Использование маринованных яиц для демонстрации диффузии

  • Пользователь Алексей Коровин опубликовал
  • 21 декабря 2022 г., 17:58:27 MSK
  • 0 комментариев
  • 149 просмотров
Исследователи были вдохновлены маринованными яйцами, чтобы продемонстрировать, как работает диффузия простым и поддающимся количественной оценке способом. В основе рецепта лежит маринование сваренных вкрутую яиц в уксусе или рассоле, который обеспечивает отверждение яиц за счет достаточного насыщения яичных белков за счет диффузии. В своем эксперименте исследователи сравнили уровни проникновения красного пищевого красителя в белки очищенных яиц, сваренных вкрутую, при трех различных температурах: температуре холодильника, комнатной температуре и в прохладной конвекционной печи.

Маринованные или маринованные яйца пользуются популярностью во всех культурах мира. Есть яйца, маринованные из красной свеклы по-пенсильвански, по-немецки с большим количеством горчицы, а также азиатские рецепты, в которых используются рисовый уксус и соевый соус, и это лишь некоторые из них.

Основой любого рецепта является маринование сваренных вкрутую яиц в уксусе или рассоле, который придает яйцам твердость за счет достаточного насыщения яичных белков за счет диффузии. В Американский физический журнал, опубликованном от имени Американской ассоциации учителей физики издательством AIP Publishing, исследователи из Университета Небраски-Линкольн были вдохновлены продемонстрировать, как работает диффузия простым и поддающимся количественной оценке способом.

"Мы хотели разработать эксперимент для учащихся старших классов и колледжей STEM (наука, технология, инженерия и математика), чтобы простым визуальным способом показать им, как работает диффузия, и убедиться, что эксперимент легко провести дома, чтобы дети могли самостоятельно изучать диффузию", - соавтор Карсон сказал Эмей.

Приводимая в действие тепловой энергией диффузия происходит, когда атомы, молекулы или другие частицы распространяются по текучей среде (воздуху или жидкости) с течением времени от точки наивысшей концентрации до точки наименьшей. Диффузия широко изучается для множества применений, от авиационных двигателей до разработки лекарств.

В своем эксперименте исследователи сравнили уровни проникновения красного пищевого красителя в белки очищенных яиц, сваренных вкрутую, при трех различных температурах: температуре холодильника (40 ° F), комнатной температуре (70 ° F) и в прохладной конвекционной печи (140 ° F).

Каждое яйцо вынимали из раствора в заранее определенное время (один час, три часа, пять часов, восемь часов или 24 часа), разрезали пополам яйцерезкой и делали изображение. Над световой коробкой была установлена цифровая камера на штативе.

Исследование показало, что с каждым увеличивающимся интервалом времени краситель проникает глубже в яичный белок, причем диффузия происходит быстрее при более высоких температурах.

Эксперимент можно упростить для дома или в классе, используя кастрюлю или мультиварку вместо конвекционной печи, а яйца можно приготовить заранее, чтобы учащиеся могли производить все измерения одновременно. Ручные измерения расстояния проникновения могут заменить метод визуализации. Вместо раствора пищевого красителя можно использовать соевый соус или маринад по выбору студентов, что позволит студентам "попробовать" различия в диффузии.

Комментарии

0 комментариев