Что будет с крахмалом если капнуть йод
Опыт «Определение наличия крахмала в картофеле и яблоках». Экспериментальная работа с детьми
Марина
Опыт «Определение наличия крахмала в картофеле и яблоках». Экспериментальная работа с детьми
Опыт «Определение наличия крахмала в картофеле и яблоках».
Рассказала ребятам о том, что крахмал одно из важнейших питательных веществ, необходимых человеку. Крахмал является основным углеводом нашей пищи, он выполняет энергетическую функцию. Крахмал превращается в глюкозу, которая даёт нашему организму энергию. Крахмал содержится в продуктах растительного происхождения: в бобовых, в хлебе, в макаронах, крупе, муке, картофеле и других продуктах.
Цели:
— определить наличие крахмала в клубнях картофеля и в яблоках;
— способствовать развитию познавательных интересов у детей;
— привлекать детей к непосредственному участию в проведении несложных опытов;
— поощрять стремление детей на основе наблюдений во время экспериментальной деятельности рассуждать и делать простейшие умозаключения.
Материалы для проведения опыта:
— клубень картофеля и яблоко;
— флакон настойки йода с пипеткой.
Описание опыта.
Разрезаем клубень картофеля и спелое яблоко.
Ребята с большим интересом и активностью принимают участие в экспериментальной деятельности.
Рассматриваем срезы клубня картофеля и яблока.
Вика пипеткой капает несколько капель йода на срез клубня картофеля.
Захар капает каплю йода на срез кусочка спелого яблока.
Ребята внимательно наблюдают за происходящими изменениями. С удивлением отмечают синее окрашивание среза клубня картофеля, а через некоторое время оно становится сине – фиолетовым.
Объясняю ребятам, что произошла химическая реакция между йодом и крахмалом, который содержится в картофеле, и получилось новое вещество сине – фиолетового цвета.
Вывод.
При сравнении яблока и картофеля мы можем увидеть, что йодное сине – фиолетовое окрашивание на срезе клубня картофеля заметно ярче, а на спелом яблоке йод не изменил своего цвета – значит в картофеле крахмала больше. В созревших яблоках нет крахмала.
Всем коллегам большое спасибо за внимание и поддержку!
Конспект опытно-экспериментальной деятельности «Чудесные свойства крахмала» Волшебные свойства крахмала. Бабушка любит внуков встречать. Готова всегда она с нами играть, Песни учить, лепить, рисовать, А, главное,.
Опыт «Определение прозрачности снега» Цель: учить определить, прозрачен ли снег;формировать представления детей о свойствах снега и воды, используя метод Савенкова А. И. – карточки,.
Опыт работы «Летняя оздоровительная работа во второй группе раннего возраста» Муниципальное дошкольное образовательное учреждение Детский сад №20 «Рябинушка» Информация о проведении летней оздоровительной.
Опытно-экспериментальная работа по теме «Вода» Опытно-экспериментальная работа по теме «Вода» Цель: Сформирование предпосылок поисковой деятельности, интеллектуальной инициативы; Развивать.
Опытно-экспериментальная работа «Здорово быть здоровым» Актуальность. Выбор темы вызван тем, что здоровье детей из-за больших нагрузок и малоподвижного образа жизни ухудшается с каждым годом,.
Занятие по изодеятельности в подготовительной к школе группе «Экспериментальная работа с цветом: «Кто как видит?» Тема: Экспериментальная работа с цветом: «Кто как видит?» (заняти по изодеятельности, в подготовительной к школе группе, рисование акварельными.
Что будет с крахмалом если капнуть йод
Исследовательские работы и проекты
Опыты и наблюдения с крахмалом
Опыты с крахмалом
Опыт 1. Крахмал и йод.
Цель: проверить присутствие крахмала при помощи йода.
Налил воду в два стакана. В один из них насыпал крахмал. В каждую воду добавили 2-3капли йода. В том стакане, где была простая вода, она пожелтела. А в том стакане, где был раствор с крахмалом, он посинел.
Вывод: можно проверить присутствие крахмала одной каплей раствора йода.
Опыт 2. Крахмал в продуктах
Мне понадобилось: йод, пипетка, пищевые продукты.
Цель: выявить наличие крахмала в продуктах.
С помощью пипетки капнул йод на маленький кусочек хлеба, сыра, печенья, картофеля, лимона
Вывод: йод изменил свой цвет на хлебе, печенье, картофеле, значит, в этих продуктах присутствует крахмал. А вот на сыре и лимоне цвет йода не изменился, значит, крахмала нет.
Опыт 3. Твёрдая жидкость
Мне понадобилось: 1,5 части кукурузного крахмала;1 часть воды; пищевые красители.
Цель: узнать, что образуют вода и крахмал. Смешал крахмал и воду. Медленно опустил в полученную жидкость пальцы. Жидкость стекает. Со всей силы ударил по ней кулаком. Поверхность жидкости превратилась в упругую массу.
Цель: узнать, что происходит с крахмалом в холодной воде.
Мне понадобилось: крахмал, стакан холодной воды.
В холодную воду крахмал опустили. Мутный раствор недолго стоял, на дно опустился осадок – крахмал.
Вывод: крахмал не растворяется в холодной воде и не набухает.
Опыт 5. Крахмальный клейстер
Цель: узнать, как кипяток влияет на крахмал.
Мне понадобилось: крахмал, стакан кипятка.
Решил я опыт свой повторить, крахмал кипятком в стакан заварить. В липкую массу он превратился, как клей. И кисель получился!
