Куди зник цукор і як виростити кристал

Цукор їдять багато, додаючи його в чай, каву і різні страви. Це солодке речовина знайоме всім ще з дитинства. Звичне для нас його агрегатний стан - тверда кристалічна - одне з шести відомих людству на сьогоднішній день: тверде, рідке, газоподібне, плазма, ферміонами конденсат і конденсат Бозе-Ейнштейна. Однак якщо взяти шматочок цукру або чайну ложку цукрового піску і покласти в чашку з гарячим чаєм, помішуючи при цьому помилковою, то через деякий час цукор «зникне». Його зовсім не буде видно, а зовнішній вигляд і обсяг чаю абсолютно не зміниться. Давайте спробуємо розібратися, куди «зник» цукор і чи можна будь-яким способом його повернути в колишнє твердий стан.

У кристалічному стані можуть перебувати різні речовини. При цьому кристали бувають дуже химерної форми. Наприклад, кристали вісмуту мають вигляд загадкових лабіринтів, кристали кам'яної солі є напівпрозорими кубиками, кристали оксиду цинку нагадують зірочки:

Цукор, який ми поклали в чашку з гарячим чаєм, теж був у твердому стані і, звичайно ж, нікуди не зник. Про це свідчить солодкий смак чаю. При попаданні у воду молекули цукру почали взаємодіяти з молекулами води. А молекули води - це яскраво виражені полярні молекули, тому вони утворюють з молекулами цукру, що знаходяться в кристалі, міжмолекулярні зв'язки і відривають їх від кристала, несучи в товщу води. При цьому, чим вище температура води, тим активніше відбувається взаємодія. Таким чином, цукор розчинився у воді - стався фізичний процес, при якому в воді опинилися молекули цукру, пов'язані з декількома молекулами води. Кількість молекул, які можуть розчинитися у воді, обмежено, тому, врешті-решт, настане момент, коли цукор більше не розчиняється. Такий розчин цукру називається насиченим. Він нам буде потрібно, щоб виростити кристали.

Ще одна практична порада. Якщо ви хочете, щоб ваш чай або кава була якомога довше гарячим, то слід відразу після наливання покласти в чашку цукор. При розчиненні цукор забере частину теплової енергії у чаю або кави, і температура знизиться. Різниця температур між напоєм і повітрям в кімнаті стане менше, тому остигати чай або кава буде повільніше, і довше буде залишатися гарячим.

Цукор, розчинений у воді, можна знову повернути в тверде кристалічний стан. Це можна зробити в домашніх умовах, при цьому не потрібно будь-яких особливих пристосувань. Цукор дуже добре розчиняється у воді: в 100 мл води при температурі 100 0 С може розчинитися близько 500 г цукру! При цьому обсяг розчину практично не зміниться. Ви можете здивувати своїх друзів, якщо будете класти в гарячий чай один за іншим кубики цукру, помішуючи при цьому ложкою, то навіть 20 кубиків цукру прекрасно розчиняться, а обсяг чаю візуально не зміниться, як ніби цукор кудись зник. Пити такий чай буде не можна, але ефект гарантований.

Отже, нам буде потрібно: 0,5 л води, 1200-1300 г цукрового піску, дерев'яні палички довжиною 15-20 см, прозорі судини ємністю 200-330 мл, щільний папір, нарізана квадратами 10х10 см, харчові барвники, якщо ви хочете зробити кристали цукру різнокольоровими, і невелика каструля.

Спочатку наливаємо в каструлю 0,5 л води і насипаємо 600-650 г цукрового піску. Нагріваємо каструлю з водою і цукром на невеликому вогні, помішуючи ложкою до повного розчинення цукру, потім додаємо ще 600-650 г цукрового піску і добиваємося повного його розчинення. Даємо цукрового розчину охолонути хвилин 10-15. В цей час готуємо дерев'яні палички: протикаємо ними в центрі квадрати з щільного паперу, змочуємо довгий кінець палички у воді і обвалюють у цукровому піску, домагаючись рівномірного прилипання цукру з усіх боків, і даємо паличок з цукром висохнути.

Приготований цукровий розчин розливаємо в прозорі судини і додаємо в них різнокольорові харчові барвники. Палички з цукром опускаємо в розчини і за допомогою щільного паперу закріплюємо їх у вертикальному положенні:

Протягом наступного тижня ми зможемо спостерігати, як навколо дерев'яної палички будуть виростати пофарбовані харчовими барвниками різнокольорові кристали цукру. Таким чином, цукор виділиться з розчину, повернувши собі тверде кристалічний стан у вигляді солодких різнокольорових льодяників.

Пропонуємо Вам по запропонованому методу виростити кристал кухонної солі.