FyzWeb  odpovědna

Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!


zobrazení vybraného dotazu


Deprecated: Function strftime() is deprecated in /srv/web/fyzweb.cz/odpovedna/index.php on line 129
1) Výroba cukrových krystalů08.10.2007

Dotaz: Preco z roztoku cukru nemozno v domacich podmienkach ziskat krystaly rovnako ako z roztoku kuchynskej soli? (Jana Adámková)

Odpověď: Z roztoku cukru (jako z každého jiného roztoku) je možné získat krystaly, a to i v domácích podmínkách. Vyráběla se tak oblíbená cukrátka - krystaly cukru na špejli (anglicky "rock candies", český termín neznám). Základní problém ovšem představuje obrovská rozpustnost sacharózy (cukru) ve vodě:

teplotarozpustnost (na 100 ml vody)
0°C35,7 g soli182 g cukru
20°C35,9 g soli202 g cukru
100°C39,2 g soli476 g cukru

(údaje převzaty z Wikipedie, která je převzdala od Mezinárodní unie čisté a užité chemie IUPAC)


Důsledky pro praxi: pokud rozpustíme ve vroucí vodě tolik soli, kolik jen jde (tj. 39,2 g na 100 ml, tzv. nasycený roztok), ochlazením v mrazáku se vyloučí asi jen desetina (3,5 g na 100 ml). Můžeme ovšem nechat roztok místo ochlazování odpařovat a tím samozřejmě získáme nakonec všechnu sůl. Koho by ovšem napadlo, že nasycený roztok cukru ve vroucí vodě vytvoříme tak, že na 1/2 hrnku vody nasypeme skoro 1/2 kg cukru?! Budeme-li z neznalosti postupovat odhadem, tj. přidáme asi takové množství jako v případě soli (několik lžic), i při zchlazení na bod mrazu či odpaření velké části vody bude v roztoku stále ještě příliš malá koncentrace cukru na to, aby se začaly vylučovat krystaly - při pokojové teplotě musí koncentrace překročit 202 g cukru na 100 ml vody, aby začal krystalizovat. Pro optimální výsledek by tedy bylo třeba ve vroucí vodě rozpustit opravdu ono neuvěřitelné množství cukru, při ochlazení na pokojovou teplotu se pak více jak polovina množství vyloučí ve formě krystalů (například na zmíněných špejlích, chceme-li vyrábět cukrátka), případně můžeme nechat roztok volně odpařovat za pokojové teploty a získat ještě větší část rozpuštěného cukru ve formě krystalů.

Druhou věcí je výsledná podoba krystalů. Zde se uplatňuje vliv uspořádání "experimentu" - koncentrace roztoku, rychlost odpařování nebo snižování teploty, čistota roztoku, přítomnost krystalizačních jader - jakýchsi zárodků pro vznik krystalů a podobně. Ve výsledku se může stát, že právě vlivem uspořádání získáme místo pěkných oddělených krystalů nevzhlednou krustu poslepovanou z malých jehliček.

(Hanka Böhmová)   >>>