Вывод: крахмал, залитый кипятком, набухает и становится клейким. Это свойство крахмала используют как загуститель, в качестве бумажного клея.
Опыт 6. Молочные продукты и крахмал
Цель: узнать, есть ли в составе молочных продуктов крахмал.
Мне понадобилось: молочный продукт и крахмал.
Капнул несколько капель йода на творог. Реакции йода с крахмалом нет.
Вывод: в натуральных молочных продуктах крахмала быть не должно. Но некоторые производители, для того чтобы сделать продукт более густым, добавляют крахмал или муку.
Опыт 7. Магическая надпись
Цель: посмотреть взаимодействие крахмала и йода.
Мне понадобилось: Ватман, вода, йод, крахмал, распылитель.
Ватман обработал смесью воды с крахмалом, кроме отдельных частей, где написано название «УДИВИТЕЛЬНЫЙ КРАХМАЛ». Взял распылитель и побрызгал на него раствором – это смесь воды с йодом. В результате, название моей работы «УДИВИТЕЛЬНЫЙ КРАХМАЛ» выглядит как белые буквы на фиолетовом фоне.
Вывод: при взаимодействии крахмала и йода происходит химическая реакция, которая образует сложные молекулы фиолетового цвета. Соответственно, участки листа, необработанные смесью воды с крахмалом, остаются белыми. (Приложение № 8)
Таким образом, опыты помогли мне узнать много нового и интересного. Свойства крахмала можно использовать в самых разных сферах жизни. В ходе экспериментов обнаружил продукты питания из повседневного рациона, в которых содержится крахмал, нашёл продукты, в которых его нет.
Это исследование еще раз убедило меня в том, что для получения ответов на вопросы, не обязательно ждать, когда мы начнём изучать химию. Можно просто устроить лабораторию на кухне!
Заключение
Практическая значимость моего проекта заключается в том, что о результатах исследования можно рассказать на уроках окружающего мира, конференции или классном часе. Познакомить одноклассников с технологией опытов по обнаружению крахмала в продуктах питания. Предложить памятки по использованию крахмала в домашних условиях.
Список литературы
Приложение
Вопросы анкетирования
Положительные свойства крахмала
Приложение № 2. Рецепт приготовления крахмала в домашних условиях
Пошаговый рецепт
Для начала я начистил 5 средних картофелин, натёр их в крупную терку. Поставил чашку с водой в тёплое место.
Залил тёплой водой натёртый картофель. Затем тщательно отжал и дал постоять 30 минут, затем еще раз отжал. Через дуршлаг отделил воду от картофеля.
После того, как испарилась вся вода, на дне остался чистый картофельный крахмал!
Изготовление лизунаиз крахмала в домашних условиях
Нам понадобится: крахмал; вода; клей ПВА; красители; плотный пакетик небольшого размера.
Изготовление игрушкииз крахмала в домашних условиях
Нам понадобится: воздушный шарик (без картинки), крахмал, чайная ложка, воронка, перманентный несмываемый маркер, разные ленточки, разноцветная шерсть (для украшения).
Йодная проба на крахмал
В этой статье мы разъясним, для чего выполняется йодная проба затора/сусла (тест на крахмал), как это работает и как лучше всего выполнять.
Цветовая реакция между йодом и глюкозными цепями (декстрины и крахмал) используется для определения их присутствия в сусле. Помимо производства сусла желаемой ферментируемости, целью затирания является уменьшение максимальной длины декстринов в сладком сусле до менее 9 молекул глюкозы для неразветвленных и менее 60 для разветвленных цепей. В этом случае они больше не проявляют реакцию с йодом, а сусло или затор называют йодоотрицательным. Если это не будет сделано, и эти длинные цепи глюкозы будут перенесены в пиво, то в нем может развиться так называемое «крахмальное помутнение». Несмотря на свое название, в большинстве случаев эта муть не вызвана самим крахмалом, а вызвана длинными декстринами, которые становятся менее растворимыми и выпадают в осадок в присутствии алкоголя. Эти декстрины дают цветовую реакции с йодом от красной до фиолетовой.
Как это работает?
Когда глюкозные цепи достаточно длинные, они становятся подобны пружинам. Эти пружины поддерживается слабыми связями между молекулами глюкозы. Эти связи разрушаются при высоких температурах, и цепи глюкозы разматываются, поэтому тест на йод работает только с образцами холодного сусла и затора.
Когда цепи длиннее, чем 9 молекул глюкозы, трийодидный ион (I3-) встраивается внутрь пружины (рис. 1). Полученная йодно-декстриновая молекула поглощает свет, что является причиной типичной цветовой реакции между йодом и крахмалом. Чем длиннее цепи глюкозы, тем больше молекул йода встраивается в пружины, и тем интенсивнее будет цветовая реакция.
Полученный цвет зависит от длины цепей глюкозы. Более короткие цепи (начиная с около 9 молекул глюкозы в неразветвленных цепях и до 60 молекул глюкозы в разветленных) дают красный цвет. Эти декстрины также называются эритродекстринами. Амилоза, которая состоит из очень длинных цепочек глюкозы между случайными точками ветвления и очень большими декстринами, дает темно-синий цвет, тогда как амилопектин, который имеет гораздо больше точек ветвления и более короткие глюкозные цепи между этими точками, дает более красноватый цвет при наличие йода.
Растворы йода
Йод сам по себе очень плохо растворим в воде. Одним из способов его растворения является добавление йодистого калия или натрия. Эти соли растворяются в ионах калия или натрия и ионах йода. Ион йода (I-) реагирует со свободным йодом (I2) с образованием трийодидного иона (I3-), который растворим в воде и может реагировать с глюкозными цепями.
