چرا آب در بطری بالا می رود؟
هوا مخلوطی از گازهای مختلف است، که اکسیژن و ازت 99 درصد آن را تشکیل می دهند، و یک پنجم آن به اکسیژن اختصاص دارد. این گاز برای زنده ماندن ما ضروری است، و بدون آن نمی توانیم حتی بیش از یک دقیقه زنده بمانیم. اکسیژن با بیشتر عناصر ترکیب می شود، و این عمل را اکسیده شدن می نامند.
مثلاً در بدن ما اکسیژن غذا را می سوزاند، و گرمای مورد نیاز ما را فراهم می سازد. اکسیده شدن اگر خیلی سریع انجام یابد، احتراق نامیده می شود. زنگ زدن آهن نیز یک نوع سوختن آرام است. با کمک گرفتن از این واکنش شیمایی بین آهن و اکسیژن، شما می توانید ضمن یک آزمایش جالب، نسبت مقدار اکسیژن را در هوا مشخص کنید. برای انجام این تجربه ی علمی شما به وسایل و مواد اولیه ی زیر نیاز دارید:
مقداری پشم
فلز (پشم آهن یا سیم ظرفشویی)
یک بطری دهن گشاد به ارتفاع 20 تا 25 سانتی متر و قطر 5 تا 10 سانتی متر (هرقدر این بطری بلند و باریک باشد نتیجه ی آزمایش دقیق تر است).
یک تشت پلاستیکی که داخل آن به ارتفاع 3 تا 4 سانتی متر آب باشد.
روش کار:
اکنون به شرح زیر اقدام به اجرای آزمایش کنید: مقداری پشم فلز را در آب بشویید، تا خیس شود. و آن را در ته ظرف شیشه ای قرار دهید، و با یک خط کش بفشارید، به طوری که اگر وارونه بگیریم، پشم فلز از پایین نیفتد.
این بطری را به طور معکوس در داخل تشت توی آب قرار دهید. ملاحظه خواهید کرد، که سطح آب داخل بطری کمی پایین تر از سطح آزاد آب در تشت است، زیرا هنگام وارونه قرار دادن بطری در ته آب هوای داخل آن فشرده می شود، و آب را کمی پایین می راند.
آن را در این وضعیت به حال خود رها کنید. بعد ازچند ساعت مشاهده خواهید کرد، که آب در داخل بطری کمی بالا آمده است، اما برای تکمیل واکنش شیمایی باید دو سه روز صبر کنید، تا متوجه شوید، که چگونه آب در داخل بطری تا چند سانتی متر بالا آمده است!
توضیح این پدیده علمی خیلی ساده است:
اکسیژنی که در داخل بطری محبوس شده، سبب اکسیده شدن (زنگ زدن) پشم فلز شده است. به عبارت دیگر اکسیژن موجود در هوای داخل بطری صرف این واکنش شیمایی گشته است. اگر ارتفاع آب بالا آمده در این بطری را اندازه بگیرید، متوجه خواهید شد که، تقریبا یک پنجم طول بطری است.
و این نشان می دهد که اکسیژن موجود در یک مقدار هوا تقریباً 20% آن است. البته وجود مقداری پشم فلز در داخل بطری از دقت این محاسبه کمی می کاهد.
