Ako zábavný vedecký projekt si môžete vyrobiť zmrzlinu v plastovom vrecku. Najlepšie na tom je, že nepotrebujete výrobník zmrzliny ani mrazničku. Toto je zábavný a chutný projekt vedy o potravinách, ktorý skúma depresia bodu tuhnutia.
materiály
- 1/4 šálky cukru
- 1/2 šálky mlieka
- 1/2 šľahačky (šľahačka)
- 1/4 čajovej lyžičky vanilky alebo vanilkovej arómy (vanilín)
- 1 (štvorcový) batoh so zipsom
- 1 (galón) bagg-top baggie
- 2 šálky ľadu
- teplomer
- 1/2 až 3/4 šálky chloridu sodného (NaCl) vo forme stolovej alebo kamennej soli
- Odmerky a lyžice
- Šálky a lyžice na jedenie vášho jedla
procedúra
- Pridajte 1/4 šálky cukru, 1/2 šálky mlieka, 1/2 šálky šľahačky a 1/4 čajovej lyžičky vanilky do vrecka na zips. Vak bezpečne uzavrite.
- Vložte 2 šálky ľadu do galónového plastového vrecka.
- Na meranie a zaznamenávanie teploty ľadu v galónovom vrecku použite teplomer.
- Pridajte 1/2 až 3/4 šálky soli (chlorid sodný) do vrecka s ľadom.
- Vložte zapečatený štvorcový vak do galónového vrecka s ľadom a soľou. Zalepte galónovú tašku bezpečne.
- Galonovú tašku jemne kývajte zo strany na stranu. Najlepšie je držať ho za hornú pečať alebo mať rukavice alebo handričku medzi vreckom a rukami, pretože taška bude dostatočne studená, aby poškodila pokožku.
- Pokračujte v trepaní vrecka po dobu 10-15 minút alebo dovtedy, kým obsah kvartového vaku neztuhne do zmrzliny.
- Otvorte galónový vak a pomocou teplomeru zmerajte a zaznamenajte teplotu zmesi ľadu a soli.
- Vyberte quart bag, otvorte ho, podávajte obsah do pohárov lyžičkou.
Ako to funguje
Ľad musí absorbovať energiu, ktorá sa topí, zmena fázy vody z tuhej látky do kvapaliny. Ak na chladenie ingrediencií na zmrzlinu použijete ľad, energia sa absorbuje z prísad a z vonkajšieho prostredia (napríklad z rúk, ak držíte batoh s ľadom).
Keď pridáte soľ, zníži sa bod tuhnutia ľadu, takže z prostredia sa musí absorbovať ešte viac energie, aby sa ľad roztavil. Vďaka tomu je ľad studenejší ako predtým, a tak zmrzlina zmrzne.
V ideálnom prípade by ste svoju zmrzlinu pripravili pomocou „zmrzlinovej soli“, ktorá je práve soľou predávanou ako veľké kryštály namiesto malých kryštálov v stolovej soli. Väčšie kryštály zaberajú viac času na rozpustenie vo vode okolo ľadu, čo umožňuje rovnomernejšie ochladenie zmrzliny.
Iné typy soli
Namiesto chloridu sodného by ste mohli použiť iné druhy solí, ale soli ste nemohli nahradiť cukrom pretože (a) cukor sa dobre nerozpúšťa v studenej vode a (b) cukor sa nerozpúšťa na viac častíc, ako iónový materiál ako je soľ.
Zlúčeniny, ktoré sa po rozpustení rozpadnú na dva kúsky, napríklad NaCl sa rozpadne na Na+ a Cl-, lepšie znižujú teplotu tuhnutia ako látky, ktoré sa nerozdeľujú na častice, pretože pridané častice narušujú schopnosť vody vytvárať kryštalický ľad.
Čím viac častíc existuje, tým väčšie je narušenie a väčší vplyv na vlastnosti závislé od častíc (koligatívne vlastnosti), ako je napríklad zníženie bodu tuhnutia, zvýšenie bodu varua osmotický tlak.
Soľ spôsobuje, že ľad absorbuje viac energie z prostredia (stáva sa chladnejším), hoci znižuje bod, v ktorom voda znova zamrzne na ľade, nemôžete pridať soľ na veľmi studený ľad a očakávať, že zmrzne zmrzlina alebo rozmrzne sneh chodník. (Musí byť prítomná voda.) NaCl sa preto nepoužíva na rozmrazovanie chodníkov v oblastiach, ktoré sú veľmi studené.