Раствор йода и йодистого калия также называют роствором Луголя, который был одним из первых в качестве йодного дезинфицирующего средства.
Дальнейшие усовершенствования привели к использованию других более растворимых агентов, содержащих продукты йода, который мы используем сегодня с целью очистки и дезинфекции (см. Повидон-йод, Википедия). Все эти продукты содержат свободный йод в растворе и поэтому подходят для йодной пробы.
Концентрированные растворы йода во время варки лучше всего разбавлять этанолом. Это делается в основном для того, чтобы тестовый раствора был светло-желтого цвета, чтобы лучше наблюдать изменения в цветовой реакции. Этанол лучше подходит для разбавления йода, чем вода из-за лучшей растворимости йода в спирте.
Раствор для крахмального теста, приготовленный из йода Лугола, имеет тенденцию давать более четкую реакцию с крахмалом, чем препарат, приготовленный из йодоформа. Это может быть связано с тем, что йодоформ вступает в реакцию медленнее по сравнению с йодом Луголя, но оба решения по-прежнему одинаково хорошо подходят для тестирования крахмала в пивоварении.
Очевидно, что тестовый раствор для йода лучше всего хранить в маленькой бутылке с пипеткой, обозначенной как «тест на крахмал».
Выполнение йодной пробы
В пивоварении йодную пробу лучше всего делать на куске белого мела или гипсокартона. Я использую кусок белого тротуарного мела, который был взят из ведерка с детскими мелками. Существует два основных преимущества этой практики по сравнению с йодной пробой, например, на белой пластине. С одной стороны мел принимает только каплю сусла и таким образом исключает шелуху или разные песчинки. Другая причина заключается в том, что этот метод позволяет увидеть йодный раствор для теста, который смог прореагировать или не прореагировал с образцом сусла, что устраняет неопределенность в том, откуда красноватый цвет мог появится.
Если мела нет под рукой, то обычная или фильтровальная бумага также подойдет, если она не содержит крахмал. Некоторая бумага содержит крахмал, и добавление капли йодного раствора покажет это.
Альтернативные методы проверки крахмала
Большинство пивоваров научились проводить тест на крахмал в белом блюдце. Проблема с этим методом заключается в том, что взятый образец затора может содержать частицы шелухи и зерна, которые могут реагировать с йодом и приводить к ложному показанию. Чтобы выполнить тест, возьмите образец сусла без шелухи или частей эндосперма и поместите его на белое блюдце. Затем добавьте раствор для проверки крахмала и наблюдайте за цветовой реакцией.
Примеры йодной пробы
Что будет с крахмалом если капнуть йод
Исаак Ньютон интересовался многими аспектами физики и других наук, и не боялся проводить некоторые эксперименты на себе. Свою догадку о том, что мы видим окружающий мир из-за давления света на сетчатку глаза, он проверял так: вырезал из слоновой кости тонкий изогнутый зонд, запустил его себе в глаз и давил им на заднюю сторону глазного яблока. Возникшие цветные вспышки и круги подтвердили его гипотезу.
Наши спонсоры
Описание:
Одно из свойств крахмала – это способность давать синюю окраску при взаимодействии с йодом. Эту окраску легко наблюдать, если поместить каплю раствора йода на срез картофеля или ломтик белого хлеба. Крахмал в качестве резервного питания накапливается в клубнях, плодах, семенах растений. Так, в клубнях картофеля содержится до 24 % крахмала, в зёрнах пшеницы — до 64 %, риса — 75 %, кукурузы — 70 %.
С помощью йода можно открыть самые незначительные количества крахмала.
йод + крахмал => соединение темно-синего цвета
К разбавленному раствору крахмала добавляем немного раствора йода. Появляется синее окрашивание. Нагреваем синий раствор. Окраска постепенно исчезает, так как образующееся соединение неустойчиво. При охлаждении раствора окраска вновь появляется. Данная реакция иллюстрирует обратимость химических процессов и их зависимость от температуры.
Если более подробно, то.
Крахмал представляет собой природный полимер. Причем крахмал не индивидуальное вещество, а смесь двух полимеров состава (С6Н10О5)n –амилозы (10–20 %) и амилопектина (80–90 %), состоящих из остатков a-D-глюкозы.
В целом крахмал – это белое твердое вещество без запаха и вкуса, малорастворимое в холодной воде.
Являясь многоатомным спиртом, крахмал образует простые и сложные эфиры. Характерной качественной реакцией на крахмал является его реакция с йодом.
При взаимодействии йода с крахмалом образуется соединение включения (клатрат). Клатрат – это комплексное соединение, в котором частицы одного вещества («молекулы-гости») внедряются в кристаллическую структуру «молекул-хозяев». В роли «молекул-хозяев» выступают молекулы амилозы, а «гостями» являются молекулы йода. Попадая в спираль, молекулы йода испытывают сильное влияние со стороны своего окружения (ОН-групп), в результате чего увеличивается длина связи до 0,306 нм (в молекуле йода длина связи 0,267 нм). Данный процесс сопровождается изменением бурой окраски йода на сине-фиолетовую (lмакс 620–680 нм).
Амилопектин, в отличие от амилозы, дает с йодом красно-фиолетовое окрашивание (lмакс 520–555 нм). Хотя содержание амилопектина в зернах крахмала в несколько раз превышает количество амилозы, тем не менее синее окрашивание, возникающее при действии йода на амилозу, перекрывает красно-фиолетовую окраску амилопектина. Окраска исчезает при нагревании и восстанавливается при охлаждении крахмального клейстера.
