בניסוי הזה נסביר איך לעשות קסם ידוע באמצעות שיטה מדעית. בניסוי, חומר (כמו נייר) יעלה באש, אבל לא יישרף בכלל (כמו הסנה הבוער של משה רבנו). הניסוי מחייב השגחה של מבוגר!
ציוד
- אלכוהול 96% (ניתן לרכוש בכל סופרמרקט גדול באגף המשקאות החריפים)
- כוס
- כף
- מים
- פיסת נייר פשוט (אחרי שבודקים ומתאמנים אפשר לעבור לשטר כסף)
- מלקחי בישול ארוכים
- גפרורים או מצית
- מלח בישול (אם רוצים לשדרג את הניסוי ולשנות את צבע הלהבה מכחול לכתום-צהבהב, ראו "מעניין לציין")
מהלך הניסוי
את מהלך הניסוי אפשר לראות בסרטון הבא:
הסבר
אלכוהול הוא חומר דליק ואילו מים אינם חומר דליק. כשאנחנו מערבבים את האלכוהול עם המים אנחנו יוצרים מה שנקרא "תערובת" של מים וכוהל. כשאנחנו מקרבים לתערובת הזו גפרור או מקור אש אחר, האלכוהול שבתערובת, שהוא חומר דליק, מתחיל לבעור. מה שבוער הוא האלכוהול במצב צבירה גזי, כמו במרבית המקרים שבהם יש אש – כלומר האלכוהול שעולה באש הוא זה שמתאדה מהתערובת. אפשר לראות את זה אם מסתכלים היטב על האש הבוערת – רואים שהיא לא ממש נוגעת בשטר הכסף, אלא 'מרחפת' סביבו. אלו הם אדי האלכוהול שמתאדים סביב השטר.
המים נשארים על השטר כיוון שהם אינן דליקים - והאש לא מכלה אותם. אחרי כמה שניות של בעירה כל האלכוהול מתאדה מהתערובת, האש נפסקת והשטר נשאר שלם ולא שרוף, כשהוא ספוג במים בלבד.
כדי שתפרוץ אש דרושה נוכחות של שלושה גורמים בו-זמנית: חומר דליק, חומר מחמצן (כמו החמצן שבאוויר) וחום או טמפרטורה גבוהה. יחד הם מכונים "משולש האש". המים מונעים מהשטר להתלקח משתי סיבות, ששוברות את משולש האש:
1. המים מקררים את השטר – כל עוד יש עליו מים נוזליים, הטמפרטורה של השטר לא יכולה לעלות מעל 100 מעלות צלזיוס – כיוון שזו טמפרטורת הרתיחה של המים. טמפרטורה של מתחת ל-100 מעלות צלזיוס אינה גבוהה מספיק כדי לגרום לנייר להתלקח, וכך נשבר משולש האש. (נייר מתלקח בטמפרטורה הרבה יותר גבוהה, של 233 מעלות צלזיוס).
2. המים הספוגים בשטר ומכסים אותו מונעים ממנו לבוא במגע עם חמצן – וגם כך מונעים את התלקחותו.
חשוב לציין שאילו היינו משתמשים בריכוז אלכוהול גבוה יותר מריכוז התערובת שבה השתמשנו בניסוי (כ-50%), למשל 75%, הניסוי היה נכשל. במקרה כזה חום האש היה מצליח לאדות את המים מהשטר והשטר היה מתלקח. חשוב לשים לב שאם ריכוז האלכוהול יהיה נמוך מדי, למשל 10%, כבר לא יהיו מספיק אדי אלכוהול כדי לגרום לאש להתלקח מלכתחילה.
מעניין לציין
אפשר לשדרג את הניסוי ולשנות את צבע הלהבה מכחול לכתום צהבהב, על יד המסה של רבע כפית מלח בישול בתמיסה. הסיבה היא שכל חומר שמחממים פולט צבע אופייני, שתלוי בכמה תכונות. אחת מהן נקראת דווקא "קרינת גוף שחור", והשנייה היא מבנה רמות האלקטרונים שבאטומים שלו. הצבע המאפיין את היסוד נתרן (Na) שנמצא במלח בישול (NaCl) הוא צהוב, ולכן כשמוסיפים אותו לתמיסה הוא משנה את צבע הלהבה לכתום-צהבהב, כפי שאפשר לראות בסדרת התמונות הבאה:
עוד ניסויים שעוסקים במשולש האש: אש מתחת למים, ברזל בוער. כמו כן מומלץ לבצע גם את הניסוי בלונים חסיני אש – שמשתמש בשיטה דומה (קירור באמצעות מים) כדי ליצור בלונים עמידים בפני אש.
