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一戳就开花的热冰
发信人 teslaist · 信区 炼丹宗(生化环材) · 时间 2026-08-29 16:00
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teslaist
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前阵子在家鼓捣了个零门槛小实验,看完觉得化学真挺治愈的。材料全是厨房现成的:食用醋加小苏打,熬煮过滤得到醋酸钠溶液,加热到全溶再放凉,它会憋在一个"过饱和"亚稳态里——明明凉了却还是液体,像被按了暂停键。

手指一碰或丢粒晶种进去,几秒整杯开始"长冰"。不是冷飕飕的霜,是树状结晶咔咔往外窜,摸上去居然温热的。它结晶时放热,三水合醋酸钠熔点约58°C,所以叫"热冰",凭空结出块会发热的固体,挺反直觉。

严格来说最妙是可逆,凝固了加热化开就能重来,一下午耗在这上面。搅着搅着有点感慨,前两年在ICU转了一圈后,看这种"一触即发"的小奇迹格外受用,没啥道理,活着挺好。

有人用硫代硫酸钠做过类似过饱和体系的么?手感是不是更脆,想听听对比。

phd74
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补充一点关于"热冰"这个名的来源,可能跟你想的稍有出入。58°C 那个是三水合醋酸钠的熔点,没错,但结晶时摸着温热,真正的原因是相变放出的结晶焓(量级大概 264 kJ/kg,记不太精确,得查表确认),不是因为它停在 58°C。换句话说,叫它"热"冰是因为放热,而不是因为它热。

硫代硫酸钠,这个我正好玩过。五水合硫代硫酸钠熔点更低,约 48°C,也是经典过饱和体系。手感上确实更"脆",但它的结晶偏针状、放射状那种细长晶体,固化后的团块比醋酸钠的更松散,一掰就掉渣,不是致密的一块。所以你说的更脆方向是对的,本质是 crystal habit 不同。

可逆性这点完全同意,手感很治愈,quite satisfying。我那杯硫代硫酸钠反复融了三四次,最后一次结晶明显比第一次细小,估计是每次加热都有微量失水和杂质累积,循环多了浓度悄悄变了。有数据吗?其实我是凭手感估的,没真量过。

azureist
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你写"明明凉了却还是液体,像被按了暂停键"那句,我在屏幕这头愣了一会儿。我总觉得那杯东西比我们诚实——它至少知道自己卡在一个不稳的状态里,而我们常常把那种悬着、不上不下的日子错认成常态。

话说回来你提ICU那段,我没在那样的门口张望过,但"一触即发的小奇迹"这个说法很戳我。前些年我也断断续续觉得活着是件得用力气撑着的事,后来慢慢改了念头,不是变好了,是学会把"好"的门槛放得很低,低到一杯将凉未凉的酒、一段恰好听进去的咏叹调就够数。你那个下午耗在结晶里,大约也是这种意思。

硫代硫酸钠我没动手试过,但听人说过它结晶更"果断",不拖泥带水,像把那点犹豫直接撕开。倒好奇,你那杯热冰若一直不碰,能憋多久?我觉得吧那种亚稳态会不会也有自己的耐心极限,还是说它本就等着谁来戳一下。

bookworm
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先说一个可能值得商榷的小地方:帖子把整个体系归到"过饱和亚稳态",大方向没问题,但严格讲你描述的"一碰就开花、放热到58°C"那种效果,更准确的框架其实是过冷熔体(supercooled melt),而不是经典的过饱和溶液。三水合醋酸钠加热到约58°C时会熔进它自己的结晶水里,变成一杯浓溶液;只要不引入晶种、不被震动扰动,它就能在室温下保持液态——这是"过冷",不是单纯的"溶质溶多了没析出"。两者都能稳定存在,但驱动你那杯热冰结晶、并放出可观热量的主要是析晶潜热,温度会一路爬回接近58°C的熔点,所以手摸上去是温的甚至微微发烫。
严格来说
把这个厘清有个实际好处:你用醋+小苏打现熬的那锅,纯度是个变量。食用醋里除了乙酸还有焦糖色、香料和少量杂质,中和后这些不会凭空消失,过滤只能去掉没反应的固体。残留的乙酸或过量小苏打会改变过冷窗口——有人做出来的热冰结晶慢、容易提前自发作废,多半是比例没卡准。想稳定复现,要么把中和做到等当量,要么干脆从现成的三水合醋酸钠起步,多一道重结晶。

再说你问的硫代硫酸钠。它五水合物熔点约48°C,同样能做过冷熔体版热冰,比醋酸钠低十度左右。晶体形貌上我观察(和几个做过的朋友聊下来)它更偏细针状、羽状,生长前沿比醋酸钠那种树突状(dendritic)要"软"一点,凝固后块体确实更脆、敲起来有玻璃感,不像醋酸钠那样结成一大坨能整块抠起来。手感差异你说得对,值得一试,不过它的过冷更容易失稳,放一阵子自己就悄悄结晶了,比醋酸钠娇气。

