Отличная античная медицина
Грелки в форме частей человеческого тела, Кипр, 1 век до н. э. - 1 век н. э.
Эти глиняные сосуды наполняли горячей жидкостью (водой или маслом) и прикладывали к ноющим частям тела, чтобы облегчить боль.
Грелки в форме частей человеческого тела, Кипр, 1 век до н. э. - 1 век н. э.
Эти глиняные сосуды наполняли горячей жидкостью (водой или маслом) и прикладывали к ноющим частям тела, чтобы облегчить боль.
Ничего особенного, просто японская грелка для попы
Фотки отсюда.
Простая тканевая подстилка, в которую можно вставить химические грелки - они нагреваются, когда открываешь упаковку, от взаимодействия с воздухом. Они, как пишут, могут поддерживать температуру 41 градус в течение 12 часов.
Просто кладешь ее на стул и греешься
А если перегреешься, просто можно перевернуть на другую сторону. Она тепло не пропускает.
Больше о Японии в канале То яма, то канава
Увидел в небольшом магазинчике в Казахстане
В комментариях к предыдущему посту помимо отсылок к Уолтеру Уайту накидали довольно много интересных идей по модификации самопальных грелочек, часть которых я проверил и результатами делюсь в данном материале, как и частью чисто сторонних экспериментов.
Увы, мои выходные подходят к концу и материалы для проверки всех предложений я раздобыть не успел, так что вероятнее всего будет и третий пост - возможно финальный - где-то в рамках 4-10 дней (но это не точно), где я попытаюсь сделать агрегат максимально близкий по удобству и функционалу к заводским аналогам. А для этого мне придётся раздобыть как минимум пакеты для крови и парочку биметаллических реле... где-то.
Но начнём, пожалуй, с науки: я всё таки измерил тепловую динамику данных грелочек в условиях приближённых к идеальным и в разных стартовых условиях. Флакончик засовывался в носок в качестве имитации кармана куртки и к нему плотно прижимался термометр, после чего через определённые промежутки времени данные с него записывались в таблицу.
Метод конечно от реальности далековат, но позволяет довольно наглядно показать как общую динамику работы грелок так и сравнить их работу в разных условиях. В итоге записанные результаты я закинул в эксель и еле-еле вспомнив как с ним работать построил график.
В итоге получилась такая картина: "Температура 1" это динамика грелки активированной при комнатной температуре, а "Температура 2" это динамика предварительно разогретой до 40+ градусов грелки. Получились графики нелинейные, так как для наглядности и удобства замеры делались через разные промежутки времени - вначале намного чаще:
На графике видно что преднагретая грелка набирала температуру и сохраняла её гораздо дольше, как я и предполагал - из-за того выделяемое тепло при достижении определённого порога начинало плавить уже затвердевшее вещество.
Плюсом я крайне нерасторопно измерил и динамику просто флакончика с водой температурой в 45 градусов (нерасторопно потому что предыдущие два теста заняли 6+ часов), и вышла практически прямая линия от 45 до ~30 градусов за те же три часа. Ну, это помимо того что в любой момент её подогреть не выйдет.
Из ИМХО заметок: после остывания ниже 38-39 градусов чувствительно греть руки оно уже по большей части перестаёт, но это при комнатной температуре, а не на морозе.
Далее я исследовал более насущный вопрос - как всё это добро удобно и надёжно стартовать без особых танцев с бубном и желательно без открывания более одного флакончика с закидыванием в него всякого.
В предложениях были как разного рода магнитики и стальные шарики, так и довольно интересный вариант в виде заколки, но уже для гибких контейнеров. Начать я решил с самого очевидного - шарики. По идее при достаточно сильном соударении они должны были создать зону кавитации, от которой бы уже началась кристаллизация, а магнит их должен был удерживать вместе до нужного времени. Но увы, данная схема не сработала - в попытках хоть как то запустить процесс одну небольшую баночку данные шарики просто разбили при сильной тряске, а при более аккуратном воздействии нужного результата они просто не выдают даже при любых взаимодействиях с магнитами (которые я пол дня искал) и стрёмном звоне
Так что увы - чуда не произошло:
Теоретически могли бы сработать овальные гремучие сувенирные магнитики по типу таких... но я их потерял, так что их проверю в следующий раз. Плюс пока не понятно как надёжно удерживать их вдалеке друг от друга чтобы они не слипались когда не надо, особенно при активном ношении в куртке.