Крахмал широко распространен в растениях и является для них резервным источником энергии. В основном он содержится в клубнях, семенах и корнях в виде зерен.
Крахмал используют как пищевой продукт, компонент лекарственных средств и для накрахмаливания белья. Его применяют для получения патоки, глюкозы и этилового спирта, а также в аналитической химии для обнаружения йода.
Йод и крахмал. Продолжение.
Всем привет, мы продолжаем «подкидывать» вам немного научного или около-научного видео. Навеяно постом http://pikabu.ru/story/vezde_obman_3937497.
То, что йод, при взаимодействии с крахмалом, окрашивается в синий цвет, знают уже все. Мы решили немного дополнить этот «детский опыт». Для этого приготовили раствор состоящий из воды, йода и крахмала. Раствор, как и ожидалось, приобрёл насыщенный тёмно-синий цвет. Но стоило нам его нагреть, как.
Но это ещё не всё. Реакция оказалось обратимой: при охлаждении раствора, он вновь начал приобретать первоначальный окрас.
Таким образом, опыт можно проводить великое множество раз, развлекая себя и своих (или чужих) детей.
P.S. Призываю поклонников народной медицины быть бдительными: если вы взялись диагностировать повышенную потливость с помощью йода и крахмала, учтите, что при температурах, близких к 100 градусам по Цельсию, индикация может не сработать (:
P.P.S. Видео опыта прилагается, а полное описание вы сможете найти на нашем сайте: http://virtuallab.by/publ/himija/opyty/krakhmal_s_jodom_reak.
«при температурах, близких к 100 градусам по Цельсию, индикация может не сработать (:»
подпишусь под каждым словом.
Загадки Вади-эн-Натрун. Как египетские жрецы изобрели важнейшую технологию на 2000 лет раньше чем европейские учёные
Когда вы учились в 5 классе, школьный учитель, почти наверняка, рассказывал вам легенду, о том, как финикийские торговцы изобрели стекло, выложив куски белого вещества вокруг костра на песчаном берегу. Но эта история, не так проста, как может показаться. Она таит в себе загадки даже для современных учёных – историков, лингвистов и химиков. Ответы на эти загадки могут перевернуть наши представления о технологиях Древнего мира.
Финикийцы. Иллюстрация из игры Humankind.
В данном посте мы познакомимся с последними исследованиями археологов и химиков, а также проведём небольшое расследование, открывающее поразительные факты о древних технологиях. Мы отправимся с вами в бронзовый век и совершим путешествие с группой финикийских купцов, побываем в оазисах Египта, на побережье Ливана, в мастерских древнего Шумера, перенесёмся во Францию XVIII века, расшифруем таинственные римские записи и с помощью археологов, историков и лингвистов откроем тайны древних гениев. Мы узнаем, как египетский жрец на тысячелетия опередил французского учёного в создании важнейшей химической технологии; узнаем что делали древние охотники за ископаемыми с костями мифических чудовищ; из чего раньше делали соду; как переводчики перепутали её с селитрой, и как это сделало современные названия химических элементов слегка нелепыми; почему химические заводы были самыми высокими сооружениями в XIX веке; а также почему учебники химии и Википедия умалчивают о первенстве российского академика в изобретении наиболее важного метода промышленной химии, и называют первооткрывателем французского врача?
Гавань финикийского города Библос, кедровую древесину доставляют на берег. Иллюстрация Balage Balogh с сайта Archaeology Illustrated.
Древняя легенда и трудности перевода.
Ученикам 5-х классов обычно рассказывают легенду об изобретении стекла финикийскими моряками. Авторам школьного курса она известна из книги «Естественная история» римского писателя букв стилосом по восковой табличке Плиния Старшего. Давайте посмотрим на оригинальный текст. Нас интересует параграф 191 книги XXXVI, где Плиний пишет:
История, как говорят, такова — судно, груженое nitri, бросило на этом месте якорь; купцы, собираясь приготовить на берегу пищу и не найдя поблизости никаких камней, чтобы поставить на них котелки, использовали для этих целей несколько кусков nitri, принесенных с корабля. Когда nitri подверглась действию огня, перемешавшись с песком побережья, купцы увидели прозрачные натеки некой жидкости, до сих пор неизвестной; таким образом и было изобретено стекло…
Вади-эн-Натрун. Ливийская пустыня. Египет. Около 1500 год до н.э. (место на карте).
Берега водоёмов выглядели как Чудское озеро после Ледового побоища. Они были как будто покрыты снегом и льдом с кровавыми подтёками. Хотя вокруг жара, словно кто-то решил приготовить из тебя запеканку на ужин. Настоящий фантастический пейзаж.
Толстая корка белого едкого вещества толщиной до полуметра, покрывающая берега, это вовсе не поваренная соль. Египтяне называли это вещество nṯrj, что означает чистый, божественный. От этого название и происходит слово nitra, которое использовал Плиний, финикийцы и все народы ойкумены. Вещество было настолько важно для египтян, что всю долину назвали в честь него – долина Натрона (Вади-эн-Натрун по-арабски).
Юго-восточный край озера Фазда. Источник.
Нил, Боковой канал. Иллюстрация Balage Balogh с сайта Archaeology Illustrated.
Химический контекст. Парадокс натрона.
