آزمایش کوه آتشفشان یکی از آزمایشاتی است که در دوران مدرسه همه ما با آن آشنا می شویم. این آزمایش به روش های مختلفی قابل انجام است اما معمولی ترین روش آن استفاده از آمونیوم دی کرومات است که به راحتی فوران آتشفشان را تداعی می کند. این آزمایش کلاسیک با وسایل بسیار ساده قابل انجام است ولی باید جوانب احتیاط را کاملا رعایت کنید تا دچار آسیب دیدگی نشوید.

علت نامگذاری این آزمایش به عنوان کوه آتشفشان این است که در مرحله معکوس درست مانند آتشفشان طبیعی خاکستر و گاز از دهانه آتشفشان شما خارج می شود. آتشفشان ها تاثیرات قابل توجهی بر آب وهوای زمین دارند مثلا می توانند باعث بارش باران و ایجاد رعد و برق شود.  دود و بخارات سمی حاصل از آنها می تواند باعث مشکلات تنفسی برای انسان ها و حیوانات شود و در طول تاریخ باعث شده اند انسان های زیادی از محل زندگی خود وادار به مهاجرت شوند.

آزمایش کوه آتشفشان علاوه بر آمونیوم دی کرومات با استفاده از جوش شیرین و سرکه نیز قابل انجام است و می توان به دلیل ایمنی بالاتر آن را در خانه نیز انجام داد.

آزمایش کوه آتشفشان کلاسیک که با آمونیوم دی کرومات انجام می شود در واقع یک واکنش تجزیه است که با نور و حرارت همراه است به همین برای دانش آموزان بسیار جذاب است و می تواند آنها را به علم شیمی علاقمند کند.

وسایل مورد نیاز برای انجام آزمایش کوه آتشفشان در آزمایشگاه

• ۵۰ گرم دی کرومات آمونیوم  به شکل خرد شده
• یک عدد  بشر بزرگ
•  کپسول چینی یا ظرف فلزی
•  الکل
• پنس
•  پنبه
•   کبریت یا فندک

دی کرومات آمونیوم چیست؟

دی کرومات آمونیوم یک ترکیب معدنی به رنگ نارنجی است که به عنوان کروم هگزا والان نیز شناخته می شود زیرا در این ترکیب کروم در حالت اکسیداسیون ۶+ قرار دارد . دی کرومات آمونیوم در واقع یک نمک است که از یون های آمونیوم و دی کرومات تشکیل شده است. بنابراین دی کرومات آمونیوم یک جامد یونی با نقطه ذوب بالا است که در آب محلول است و به عنوان یک ترکیب اکسید کننده واکنش شدیدی با ترکیبات کاهنده می دهد.

آزمایش کوه آتشفشان چیست و چگونه می توان آن را انجام داد؟

روش انجام آزمایش کوه آتشفشان

برای انجام آزمایش ابتدا دی کرومات آمونیوم را وزن کنید و آنرا به شکل تپه روی کپسول چینی یا ظرف فلزی قرار می دهیم. حالا نوبت روشن کردن آن است بهتر است که ابتدا مقداری پنبه را به الکل آغشته کرده و پس از آتش زدن آن را با پنس به قله تپه دی کروماتی خودتان نزدیک کنید. شما همچنین می توانید بطور مستقیم آن را با کبریت روشن کنید که بسته به خلوص دی کرومات مورد استفاده ممکن سریع آتش بگیرد.

پس از مشتعل شدن دی کرومات آمونیوم شروع به سوختن کرده و از قله تپه به داخل فرو می ریزد. سپس واکنش معکوس شده و درست مانند کوه آتشفشان شروع به فوران به سمت بیرون خواهد کرد.

در این مرحله توجه داشته باشید که پرتاب جرقه ها می تواند آسیب رسان باشد بنابراین  به سرعت بشر را روی کوه آتشفشان قرار دهید و نظاره گر آزمایش باشید. از آنجاییکه سوختن دی کرومات آمونیوم نیاز به اکسیژن ندارد آزمایش و سوختن مواد تا انتها ادامه خواهد یافت. مسئله دیگری که در پایان آزمایش متوجه می شوید این است که حجم مواد اولیه شما نیز افزایش یافته است.

توجه داشته باشید که دی کرومات آمونیوم یک ماده شیمیایی بسیار سمی و  سرطان زا است  بنابراین هنگام کار کردن با آن حتما از دستکش استفاده کنید و در صورت تماس دست ها با این ترکیب شیمیایی محل را با آب و صابون فراوان شستشو دهید.

محصولات آزمایش کوه آتشفشان

محصولات این واکنش شامل نیتروژن، بخار آب  و دی کرومات آمونیوم سبز – خاکستری است. در این آزمایش وزن مواد باقی مانده کمتر از ماده اولیه است ولی حجم آن به دلیل خروج نیتروژن و بخار آب کاهش یافته است.

نتیجه گیری:

آزمایش کوه آتشفشان واکنش سوختن نیست بلکه یک واکنش تجزیه است که نیازی به اکسیژن ندارد . این واکنش در ابتدا گرماگیر است زیرا نیاز به گرمای شعله دارد ولی در کل یک واکنش گرماده در نظر گرفته می شود.

شما می توانید در خانه با ترکیب دو ماده جوش شیرین و سرکه  نیز آزمایش کوه آتشفشان را انجام دهید. این دو ماده را می توانید در داخل یک بطری شیشه ای به یکدیگر اضافه کنید و شاهد تولید کف و گاز دی اسید کربن باشید که برای کودکان بسیار جذاب خواهد بود.