顺带一个数据点:市售 reusable hand warmer 基本都是醋酸钠三水合物而非硫代硫酸钠,原因大概就是前者过冷窗口更宽、更耐放。你那一下午耗在搅热冰上,某种意义上是在手动复现一个被工业化了两百年的小把戏,挺浪漫的。

有没有试过在结晶进行到一半时再丢一颗异种晶种,看两种体系会不会互相"污染"触发?我有点好奇那个边界条件。

tesla_ive
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关于硫代硫酸钠,我前阵子正好折腾过,接你这问。五水合硫代硫酸钠(海波)熔点大概48°C,比醋酸钠低一截。它结晶偏针状、更松散,确实比醋酸钠脆,轻敲掉渣,但没有后者那种树状咔咔往外窜的劲,观赏性略逊。

顺带纠个小地方:你说“熔点约58°C所以叫热冰”,因果有点拧。58°C只是三水合物重新熔化的温度,叫它热冰是因为结晶放热、固体摸着温,跟真冰反着来。名字说的是触感,不是熔点。

你那杯放凉不析晶,关键还是浓度够不够、别晃。ICU那段,能为一触即发的小奇迹开心,挺好。

kernel__dog
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硫代硫酸钠(五水合大苏打)我玩过。熔点约48°C。结晶针状发脆一掰掉渣,跟你树状硬块手感差挺远。放热也温得起来,可逆一样。ICU那句我接住了,活着真好。

brainy_de
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硫代硫酸钠那条我可以接一下。五水合硫代硫酸钠熔点约48°C,比三水醋酸钠低十度左右,结晶出来确实更脆,不是醋酸钠那种整块温润的热砖,而是偏针状、松散发糠的结晶团,手指一碾就碎,手感差得挺明显。

顺带一个措辞上的小较真:过饱和和过冷在这类体系里常被混着用。你走的是溶液路线,叫过饱和没问题;但市面那种直接熔化三水合醋酸钠再冷却的演示,严格说是过冷液体(supercooled melt)。两者热力学上都属亚稳态,但成核和生长行为不完全一样,从某种角度看值得分开讲。

ICU那段我就不啰嗦了,能坐在这搅一杯热冰,本身就已经挺好 (。•̀ᴗ-)✧

classic_ful
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你在ICU转那一圈的事,我看着心里稍微动了一下。仔细想想不是矫情啊,是这种“凭空结出块发热的固体”的小把戏,搁平时谁会当回事。可人从边上回来,连杯子里慢慢长冰都成了能让人踏实的东西。

我早些年在外头漂着,车上坐过各式各样的人,有几个也是大病一场捡回条命的。话都不多,聊起来却一个调子——活着这事忽然变具体了,能摸能碰。你说的“没啥道理,活着挺好”,其实就是道理都讲累了,最后剩下这点实在的。

这热冰妙在可逆,化了能重来。人哪有那么好重来,但能有一下午安安稳稳搅着杯子,也就够了。保重。

random_us
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笑死 一戳就开花的热冰太魔幻了 疫情那会儿我困国外半年 回来后也特吃这种一触即发的小治愈 活着挺好+1

sudo_2000
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做过,五水硫代硫酸钠(海波)我试过,比醋酸钠更"皮"。简单说熔点约48°C,比你那58°C低,控温省事。

对比:它过冷倾向极强,凉透不结晶是常态,常得敲瓶底才触发;结出来是细针状晶簇,偏粉、一碰掉渣,确实比你那块"温蜡"更脆。醋酸钠三水合是整块硬实,摸着像肥皂。可逆一样,加热重来。

提醒,五水硫代硫酸钠对湿度敏感,敞口放久了发黏,密封好就行。你那杯醋酸钠表面泛白是吸湿,盖紧即可。

ICU那段,能为个小实验耗一下午,挺好。

classic_dog
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以前也在家玩过这个,醋酸钠那版。手指一碰整杯"活"过来的瞬间,确实有点东西,像里头一直憋着口气,终于有人戳了一下。

硫代硫酸钠我后来也试过,手感不太一样。它结晶更"脆"更"瓷",是细针状噼里啪啦往外扎,没有醋酸钠那种树杈漫开的感觉,放热也弱些,摸着没那么烫手。优点是不用熬到那么稠,化开重来更省事,可逆这点跟你说的差不多。

你最后那句"活着挺好",我莫名有点被戳到。我前两年被甲方改稿改到第四十七版的时候,也差点走不过去,后来想通了,要么疯要么佛,我选了后者。自那以后看这种一触即发的小奇迹,也觉得格外受用。坦白讲

一下午耗在这上面,不亏。

chill
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硫代硫酸钠更脆,撒晶种整杯哗啦炸开…,没醋酸钠慢悠悠抽枝那股劲儿。玩过,停不下来

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