Далее была попытка проверить крайне сомнительный, но всё же аналог кавитационного стартера в виде заколки в первом попавшемся зиплоковом пакете, который не был дырявым. Из плюсов я сразу заметил что недавно расплавленный и ещё горячий ацетат натрия в таком пакете в холодной воде остывает в разы быстрее чем в стеклянных флакончиках.
Но и тут неудача - сколько бы я не щёлкал заколкой она, судя по всему, оказалась откровенно слабовата. Зато при достаточно активном размятии и постукивании самого пакета (сразу скажу что абсолютно неподходящего) оно стартовало без всякой заколки. Зато получилось ОЧЕНЬ горячим.
Так что и эту идею отложим на потом - до приобретения пакетов для крови и понимания как в них затолкать щёлкалку без потери целостности или хотя бы герметичности.
В этот момент я вспомнил, что при проведении прошлых тестов с замерами динамики температуры, как и несколько раз до этого, грелки стартовали просто при откручивании крышки:
И проверив горлышко на флакончике и внутреннюю сторону крышки я заметил крайне интересную и в данной ситуации очень полезную вещь - если горлышко с крышкой кардинально не промывать и оставить там небольшое количество ацетата натрия, то он через некоторое время высохнет и превратится в столь нужный стартер. При этом внутри крышки находится полистироловый уплотнитель, который создаёт герметичный объём внутри которого после нагревания весь ацетат натрия плавится и стекает вниз а снаружи ничего не попадает.
То есть в таком случае достаточно просто открутить и закрутить крышку и мы получаем нужный нам эффект!
Я думаю что на данном решении со стартерами конкретно для стеклянных грелок формфактора флакончиков можно и остановиться на данный момент, так как срабатывает оно достаточно надёжно. И ничто не мешает таскать с собой ещё мелкую мензурку с запасными кристаллами, если эти не сработали.
Так же после этого вопроса встал вопрос преждевременного срабатывания от перепада температур и/или тряски. Но тут что при температурных скачках в пределах 20-40 градусов что при активной тряске относительно свежие грелки самоактивироваться не желали. Даже с таким дефектом в виде выпадения длинных и тонких кристаллов из слишком пересыщенного раствора. Главное чтобы район горлышка был чист и без застывшего тригидрата ацетата натрия - после же экзекуции всё это добро штатно активировалось после закидывания куска твёрдого горячего льда:
Чтож, с практичностью на этом всё - переходим к красивостям.
Далее я всё таки провёл эксперимент по максимально растянутому застыванию данной жижи, чтобы вместо снега получались как можно более крупные кристаллы. И данный процесс мне удалось растянуть на четыре с лишним часа.
Для этого я из подручных чашек-плошек собрал своеобразный термостат, подогрел его вместе с ацетатом натрия до температуры заведомо выше той, при которой он становится переохлаждённым и чисто физически сможет начать кристаллизоваться, подвесил на ниточку сбоку затравочный кристалл и стал ждать.
И через некоторое время, после остывания жижи до температуры в 49.7 градусов, со стартового кристаллика начали выпадать новые. Сразу же после начала этого процесса я завернул всё в полотенчик для минимизации теплопотерь, накрыл крышкой и оставил в таком виде.
Ну и результат не разочаровал - если раньше жижа кристаллизировалась за 1-3 минуты и кристаллики получались игольчатыми и крайне рассыпчатыми как на первом фото, то в данном случае получились экземпляры в разы больше, которые пришлось не без труда выковыривать из практически монолитного кристаллического кирпича!
И кирпичик получился, надо сказать, знатный. Если обычно затвердевший тригидрат ацетата натрия похож на мокрый снег и спокойно крошится руками (как на видео с пакетом), то тут получился кусок который просто голыми руками мне разломать уже не удалось. Пришлось расковыривать его при помощи молотка и ножа.
В итоге внутри обнаружилось довольно много красивых структур.
Опыт же с переохлаждённым горячим льдом, как по мне, вышел неудачным, так что его я завершу в следующий раз. Вместо более-менее плотного конгломерата получился ещё более рыхлый снех и отлитые формочки разломались.
Вероятно его после застывания нужно слегка просушивать.
Из советов, что родились в процессе возни с данной жижей:
1) При долгом простаивании банки с ацетатом натрия в нём могут выпасть вот такие вот длинные игольчатые кристаллы. На характеристики это вроде как не влияет, как я выяснил, но при желании лечится оно разогревом до 50+ градусов с добавлением небольшого количества воды и буквально пары миллилитров уксусной кислоты.