Тут будет немножко сложно. Минерал натрон это декагидрат карбоната натрия (Na2CO3*10H2O). Что-то вроде соды. Минерал, не сложно догадаться, назван в честь озера. И считалось, что озеро было одним из главных источников, таких минералов как натрон (Na2CO3*10H2O) и трона (Na2CO3*NaHCO3*2H2O) или, проще говоря, природной соды. Но недавние исследования химического состава показали, что отложения вокруг содержат очень мало карбоната натрия. Белое вещество в основном состоит из буркеита (Na6CO3*2SO4) и галита (NaCl). Иными словами, «натрон» состоит из натрона меньше чем наполовину. Можно было предположить, что за тысячи лет просто поменялся состав озера. Но проблема в том, что проведённые анализы древнего «натрона», собранного из гробниц, дали аналогичные результаты и показали присутствие сложного состава из карбонатов, сульфатов и хлоридов натрия. Таким образом, как утверждают британские исследователи, финикийцы не могли получать стекло, используя сырьё из Вади-эн-Натрун. Если только египтяне не.
Впрочем об этом потом. Давайте сначала узнаем, куда и зачем могли везти натрон финикийские купцы.
Сара, жена Авраама и служанка торгуются за ткань. Том Ловелл. Напомню, что действие происходит в шумерском городе Уре согласно Библии.
Шумер. Южная Месопотамия. Ранее 2500 года до н.э. (место на карте).
Кроме плодородной почвы и стад овец в Шумере было скудно с ресурсами. Шумер был производственным центром Древнего мира, в который стекалось сырьё и вытекала продукция перерабатывающей промышленности: в первую очередь бронзовые изделия и ткани.
Текстильное производство было одной из наиболее важных отраслей в Месопотамии. Ткани делали из шерсти овец и льна. Но в первую очередь из шерсти овец. Шерсть овец содержит ланолиновые жиры, чтобы ткань можно было покрасить, жир следует удалить. И для этого нужны были щёлочные растворы. В дальнейшем совершенствование этой практики привело к изобретению мыла в 2500 году до н.э. (об этом я расскажу в следующем посте). Но пока мыла не было, приходилось его делать, так сказать, in situ, то есть непосредственно в процессе обработки ткани при взаимодействии щёлочного раствора с жиром. Щёлочной раствор можно было бы приготовить из того самого натрона, но торговля с Египтом ещё не была налажена. Да и Египет едва ли тогда так хорошо контролировал Вади-эн-Натрун. Где же взять натрон? И здесь шумеры сделали революционный скачек эквивалентный неолитической революции, когда добыча еды (присваивающая экономика) сменилась производством еды (производящим сельским хозяйством). Вместо добычи сырья из природы люди стали его производить.
Ур, Шумер, Южная Месопотамия, Великая гавань и Зиккурат. Archaeology Illustrated.
Химический контекст. Зола.
Зола это минеральный остаток после горения древесины, растений и другого топлива. Она состоит из различных компонентов, таких как карбонат кальция, фосфатов, сульфатов. Многие из них нерастворимы в воде. Но значительную часть составляют карбонаты калия (K2CO3) и натрия (Na2CO3). Первое называется поташ, второе сода. Оба вещества гидролизуются в воде, давая щёлочной раствор. В дальнейшем оба вещества стали основой для производства мыла и стекла во всём мире. И мыло, и стекло можно делать как из соды, так и из поташа. Но сода лучше – из поташа получается жидкое мыло, а стекло слишком тугоплавкое и хрупкое.
Изобретение стекла. Месопотамия или/и Египет, 3000-2500 года до н.э.
Жители Шумера активно торговали шерстью и тканями, меняли их на медную и оловянную руду. Металлургия была второй по важности отраслью местной экономики. Шумер родина бронзы. Руда, из которой выплавляли металл, содержит примеси, такие как кварц и алюмосиликаты. И они очень плохо плавятся. Например, температура плавления кварца 1728 °C. Для древних печей достичь такой температуры было не реально. Нужен флюс. Флюс это добавка, которая способствует плавлению примесей. И угадайте, что использовали в качестве флюса? Древние металлурги к плавильной смеси добавляли ту же самую золу. Выглядело это как на картинке ниже.
Основной процесс плавки: A) руда, флюс и древесный уголь смешиваются в плавильной печи и обжигаются; B) При нагревании образуются несмешивающиеся слои расплавленного металла и шлака; C) Летка (отверстие для выпуска металла и шлака) открывается. Металл/шлак, собираются в накопителе; D) Жидкий шлак снимается, а металлу дают остыть. Из книги Chemical Technology in Antiquity.
Таким образом, кроме целевого продукта получался красивый блестящий материал. Иногда он выкатывался отдельными шариками. Они не были прозрачными. Из-за меди они имели красивый синий оттенок. Такие шарики были похожи на полудрагоценные камни – лазурит и бирюзу, которые обожали древние египтяне. Именно такие бусинки находят в Египте и Месопотамии. В частности сетчатые платья служанок фараонов делали из подобного материала (про эти платья я писал отдельный пост).
Именно древние металлурги, как считают современные историки, археологи и химики, изобрели стекло, а вовсе не легендарные финикийские купцы. Есть и альтернативная версия появления стекла, связанная с древним производством керамики и фаянса. Но это другая история, которую я расскажу в следующем посте.
Позднее стекольное производство в Египте достигнет больших масштабов. К эпохе Нового царства (XVI-XI века до н.э.) стеклянные сосуды станут обычной вещью. А в период Античности наступит золотой век стекла. В Александрии будет создан один из наиболее известных шедевров стекольной индустрии древности – кубок Ликурга. Благодаря применению древних нанотехнологий достигался удивительный оптический эффект: кубок имеет зеленый цвет в отражённом свете и красный в проходящем (об этом я писал в одном из прошлых постов). Известно, что для производства стекла использовался карбонат натрия из Вади-эн-Натрун. Помните? Тот, из которого невозможно сделать стекло. Если только египтяне его каким-то образом предварительно не обрабатывали, чтобы превратить хлориды и сульфаты в карбонат натрия.
