10 умных ответов на 10 глупых вопросов. Часть II

Читать начало 

Воздушный вкус

Шоколад знаменитой марки «Aero» имеет пористую структуру. Находящиеся в нем пузырьки одинаковы по размеру и равномерно распределены по всей плитке. Как производители добиваются такого эффекта? Почему пузырьки не прорываются на поверхность, когда шоколад затвердевает?

Метод получения знаменитых пузырьков «Aero» — секрет фирмы «Nestle Rowntree». Информация общего характера, без секретных подробностей, по данному вопросу содержится в патенте английской компании «Rowntree» GB 459583 от 1935 года.

Шоколад нагревают до жидкого или полужидкого состояния и затем аэрируют, например, с помощью венчика. В результате образуются крошечные воздушные пузырьки, распределяющиеся по всему объему массы, которую разливают в формы. Шоколад охлаждают в условиях сильно пониженного давления воздуха. При понижении давления крошечные пузырьки увеличиваются в размере, и в итоге получается шоколад, похожий на замороженные пузырьки. Твердое шоколадное покрытие плитки помещается в форму до того, как в нее заливают аэрированный жидкий шоколад.

В патенте нет сведений о том, как удается предотвратить прорыв пузырьков на поверхность шоколадной плитки в процессе изготовления, но, возможно, это связано с высокой вязкостью полужидкой шоколадной массы и высокой скоростью охлаждения.

Медовая глыба

Почему жидкий прозрачный мед, хранящийся в закрытом сосуде, неожиданно, без воздействия явных внешних факторов, превращается в сгусток затвердевшего сахара?

Пчеловоды могут не согласиться с данным утверждением, поскольку мед, полученный из нектара разных растений, ведет себя по-разному. Мед — перенасыщенный раствор сахара разных концентраций (главным образом глюкозы и фруктозы), в котором также присутствуют чешуйки насекомых, пыльцевые зерна и органические молекулы, которые либо способствуют, либо препятствуют кристаллизации. Глюкоза кристаллизуется быстро; фруктоза долго остается в состоянии жидкого раствора. Виды меда, богатого глюкозой и зародышеобразующими частицами (мед алоэ), становятся зернистыми, а некоторые виды эвкалиптового меда остаются душистыми и жидкими на протяжении многих лет.

Когда мед долго сохранялся в жидком прозрачном состоянии, а потом вдруг неожиданно стал кристаллизоваться, это значит, что в нем сформировался зародыш кристаллизации под воздействием микробов, местного обезвоживания, окисления или каких-то других химических реакций. Кристаллизация также может быть абсолютно самопроизвольной и начаться, как только произойдет сцепление достаточного количества молекул и образуется затравочный кристалл. Для некоторых видов сахара это обычное явление, для других — редкое.

Осеменяя мед кристаллами или активно насыщая его воздухом, Вы можете спровоцировать кристаллизацию. Созданный таким образом продукт поступает в продажу как взбитый мед. Патока между осаждающимися кристаллами более жидкая и менее душистая, чем настоящий мед, потому что сахар сконцентрирован в кристаллах. Поместите взбитый мед в микроволновую печь и нагрейте его до невысокой температуры, пока сахар не растает. Сравните на вкус патоку и растаявший сахар. Вы будете поражены.

Доктор щавель

Почему листья щавеля столь эффективно заживляют ожоги крапивы? Способствует ли щавель заживлению ожогов от других растений или от укусов насекомых?

Ожоги крапивы болезненны, потому что в ее жгучих волосках содержится кислота. Если потереть крапивный ожог листиком щавеля, боль утихнет, поскольку листья щавеля содержат щелочь, нейтрализующую кислоту. Жала пчел и муравьев тоже содержат кислоту, поэтому при укусах этих насекомых листья щавеля должны помочь, хотя такие щелочи, как мыло и сода, в данном случае более эффективны. Однако листья щавеля бессильны против жала осы, содержащего кислоту. Боль от укуса осы можно уменьшить, протерев ужаленное место уксусом, но в этом случае от Вас целый день будет разить маринадом.

Странный чай

Если в чашку с черным чаем добавить несколько капель лимонного сока, чай заметно и очень быстро светлеет. Почему?

В двух словах ответ на данный вопрос будет звучать так: при добавлении лимонного сока меняется степень кислотности чая. Из-за этого чай меняет цвет, как лакмусовая бумажка. Аналогичный эффект можно наблюдать, если лимонный сок добавить не в чай, а в отвар из краснокочанной капусты. Для буквоедов следует развернутый ответ.