Происходит это вроде как из-за пересыщения раствора, из-за чего не весь тригидрат ацетата натрия может расплавиться в собственной гидрирующей же воде.
2) Если хочешь набрать жижу в шприц для переливания куда либо (это самый удобный и безопасный метод) перед этим всегда нужно тщательно промыть шприц под водой. Иначе получится как-то так - от пылинки на нём начинается процесс и целая банка жижи становится малооперабельной.
На первом фото вытащить шприц с налипшим кристаллом я успел, а вот на втором уже нет и оно застыло вместе с жижей в нём:
При работе с ацетатом натрия вообще крайне желательно промывать под струёй воды всё, что с ним контактирует. Так минимизируется риск ложного срабатывания когда оно не надо.
Чтож, на этом пока что всё - продолжу работать в направлении максимально удобных пакетных грелок на выходных и как наберу оборудования для последующей серии тестов.
Идеи и предложения не стесняйтесь кидать в комментарии.
P.S. - опять еле-еле уложился в лимиты. Для активных авторов на пикабу я бы сделал их чуть помягче.
В этом посте, очередном из моих редких и крайне рандомных, я попробую как можно более подробно расписать все тонкости создания такой штуки как "горячий лёд" и его практическом применении. Это конечно не Гексакарбонил вольфрама какой нибудь и у любого хоть немного знакомого с химией вызовет максимум улыбку, но штука как оказалось для обывателя не менее интересная и куда как более полезная в быту.
Собственно тема варки ацетата натрия практически на кухне на пикабу уже мелькала - года четыре назад и в видеоформате от довольно годного автора, но я решил сделать версию более текстово-изобразительную с вкраплениями коротких видео (ибо гифки упорно получаются по весу раза в три толще видеоформата), которая затрагивает весь процесс целиком и полностью. Бонусом идёт несколько неочевидных нюансов поведения данной жижи в разных условиях, которые ни в каких других источниках я ни разу не видел и узнал из личного опыта возни с ней на протяжении недели.
Кому интересен непосредственно процесс кристаллизации и красивые фото можете мотать сразу на середину поста, ибо получился он у меня как всегда крайне длинным - а кому холодно и реально заняться в последующие пару дней нечем могут ознакомиться со всем процессом досконально.
Для начала немного справочной информации:
Ацетат натрия (CH3COONa), он же натриевая соль уксусной кислоты. Используется во многих отраслях производства - от химического до текстильного - в том числе пищевом как консервант под индексом E262. Но что нам интереснее всего - в качестве компонента химических обогревателей, так как при кристаллизации его водного раствора в тригидрат выделяется тепло, и выделяется его немало: ~270 кДж/кг.
И что особенно прекрасно - при нагревании выше 60°C кристаллы тригидрата ацетата натрия расплавляются обратно в свой водный раствор и остужаясь до комнатной температуры всё остаётся в таком состоянии ожидая нужного момента.
То есть можно безопасно заливать его в абсолютно любые тары превращая их в многоразовые грелки, сделать аналог 3D ручки, кристаллизировать фигурки в формочках и выращивать красивые кристаллы сколько душе угодно.
Самое интересное в данном веществе как по мне кроется в том, из чего его можно не напрягаясь сварить в ведёрке - из пачки соды, пары бутылок уксусной кислоты и небольшого количества воды. Уж этого копеечного добра точно полно если не на кухне, так в ближайшем магазине, да и процесс оказался по силе практически кому угодно.
Надеюсь со вступлением не затянул, переходим непосредственно к созданию данной жижи.
Для первого этапа синтеза самого вещества нам понадобятся:
- Гидрокарбонат натрия - обычная пачка пищевой соды на 500г
- Три флакона 70% уксусной кислоты
- Ведёрко повыше
- Черпак-мешалка
- Набор чашек и стаканов
- Шприц покрупнее (или, если имеется, поверенный мерный стакан который точно измеряет объём)
Перед началом непосредственно процесса пара советов:
1) Для начала все контейнеры очень желательно хорошо помыть и протереть, чтобы потом в готовом продукте не плавали комки пыли и волос.
2) Делать всё это лучше в проветриваемом помещении, ибо при переливании уксусная кислота нещадно выделяет разъедающие миазмы.
3) Вообще быть с уксусной кислотой как можно более аккуратным - она хоть и пищевая, но при достаточно длительном контакте с кожей прекрасно оставляет химические ожоги. Так что рекомендую смывать её максимально быстро.
Из видео "Огненного ТВ" идеально подошло соотношение реагентов, которое можно легко и кратно скалировать: на 500гр соды нужно 480мл уксусной кислоты и 90мл воды.
