du behöva överväga vad Kw är, men inte i ett glas vatten.
Gasernas löslighet ökar med trycket, så på grundval av detta är det mer troligt att du skulle ha bubbla uppe nära toppen. Trycket är emellertid bara 1-2% större vid glasets botten jämfört med toppen. Det kan finnas färre kärnbildningsplatser (som små repor) nära botten av det aktuella glaset. Dessutom, om bubblorna rör sig upp längs väggen ibland, skulle det vara logiskt att det finns mindre i botten.
Kommentarer
- Så det skulle inte finnas några färre bubblor om jag lämnade ett varmt glas vatten att sitta och svalna, eller hur?
- Jag skulle inte ' förväntar mig något
Svar
Jag har alltid antagit att bubblorna bildades eftersom de kommer ut ur lösningen efter att vattentrycket sjunker. Inuti din VVS är trycket högt och vattnet kan hålla mycket gas och sedan efter att du har hällt det i glaset är trycket lägre och du har en övermättad lösning och gasen kommer gradvis ur lösningen vid kärnbildningen platser på glasväggarna.
Föreslaget experiment: ta ett sådant glas vatten efter att det har stått några dagar och häll vattnet i ett nytt glas. Se om det bildas nya bubblor.
En annan sak att försöka: försegla vattnet från atmosfären medan du lämnar det vid ungefär atmosfärstryck. Kanske kan du vända ett glas fullt av vatten i ett badkar och se till att inte fånga en bubbla? Jag går att göra detta just nu!
Uppdatering:
Det inverterade glaset samlas ungefär lika många bubblor som det upprättstående glaset, så gasen verkar komma från ”inuti” vattnet och diffunderar inte där. Jag märkte inte någon förspänning mot glasets topp vid min första kontroll efter några timmar, men nu, efter två dagar, har det inverterade glaset några fler och större bubblor nära toppen, där de fastnar. ”Jag spekulerar i att det är bara tyngdkraften som gör det”: ibland kommer en bubbla att lossna från väggarna och helt enkelt flyta upp, även om jag inte har tålamod att se om de någonsin fäster på väggarna snarare än att bara fortsätta till toppen.
Kommentarer
- ja, att ' är en bra punkt, trycket i VVS skulle vara en viktig faktor. Kan vara så högt som 80psi för stadsvatten. 30 psi är vanligt för brunnvatten
Svar
Du blandar ihop saker. Själjoniseringen av vatten är inte relaterad till bubblor alls. Joniseringen är en jämviktsprocess som pågår för alltid under konstanta förhållanden, vilket innebär att jonkoncentrationen inte ökar under c under konstanta förhållanden. Joner produceras också i vattenfas, inte gasfas
$$ \ ce {2H2O ~ (l) – > H3O ^ {+} ~ (aq) + OH- ~ (aq)} $$
Dricksvattnet är inte rent, det är en lösning av många mineraler och gaser. Om temperaturen och trycket i omgivningen ändras kan det påverka gasernas löslighet. Gaser är mindre lösliga vid hög temperatur. Så när vatten absorberar värme kommer gaser ut i form av bubblor. Om det specifika djupet varierar lösligheten omvänt med trycket. När trycket ökar med djupet så uppträder bubblor bara upp till ett visst djup.
Kommentarer
- @Saad Försök att be människor i Alaska ….
- @Saad That ' en fransk balkong.
- Oj, ledsen för balkongen