В чайных листьях содержится группа химических веществ, называемых полифенолами, которые, как ни странно, составляют почти треть веса сухого чайного листа. Эти соединения и определяют цвет и вкус чая. Одну группу полифенолов представляют теарубигины — красно-коричневые пигменты, содержащиеся в черном чае и составляющие от 7 до 20% веса сухого листа.

Цвет черного чая также зависит от концентрации ионов водорода в воде. Теарубигины в чае — слабоионизирующие кислоты и анионы (отрицательно заряженные ионы), которые они образуют, — имеют очень густой, насыщенный цвет. Если вода, которой заваривают чай, содержит щелочь, цвет чая будет более насыщенным из-за более высокой степени ионизации теарубигинов. Если лимонный сок, который является кислотой, добавить в чай, ионы водорода будут препятствовать ионизации теарубигинов и чай станет светлее. Что интересно, теафлавины — полифенолы желтого цвета в черном чае — не участвуют в процессе осветления, который происходит при изменении кислотности среды.

Крепкое вино

Бутылки с мадерой - крепленым вином типа портвейна и хереса — следует хранить в вертикальном положении. Вино в бутылках, хранимых таким образом, пригодно для употребления даже спустя несколько веков после его изготовления. Однако бутылки с винами большинства других сортов следует хранить в лежачем положении, чтобы пробка оставалась влажной и неповрежденной. Чем мадера отличается от других вин, ведь ее пробка тоже может высохнуть?

Бутылки с мадерой многолетней выдержки не нужно хранить в вертикальном положении. Другое дело, что мадера, в отличие от других вин, от этого не испортится. Для вина, разлитого в бутылки, главный враг — кислород. Кислород окисляет вино, и в результате у вина появляется неприятный запах и вкус. Предназначение пробки заключается в том, чтобы препятствовать проникновению в бутылку кислорода. Допустимо лишь небольшое количество кислорода в области горлышка. Но пробки имеют тенденцию высыхать и сжиматься, и если бутылку хранить в вертикальном положении, то рано или поздно кислород в нее проникнет. Отсюда и резонный совет хранить бутылки на боку, чтобы пробка всегда оставалась влажной.

В мадеру, равно как в херес и портвейн, для крепости добавляют коньяк до того, как завершится процесс брожения. Это значит, что в вине остается часть сахара, не занятого в процессе брожения, поскольку повышенная концентрация спирта убивает дрожжи. Естественно, вино получается более крепленым (обычно с содержанием спирта 16—20% по объему вместо 10—13%).

Повышенное содержание спирта и сахара предохраняет крепленое вино от окисления, хотя, если кислород присутствует, вино в какой-то степени окисляется. Но мадера — особый случай. Частичное окисление улучшает вкус этого вина. Такая его особенность была выявлена случайно в XVIII веке, и с того времени вино стали окислять специально: бочонки грузили на парусники и отправляли в долгое плавание по тропической зоне к берегам Нового Света. По существу, понятие «мадеризированное вино», употребляемое в отношении окислившегося сухого вина, появилось от названия «мадера». Соответственно, для бутылки мадеры дальнейшая мадеризация, — скажем, вследствие того, что высохла пробка, — не так страшна, как для других вин.

Но все же почему можно порекомендовать хранение бутылок мадеры в вертикальном положении? 5-10% винных пробок от влаги начинают гнить, и вино бутылках, закупоренных такими пробками, в итоге приобретает плесневелый запах гнилой пробки. Такое вино после открытия бутылки и пробы называют вином с привкусом пробки. Отсюда и обычай нюхать пробку перед тем, как налить из бутылки вино. Если бутылка мадеры хранится в вертикальном положении, ее пробка никогда не будет влажной, а вино никогда не приобретет привкуса пробки. Поэтому, если есть опасения, что окисление меньше навредит вину, чем гнилая пробка, лучше хранить бутылку в вертикальном положении. Конечно, лучший выход — пользовать для закупорки мадеры только самые качественные пробки.

Марочная мадера вполне способна пережить свою пробку. Поэтому, чтобы вино не портилось, через каждые несколько десятилетий бутылки с мадерой закупоривают заново. Некоторые поставщики даже указывают на этикетках не только год сбора винограда и его сорт, но и даты перезакупорки. Поскольку это уже окислившееся вино, нет опасности, что повторное закупоривание может ему как-то повредить, чего нельзя сказать о портвейне, хересе и некрепленых винах.

Способ специального окисления мадеры был открыт случайно. Бочки с мадерой долго путешествовали по теплым морям на корабле, направлявшемся в Новый Свет, а после выяснилось, что за время плавания у вина улучшились и цвет, и вкус. На протяжении веков в целях улучшения букета вина производители продолжали отправлять бочки с мадерой на кораблях в качестве балласта. Теперь производители вина просто выдерживают бочки в течение трех месяцев при тропической температуре (порой достигающей 50 °С) на верхних этажах складов, находящихся на острове Мадейра.