Пачку соды целиком и без лишних манипуляций высыпаем в ведро, так как там как раз 500 грамм, далее в большой стакан шприцом (да, двадцать четыре раза если он на 20мл и ничего точнее не нашлось) отмеряем кислоту и в отдельную кружку воду, желательно фильтрованную.
После чего под радостное шипение смешиваем всё это добро и наблюдаем за поднимающейся пенкой. Если брать ведро повыше то о переливании через край можно не беспокоиться - после набора определённого объёма пена схлопывается обратно с забавным звуком:
После чего остаётся только хорошо перемешать получившуюся кажу и ждать. Много ждать - около десяти-двенадцати часов, пока не закончится реакция - периодически (раз в час по началу, потом как получится) тщательно перемешивая. Пока всё это стоит и булькает лучше убрать ведёрко в хорошо проветриваемое помещение - например на балкон с любимыми цветами - и накрыть сверху чем нибудь чтобы туда не летела пыль.
Если не перемешивать, то сверху останется крайне плотная корка а внизу непрореагировавшая жидкость. Или получится как у @kirys четыре года назад: вместо снега осадок из соды, жидкость пахнущая уксусом и непонятно что делать дальше. В последнем случае, кстати, всё пошло как надо, просто жидкость не кристаллизировалась - если бы в неё кинули небольшой кристаллик ацетата натрия то через десяток секунд получился бы всё тот же самый снег.
В общем по итогу должно получиться чистое белове вещество с консистенцией мокрого снега.
Далее следует второй этап - данную кашу нужно растопить и отфильтровать от непрореагировавших компонентов и мусора.
Для этого понадобятся:
- Любая кастрюлька (за её сохранность можно не беспокоиться, всё отмывается на раз)
- Банка повыше и желательно повместительнее - та что на фото не подошла, как будет видно позже
- Воронка с любым фильтрующим материалом - бумажные полотенца вполне подходят
- Всё та же мешалка/черпалка
Снег выгружаем в кастрюльку и начинаем его топить. Делать это желательно при температуре не выше 70-80 градусов чтобы вода из раствора не слишком сильно испарялась (но долить 3-5 миллилитров воды при случае не помешает, взамен испарившейся до этого). При желании и наличии второй кастрюли побольше можно создать водяную баню и над температурой особо не раздумывать, но можно и греть просто на маленьком огне периодически перемешивая.
В итоге почти всё вещество должно раствориться в полупрозрачную маслянистую жидкость. Возможно образование кучи нерастворимой пены - её нужно вычерпать и выкинуть, но пару кусочков сохранить всё таки желательно в качестве затравки.
На втором фото видна уже подходящая для фильтрации банка:
Далее смачиваем водой фильтровальную бумагу, закладываем её в воронку и начинаем туда потихоньку переливать ещё горячую жижу. Важно чтобы она была горячей - уже остывшая она с 90% вероятностью начнёт застывать прямо в воронке. В процессе фильтрации на бумаге остаётся вся ненужная пена, осадок и прочий мусор - получается мутноватая маслянистая жидкость.
Которая после отстаивания и остывания превращается в нужную нам штуку - 0.6 литра чистого и почти полностью прозрачного водного раствора ацетата натрия, который уже можно переливать куда угодно.
К вопросу о неподходящих банках - при переливании уже остывшего ацетата в более подходящие по объёму тары будьте осторожны - кристаллизоваться эта штука начинает от малейшего намёка в виде микроскопической пылинки самого ацетата которые ты разбросал повсюду пока варил или не совсем ровного края воронки, который выступает в качестве начального центра кристаллизации. И вместо удобной для переливания жижи ты в итоге получаешь стремительно нагревающуюся банку из которой данные кристаллы вытащить уже не так просто.
Особенно сильно это доставляет когда ты только начал фильтровать, а оно уже застыло и его нужно плавить обратно.
Ну и собственно для чего всё это в основном и затевалось:
Переливаем жижу в любой удобно лежащий в руке флакончик и за копейки получаем вечную грелку для рук, которая в холода поможет быстро отогреть до онемения отмороженные руки даже на улице в любой момент. А если залить жижу в пачку от майонеза и засунуть под куртку то согреет и тушку - использование формфакторов бесконечное, а цена в ~120 рублей за целых 600мл вещества позволяет наварить его любое нужное количество. Я уже подумываю о создании саморазогревающегося жилета.
Наглядный процесс работы данной приблуды в более наглядной таре и с электронным термометром для наглядности экзотермического процесса.