Бегемот «Уильям». Среднее царство, ок. 1961–1878 годов до н.э. Гробница B3 номарха Сенби II. Сделан из египетского фаянса. Египетский фаянс конечно же не имеет отношения к фаянсу. Египетский фаянс это материал, сделанный из кремнезёма, щелочи (либо зола, либо натрон), извести и придающей голубую окраску примеси меди. В процессе обжига щелочь (действующая как флюс) и известь (действующая как стабилизатор) реагируют с кремнезёмом, образуя глазурь на поверхности. Ядро остаётся рыхлым. Метропόлитен-музей.
“Хлеб насущный” промышленной революции в химии.
Давайте теперь перенесёмся в Европу XVIII века. Англия, Франция и их соседи переживают невиданный рост экономики и производства. Как и 3000 лет до этого сода остаётся незаменимой в текстильной промышленности, при производстве мыла и стекла. Спрос на данное сырьё рос небывалыми темпами, и к XVIII веку потребности превзошли возможности производства соды, сжиганием водорослей и галофитов.
К концу XVIII века десятки тысяч тонн соды, полученной сжиганием водорослей и бариллы, поставлялись из Шотландии и средиземноморского побережья. Чтобы удовлетворить потребности промышленности приходилось сжигать миллионы тонн растений.
В 1775 году французская Академия наук предлагает премию в 2400 ливров (среднегодовая заработная плата в Париже была равна 452 ливра) за разработку способа получения соды из соли. К этому времени многие химики работали над этой проблемой.
Например, российский академик Эрик Лаксман в 1764 году открыл способ получения соды спеканием сульфата натрия (мирабилит) с древесным углем. Способ был успешно опробован на стекольном заводе в городе Тальцинск (около Иркутска) в 1784 году. Но по сложившейся традиции в России это было никому не интересно (настолько, что об этом не упоминает даже Википедия), изобретение никакого развития не получило и было благополучно забыто.
Вначале морскую соль обрабатывали серной кислотой при температуре 800—900 °С, так что образующийся хлороводород улетал, делая процесс весьма неприятным для тех кому не повезло жить рядом с производством. Поэтому трубы заводов в последствии достигали 140 м в высоту и являлись одними из самых высоких сооружений в мире на тот момент. На следующей стадии смесь сульфата натрия, карбоната кальция (известняк или мел) и древесного угля запекали при температуре около 1000 °C. Уголь восстанавливал сульфат натрия до сульфида, который реагировал с карбонатом кальция. Полученный продукт содержал растворимую соду и нерастворимый сульфид кальция. Поэтому целевой продукт просто вымывали водой и чистили перекристаллизацией.
В 1791 году Леблан получил патент на свой метод, открыл несколько заводов в Сен-Дени, Руане и Лилле, производя в год по 320 тонн кальцинированной соды. В 1794 завод был конфискован французским революционным правительством. Позднее Наполеон попытался вернуть Леблану заводы, но тот, вероятно от радости, застрелился.
По мнению специалистов в области истории технологии Т. Дерри и Т. Уильямса метод Леблана оставался одним из наиболее важных промышленных процессов в течение столетия. Первый завод по производству соды методом Леблана в России открылся в 1864 году. Ровно через 100 лет после того как этот способ изобрел Лаксман… и через 3 года после того как был предложен более современный способ получения соды по методу Сольвье.
Assassin Creed Unity, Леблан вполне бы мог быть героем этой игры. Интересно, кем бы он был, ассасином или тамплиером?
Таинственный отрывок из книги Плиния Старшего.
В «Естественной истории» Плиния Старшего есть фрагмент, которой долго не могли объяснить. Плиний считал, что египтяне смешивали натрон с «известью».
Nitri probatio. adulteratur in Aegypto calce,
Кроме того, похоже, что натрон плавили с серой на угольном огне.
faciunt ex his vasa nec non et frequenter liquatum cum sulpure coquentes, coquentes in carbonibus,
Таким образом, Плиний, кажется, обсуждает обработку натрона в сочетании со словами «известь», «сера», «древесный уголь» и нагревание. Что-то это описание напоминает.
В 2011 году группа британских учёных показала, что описанный Плинием метод позволяет получить хорошее стекло, близкое по составу к римскому стеклу. Возможно, что ранняя версия процесса Леблана применялась для очистки натрона из Вади-Натрун, чтобы сделать его пригодным для использования в стекольном производстве. Это могло произойти более чем за 2000 лет до получения Лебланом своего патента.
Знаменитая картина Карла Брюллова «Последний день Помпеи». Этот день, вероятно, стал последним и для Плиния Старшего, он умер в 79 году во время извержения Везувия отравившись серными испарениями, решив понаблюдать за редким явлением природы вблизи. Это случилось всего через год после издания его монументального труда «Естественная история».
В качестве заключения приведу одну из любимых цитат из Библии, которая была написана примерно в ту же эпоху и в том же регионе, о которых шла речь в посте.
Что было, то и будет; и что делалось, то и будет делаться, и нет ничего нового под солнцем.
Бывает нечто, о чем говорят: «смотри, вот это новое»; но это было уже в веках, бывших прежде нас.
На этом у меня всё.
Благодарю за внимание!