Сила тока

Каким образом антистатики предотвращают скопление статического электричества на одежде?

Накопление статического электричества на одежде вызвано трением ткани о ткань, ткани о тело и даже ткани о воздух и зависит от типа ткани, из которой сшита одежда, а также от степени влажности: чем выше влажность, тем меньше заряд. Такие ткани, как вискоза, шелк, шерсть, хлопок и лен, обладают высокой влагопоглощающей способностью (при данной относительной влажности окружающей среды их волокна впитывают большее количество влаги, чем другие материалы) и небольшим электростатическим зарядом. Такие волокна, как полиэфир, акрил и полипропилен, обладают низкой влагопоглощающей способностью и большим электростатическим зарядом.

Антистатические средства бывают двух видов. Первые состоят из молекул, содержащих полярные группы, в которых заряд распределен неравномерно.

Эти полярные группы действуют как проводники, рассеивающие статическое электричество. Второй вид - гигроскопические, или влагопоглощающие, вещества, также помогающие текстильным изделиям рассеивать статическое электричество. При повышенном содержании влаги на поверхности материала или в самих волокнах повышается электрическая проводимость ткани, что позволяет ей отводить заряд.

Текстильщики-технологи могут создавать волокна и ткани, минимизирующие статическое электричество. В коврах небольшой процент волокон (до 3%) имеют углеродную основу, отводящую статический заряд. При изготовлении ковров и обивочных тканей с этой же целью в латекс или в тугоплавкий материал подложки добавляют ламповую сажу. В коврах, сотканных из нитей штапельного волокна, также присутствует небольшой процент волокон либо из нержавеющей стали, либо с алюминиевым покрытием, либо с напылением из серебра, уменьшающих статическое электричество. Однако количество такого типа волокон должно составлять менее 5%, иначе изделие приобретет сероватый оттенок.

Деформирующий мед

Почему ломтик хлеба, смазанный медом, постепенно приобретает вогнутую форму?

В хлебе примерно 40% воды, а мед — это концентрированный раствор, в котором содержится около 80% сахара. Это значит, что мед вытягивает из хлеба воду. Налицо явление, которое называется осмос. Теряя воду, хлеб усыхает, но только с той стороны, где смазан медом. Поэтому ломтик и прогибается.

Конечно, хлеб вряд ли покорежится, если Вы мед намажете на сливочное масло. Масло образует водонепроницаемый слой, защищающий хлеб от обезвоживания медом.

Без луны

Вдруг инопланетяне украдут Луну, как это отразится на нашей планете?

Любые инопланетяне, украв Луну, спровоцируют цепь катастрофических событий, которые в конечном счете приведут к исчезновению жизни на Земле.

В первую очередь прекратятся приливы и отливы. На периодические колебания уровня моря влияют и Луна, и Солнце, но доминирующее влияние оказывает Луна. Уберите Луну — и вместо ежедневных приливов на море установится неизменная тихая рябь.

Другим предвестником гибели станут безумные колебания оси вращения Земли от почти перпендикулярного до фактически параллельного положения плоскости эклиптики. В результате этих колебаний сильно изменится климат: когда ось будет направлена строго вверх, на всем земном шаре круглый год будет держаться одинаково жаркая температура; когда ляжет параллельно эклиптике, земляне полгода будут изнемогать от зноя, а потом полгода мерзнуть, потому что окажутся «замурованными» в холоде на темной стороне Земли.

Хуже всех придется морскому организму под названием наутилус. Этот моллюск живет в изящной раковине в форме идеальной спирали, которая разделена на множество камер. Наутилус занимает самую крайнюю камеру, ежедневно добавляя по новому слою к своему «дому». В конце каждого месяца, когда Луна завершает очередной период обращения вокруг Земли, наутилус покидает свою камеру, закрывает ее перегородкой и перебирается в новую. Ученые доказали, что количество слоев, из которых образована камера, соответствует числу дней, затрачиваемых Луной на период обращения вокруг Земли. Если Луна исчезнет, наутилус окажется в бедственном положении. Он будет навечно прикован к одной и той же камере, и ему останется только с тоской ждать наступления того дня, когда он сможет перебраться в новый дом.

Скрытые глубины

Я всегда считал, что море кажется синим потому, что в нем отражается синь неба. Но почему-то в подводных пещерах вода тоже имеет лазурный оттенок, а ведь там небо не отражается. Чем можно объяснить такой цвет?