Нагревается сама бутылка как раз настолько, чтобы не обжигать руки и сохраняет данную температуру до пары часов.
И чтобы впоследствии использовать грелку заново лёд из неё выковыривать не нужно - достаточно просто закинуть её в кипящую воду минут на двадцать и после остывания она снова в первозданном виде и готова к использованию. Если крышку не открывать ни для чего кроме закидывания в бутылку стартового кристалла то работать она будет вечно - нужно будет максимум раз в год долить пару миллилитров воды взамен испарившейся.
На втором фото можно увидеть примерный набор грелок из двух флакончиков и мензурки со стартовыми кристаллами
Немного красивостей - процесс кристаллизации тонкого слоя ацетата натрия на тёмной поверхности выглядит реально завораживающе.
И получившиеся в итоге кристаллы как раз можно использовать в качестве стартовых для начала кристаллизации.
Интересные факты о получающихся кристаллах - их форма и размер, как оказалось, тоже очень сильно зависят от начальной температуры жижи. Как пример: кристаллы слева получены из раствора который был охлаждён примерно до +3/+5 градусов, затвердел он крайне быстро и в итоге вещество получилось отнюдь не рассыпчатым а очень даже плотным.
А кристаллы справа росли в стакане с жижей подогретой до +40 около часа и получились крупными, рассыпчатыми и прозрачными.
Например вот этот флакончик после неравномерного разогрева в микроволновке начал кристаллизироваться когда был ещё горячим и остывал он около четырёх часов, так как выделяющееся в процессе кристаллизации тепло поддерживало критическую температуру. А кристаллы, как известно, получаются тем больше, чем более медленно они растут. В итоге в нём получилась крайне красивая гроздь крупных кристаллов - и есть у меня предположение что это далеко не предел их размерам.
На фото, кстати, процесс ещё не завершён и колбочка довольно горячая.
Напоследок несколько советов:
- Если раствор получился слишком мутным, то в растворении нерастворённого осадка может помочь миллилитр-другой уксусной кислоты - а если он слишком сильно этой самой кислотой пахнет, то отстаивание с открытой крышкой в твёрдой форме.
- Любые контактирующие с ацетатом натрия жидкой форме колбочки, крышки и палочки при нежелательности его кристаллизации крайне желательно всполаскивать в воде. Для этого же всегда закрывать крышки на банках с жижей - иначе обязательно залетит пылинка.
- Руку в банку с жижей для красивой кристаллизации вокруг ладони совать можно, но крайне осторожно и с быстрым доступом к холодной воде. Лично я пытался для красивого кадра кристаллизовать лужицу горячего льда прямо на руке и мои мёрзлые ладони этого не выдерживали - припекает в процессе будь здоров.
- После всех манипуляции все банки/столы хорошенько протереть мокрой тряпкой от остатков ацетата натрия и уксусной кислоты.
Что ж, для начала хватит, пожалуй - еле-еле вместил данный поток мысли в лимиты поста.
Экспериментируя с самими грелками в разных режимах и условиях у меня на данный момент накопилась целая пачка идей для будущих экспериментов:
1) Замерить точную тепловую динамику данных грелок в реалистичных условиях - сколько по времени они будут держать определённую температуру в холодном и разогретом до критической температуры состоянии и сравнить их динамику с бутылкой обычной горячей воды той же температуры. Благо термометр раздобыл.
2) Поэкспериментировать с механизмом запуска разогрева сравнимым с заводской грелкой - чтобы не приходилось откручивать крышку и закидывать что либо. Вариантов несколько - от сменных колпачков до залитых парафином кристаллов в гибких крышках, которые раскрываются при нажатии.
3) Попробовать использовать данную жижу в художественных целях. Например сделать панель с меняющимся при нагреве кристаллическим узором или заливать объёмные фигурки из переохлаждённого горячего льда. 3D ручка же из данного вещества получилась своеобразная - можно посмотреть на результаты в бонусном комментарии.
4) Вырастить как можно более крупный монокристал?
Если кому то будет интересен конкретный пункт или у него есть любые собственные идеи смело тыкайте в комментариях, проведу и сваяю второй пост.
P.S. - будет забавно, если в горячее выйдет пост про горячий лёд.
А баянометр показывает совсем уж странные штуки...
Пройдя этот тест, вы узнаете, сколько нужно сосисок, чтобы спуститься по ним на дно Марианской впадины. А еще сколько их можно съесть, пока длится самый долгий в мире поцелуй. Не пропустите!