Римские леди наслаждаются прохладительными напитками из стеклянных сосудов. Archaeology Illustrated.
Прошлые мои посты по истории химии:
Как добывают уран в условиях тайги
Две недели назад посчастливилось посетить месторождение урана в Хиагде (Забайкальский край). Попасть туда совсем не просто. Ближайший крупный населённый пункт (Чита) находится в 350 км.
Работают на производстве исключительно вахтовым методом.
Завод там относительно новый. Добыча урана производится при помощи скважинного подземного выщелачивания. На выходе получается «жёлтый кек».
Как организовано производство вы сможете увидеть в следующем видео.
Почему гелий меняет наш голос, а также что такое инертные газы
На уроках химии мы слышали об инертных газах. Их еще называют благородными, такое красивое название было дано не с проста, ведь все инертные газы, а именно гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, а также радиоактивные радон и оганесон обладают очень низкой химической активностью, их соединения с другими веществами существуют лишь в специальных, экстремальных условиях, а значит, эти газы не горят и не поддерживают горение, более того, не имея цвета, запаха и вкуса они не токсичны для человека, их вообще как будто нет, настоящее благородство!)
Но это не совсем так, инертные газы хоть и не отравляют человека, но наркотически действуют на него, однако это не относится к гелию и неону, поскольку их наркотический эффект проявляется при очень повышенном давлении, впрочем, поэтому наркоманы и не дышат шариками с гелием.
Интересным фактом является то, что инертные газы переходят в жидкое состояние при экстремально низких температурах, при этом почти сразу после переходя в твердое состояние. Таким образом разница между температурой кипения и плавления у веществ состовляющих инертные газы 2-5, максимум 10 градусов.
Вообще гелий удивителен. Во Вселенной он второй по распространенности после водорода, но на Земле существует в совсем малых количествах, однако не беспокойтесь, на надувание шариков всем хватит). Из за практически самого малого размера атомов гелия, они почти не сталкиваются друг с другом, когда гелий находится в газообразном состоянии, что делает гелий идеальным газом (идеальный газ это такая теоретическая модель, можете посмотреть о ней в Википедии подробнее).
Еще одна занимательная вещь, что гелий, как и все инертные газы светится при пропускании через него электрического тока. Причем при изменении давления внутри газа, можно менять его цвет. Это связанно с тем, что с увеличением давления, электроны начинают чаще сталкиваться с атомами гелия и общая энергия вещества увеличивается, приводя к изменению цвета. Так гелий может светиться желтым, розовым, оранжевым и зеленым цветами.
Но мы то все знает гелий как веселый газ, смешно изменяющий наш голос. Почему так происходит? Тут нужно разобраться, что вообще такое звук, издаваемый нами при выдохе.
По простому звук есть колебание молекул или других мельчайших частиц среды, улавливаемое нашим ухом. Такой средой является воздух. Когда мы издаем какие либо звуки, наши голосовые связки вибрируют, создавая колебания среды, то есть воздуха. Чем чаще колеблятся связки, тем выше высота звука. Если мы вдохнем вместо воздуха гелий, он станет средой для распространения звука. Но из за гораздо меньшей плотности гелия, он создает меньшее давление на голосовые связки, чем воздух, позволяя им вибрировать быстрее и издавать более тонкий звук.
Так, для понижения голоса можно вдохнуть плотный газ, например фторид серы, он в 5 раз тяжелее воздуха и сильно понижает частоту колебаний голосовых связок, позволяя Вам говорить как Халк:).
Увеличивается ли масса Земли из-за того, что растения фотосинтезируют?
Приветствую друзья, сегодня хотел бы ответить на один очень интересный вопрос поступивший мне от ученика: «Увеличивается ли масса нашей планеты из-за того, что растения фотосинтезируют?«
1. История открытия фотосинтеза
420 лет назад, один учёный по имени Ян Ван Гельмонт решил провести необычный эксперимент. Он взял мешок, насыпал в него плодородной земли и поместил в неё веточку ивы, предварительно взвесив и записав результаты. В течении пяти лет учёный поливал растение дождевой водой, а потом вытащил дерево, тщательно очистил корни от почвы и взвесил на сколько изменилась масса земли за этот период.
Результаты были ошеломительные, масса почвы уменьшилась всего на
50 грамм, в то время как масса растения увеличилась почти на 60 кг. Этот эксперимент доказал, что растения в отличии от грибов получают питательные вещества не из почвы, а создают их самостоятельно.
Сегодня каждый школьник знает, что растения получают питательные вещества используя для этого солнечный свет, но тогда это было не очевидно.
И тут возникает вопрос: «Откуда растения берут материю для этого процесса, если не расходуют питательные вещества из почвы?»
2. Его величество фотосинтез
На этот вопрос удалось ответить лишь спустя 260 лет, когда в результате химических экспериментов была установлено, что растениям для образования питательных веществ помимо света нужна ещё вода и углекислый газ из атмосферы.
Вот и ответ, откуда растения берут материю (атомы) для того, чтобы наращивать свою биомассу. Углерод поступает напрямую из атмосферы в виде углекислого газа (CO2), а водород из воды (H2O), которую добывает и транспортирует корневая система из почвы.
Ещё для процесса необходимы некоторые микроэлементы, которые тоже добываются из почвы, но их нужно совсем немного (те самые 50 грамм, на которые уменьшилась масса почвы за 5 лет эксперимента Гельмонта).
Если вы не видели, как транспортируется вода и минеральные вещества в корне, то вот небольшой фрагмент:
Побочным продуктом реакции является кислород, который частично используется растениями для дыхания, а остальное выделяется в атмосферу.