Морская вода кажется синей, потому что она великолепно поглощает световые волны всех длин, за исключением более коротких волн синего спектра, которые хорошо рассеиваются. Все, что находится в воде, в том числе сама вода, наделено способностью поглощать и рассеивать свет, что и вызывает его ослабление.

Цвет моря зависит от типа и концентрации планктона. В тропических зонах океанов вода прозрачная, потому что в них отсутствуют взвешенные наносы и планктон, хотя бытует ошибочное представление, что тропические воды обладают высокой биологической продуктивностью. На самом деле эти зоны океана практически стерильны в сравнении с более холодными и богатыми планктоном зонами умеренного пояса. Неорганические частицы и растворенные вещества также отражают и поглощают свет, что влияет на степень прозрачности воды.

В озере Голубое у горы Гамбье на юге Австралии вода всегда синяя, независимо от того, светит солнце или нет. Озеро находится в известняковой зоне и насыщено карбонатом кальция. Мельчайшие частички взвешенных в воде соединений более интенсивно рассеивают синий цвет, потому озеро и кажется синим.

На гребне лавы

Если придется ради спасения собственной жизни спускаться на доске для серфинга по расплавленной лаве, из какого материала должна быть сделана доска, чтобы она не сгорела в лаве?

Просто возьмите старую доску для серфинга, проделайте в ней множество отверстий и установите на доску бак с водой. Вытекающая из отверстий вода создаст тот же эффект, который можно наблюдать, если сплюнуть на раскаленную железную плиту: капли будут плясать на плите в течение довольно долгого периода времени, потому что они отделены от плиты тонким слоем пара, являющегося плохим проводником тепла. Данный эффект позволит скользить на доске по лаве, потому что между лавой и доской образуется паровая подушка. Трение между доской и лавой фактически равно нулю.

Если серьезно, то доска для скольжения по лаве должна быть изготовлена из материала, который не плавится, имеет меньшую плотность, чем лава, и способен обеспечить изоляцию ногам. Если Вы оказались на вершине вулкана в момент извержения лавы и пытаетесь спастись, соскользнув по ней вниз, используйте природные материалы. К счастью, вулканы извергают не только лаву, но и твердые материалы, имеющие почти такую же геологическую структуру, что и лава, только менее плотные за счет того, что в них содержатся пузырьки газа. Обломок такого материала, скажем 50 см толщиной, 1 м шириной и 2 м длиной, будет скользить по поверхности лавы и — что особенно важно — будет плавиться довольно медленно. Полагаю, Вы сможете проехать на нем с милю или даже больше, прежде чем вам придется соскочить с него. Остается надеяться, что к тому времени вы уже выберетесь на сухую холодную землю.

Однако, если Вы заранее знаете, что придется плыть по расплавленной лаве, сделайте лодку из жаропрочного или огнеупорного материала, который не расплавится и прослужит вам столько, сколько потребуется. Вертикальные борта лодки также защитят Вас от жара, источаемого лавой, гораздо эффективнее, чем доска для серфинга.

Температура расплавленной лавы обычно 1400 °С, но иногда доходит и до 1650°С — в зависимости от ее химического состава, поэтому для лодки лучше использовать изоляционный огнеупорный бетон высокой чистоты на основе окиси алюминия. Этот материал плавится при температуре 2000 °С, почти не вступает в реакцию с расплавленной лавой, содержит полые пузырьки, за счет которых он легче расплавленной лавы, и к тому же обладает высокими теплоизоляционными свойствами. Чтобы сделать такую лодку, сначала выкопайте в земле яму той формы, какой хотите видеть свою лодку. Утрамбуйте стенки и дно ямы так, чтобы они стали твердыми и гладкими, и обшейте их пластиком. После смешайте жесткую бетонную смесь с водой до состояния густой пасты. Покройте пластик 10-сантиметровым слоем раствора, наложите на него еще один лист пластика и оставшуюся полость залейте водой, чтобы обеспечить плотное сцепление бетона с пластиком. Через неделю лодка будет готова.

Еще один вариант - использовать дуб. Все виды древесины, и особенно дуб, образуют при горении защитный карбонизированный слой, замедляющий дальнейший процесс обугливания. В сущности, чтобы при создании деревянной конструкции придать ей огнеупорность, нужно использовать это свойство. При проектировании деревянной конструкции размеры всегда закладываются несколько большие, чем нужно. Это необходимо для того, чтобы конструкция сохраняла свою целостность в случае горения. Доску обшейте тонким листом стали, чтобы она не подвергалась абразивному воздействию, — на случай, если Вам захочется вновь подняться на вулкан и повторить эксперимент.

Читать далее