А вот как выглядят сами эти структуры и процесс фотосинтеза под микроскопом:
Получается растения не создают материю из ничего, а используют химические элементы, которые уже есть на нашей планете в виде воды и углекислого газа.
После гибели растения его ткани разрушают грибки и бактерии, тем самым возвращая атомы химических элементов в природу и замыкая круговорот веществ.
Так, что за массу нашей планеты можно быть спокойным. Из-за деятельности растений она точно не увеличится.
Как горит вода?
В этом видео мы покажем тот самый опыт, как поджать ФТОРом обычную воду.
Остальное надо просто видеть.
О ЯДОВИТОЙ ЛАПШЕ НА УШИ
Пришла пора опубликовать здесь свою заметку, писанную в 2010 году или раньше. Потому что актуальности она не утратила.
Илья Ильф при полной поддержке Евгения Петрова не церемонился со скудоумными соотечественниками. Достаточно вспомнить Эллочку Щукину, которую он сравнивал по уровню развития с людоедами племени мумбо-юмбо, или её подругу Фиму Собак, знавшую богатое слово гомосексуализм. Была в записных книжках Ильфа и шутка про человека такого некультурного, что бактерия ему снилась в виде большой собаки.
Это я к тому, что на днях многочисленные интернет-леди сделали перепост одного и того же текста с проникновенным заголовком «Для всех, кто дорожит здоровьем близких. ».
Привожу его полностью, с авторской орфографией и пунктуацией.
1. Никакой пластиковой посуды в микроволновых печках.
2. Никаких пластиковых бутылок с водой в морозильных камерах.
3. Никаких пластиковых упаковок в микроволновых печах.
Эта информация была опубликована в газете, выпускаемой больницей им. Джона Хопкинса (Johns Hopkins Hospital), а также распространена Медицинским центром Walter Reed Army.
Диоксин вызывает раковые заболевания, особенно рак груди.
Диоксин является высоко ядовитым веществом для клеток человеческого организма.
Не замораживайте пластиковые бутылки с водой, так как это приводит к освобождению дииоксина, входящего в состав пластика.
Особое внимание следует уделить недопустимости использования пластиковой посуды для нагревания пищи в микроволновках. Особо это касается жирной пищи. Сочетание жира, высокой температуры и пластика вызывает освобождение диоксина и его проникновения в пищу, а, соответственно, в конечном счете, в клетки человеческого организма.
Вместо пластика, медики рекомендуют для подогрева пищи использовать стеклянную или керамическую посуду. Результат будет тот же, но без диоксина в пище!
Поэтому продукты быстрого приготовления, такие как растворимые супы, каши и т.д. вначале необходимо переложить из пластиковой упаковки в стеклянную посуду, а затем лишь ставить в микроволновку или любую другую печь.
Также недопустимо использование пластиковых крышек, покрытий во время приготовления пищи в микроволновой печи. Это также опасно, как и использовать пластиковую посуду. Высокая температура приводит к тому, что диоксин практически «растаивает и стекает» с такой крышки в пищу. Намного безопаснее использовать бумажные салфетки.
Конец пространной цитаты…
…которая представляет собой классический образец белиберды, рассчитанной на впечатлительного идиота – или идиотку, да простят меня дамы. Потому что образ диоксина, «освободившегося» из пищевой посуды благодаря «сочетанию жира, высокой температуры и пластика», или диоксина, который «растаивает и стекает» в пищу – это штука посильнее «Фауста» Гёте, как сказал бы один Отец Народов. И очень напоминает ту самую бактерию в виде большой собаки.
Фрэнк Заппа язвил: современная журналистика – это когда тот, кто не умеет писать, берёт интервью у того, кто не умеет говорить, для того, кто не умеет читать. Я бы добавил, что зачастую разговор идёт на тему, в которой ни бельмеса не смыслят все трое.
Пожалуй, в процитированной статейке верно лишь одно: диоксины (их много разных) действительно представляют смертельную опасность. Кроме рака, они вызывают многие болезни, а ядовиты примерно в тысячу раз сильнее, чем боевые отравляющие вещества.
Но вот незадача: в состав любого диоксина входит хлор. Которого нет и быть не может в полиэтилене, состоящем только из углерода с водородом – это проходят в средней школе.
Хлор есть в ПВХ – поливинилхлориде, из которого не посуду делают, а лепят, например, дешёвую напольную плитку. Если такую плитку сжигать (не нагревать в микроволновке, а именно сжигать!), в самом деле можно получить диоксин. И если отбеливать хлором целлюлозную пульпу – тоже. И если производить гербициды хлорфенольного ряда… Но какое, интересно, отношение это имеет к кулинарии?
Есть соблазн поглумиться над каждой строчкой безграмотных авторов, у которых одинаково плохо и с русским языком, и с физикой-химией. Им для начала не худо бы усвоить, что термическая деформация – это физический процесс, а горение – химический. При окислении появляются новые вещества, а при плавлении – нет.
Есть соблазн, и всё же я не стану тратить время. Ограничусь предложением «для всех, кто дорожит здоровьем близких»: если выуживаете в сети заметки на жизненно важную тему – не почтите за труд освежить в памяти школьную программу, наведите пару справок, ведь интернет как раз под рукой!
И не спешите верить всему, что публикуют доброхоты-двоечники. Особенно если они пугают вас подслушанным где-то непонятным словечком диоксин и ссылаются на американскую клинику имени Хопкинса. Очень может быть, что это как раз пациенты клиники резвятся в отсутствие санитаров.