Quand la science est en croissance douce Cristaux Candy Rock
Cette science du projet juste besoin d'aide pour adultes. La solution de sucre bouillant est extrêmement chaud.
Voici une énigme pour vous: quel genre de roche pousse? La réponse est: candi! Ce bonbon délicieux est en fait cristallisé le sucre et vous pouvez « pousser » à partir d'une solution d'eau sucrée. Dans ce projet scientifique, vous apprendrez comment développer votre candi propre et déterminer si l'utilisation de germes cristallins modifie le taux de croissance de vos cristaux de sucre.
Dans ce projet scientifique vous examinerez comment la présence de germes cristallins modifie le taux de croissance des candi.
introduction
Avez-vous déjà regardé candi et se demande comment il est fait? bonbons Rock est en fait une collection de gros cristaux de sucre qui sont « cultivés » à partir d'une solution d'eau sucrée. Le sucre, comme beaucoup d'autres matériaux, peut venir dans de nombreux états physiques différents. Comme un solide, il peut être soit amorphe, sans forme, comme quand il forme la barbe à papa, ou cristallin, avec une structure hautement ordonnée et la forme, comme quand il se forme des cristaux de sucre candi.
Alors, comment les molécules d'une substance se réunissent pour former un cristal? Tout d'abord, il faut être assez molécules dans un domaine qu'ils ont une grande chance de se cogner les uns les autres. Ceci se produit quand une solution, qui est composé d'un liquide et le composé qui se cristallise, est saturé. Dans le sucre candi, le liquide est de l'eau et le composé est le sucre. Une solution est saturée lorsque le liquide contient aussi une grande partie du composé dissous dans le plus possible. Par exemple, lors de candi, vous dissolvez autant de sucre que possible dans l'eau pour faire une solution saturée. Si vous ajoutez plus composé que peut se dissoudre dans le liquide, les bits non dissous restent sous forme de solides dans le liquide. Dans une solution saturée, les molécules se cognent les unes aux autres souvent parce qu'il ya beaucoup d'entre eux. Parfois, quand ils se heurtent les uns aux autres, les molécules finissent par coller ensemble; ceci est le début du processus de cristallisation et est appelé nucléation. Une fois que plusieurs molécules sont déjà collées ensemble, elles attirent activement d'autres molécules pour les rejoindre. Ce lent processus est la façon dont le cristal « se développe. »
Figure 1. Ce schéma illustre le grand nombre de molécules dans une solution saturée. Avec autant de molécules dans le liquide, il y a une chance élevée d'entre eux heurtant les uns les autres et créer un événement de nucléation.
Dans ce projet scientifique, vous ferez une solution saturée de sucre et de l'eau afin de développer vos propres cristaux de sucre candi. Vous comparez le taux de croissance entre candi qui est laissé à lui-même nucléée dans la solution, et des bonbons rock qui commence avec une certaine aide. Pour aider ce candi, vous relancer le processus de nucléation en ajoutant des cristaux de sucre, appelés cristaux de semences, à la première chaîne.
Termes et concepts
Voici quelques termes que vous devez savoir, et les questions que vous devriez penser avant de commencer ce projet scientifique. Avoir une aide d'un adulte vous regardez ces mots et des concepts.
- solide amorphe
- solide cristallin (également connu sous le cristal)
- Molécule
- Solution
- Composé
- Saturé
- nucléation
- cristal de semences
- Comment faites-vous une solution saturée?
- Qui contient plus de sucre: l'eau froide ou d'eau chaude?
- Comment les cristaux se forment?
- Qu'est-ce que la nucléation?
Bibliographie
Matériel et équipement
Ce projet est personnalisé pour les pots qui contiennent environ 14 onces Si vos pots sont plus grandes, vous devez doubler la quantité d'eau et de sucre.
Procédure expérimentale
Attention: Ce projet scientifique nécessite l'utilisation d'un poêle pour faire une solution d'eau sucrée bouillante. Soyez prudent et ne le faire sous la supervision d'un adulte; la solution d'eau sucrée est très chaude et peut causer une mauvaise brûlure en cas de déversement.
- Pour démarrer ce projet scientifique, couper deux morceaux de fil. Chaque pièce doit être d'environ 1 pouce plus long que la hauteur des pots en verre.
- Mettez de côté l'un des bouts de ficelle et ne rien faire à lui. Faire tremper l'autre morceau de ficelle dans une tasse d'eau pendant 5 minutes.
- Après le trempage, utilisez votre main pour presser l'excès d'eau de la chaîne. Rouler la chaîne dans une cuillère à soupe de sucre sur une plaque. La chaîne sera recouvert de sucre. Ces petits morceaux de sucre sont les graines sur lesquelles d'autres cristaux de sucre pourraient se développer.
- Ecclésiaux votre tête de série chaîne (enrobées de sucre) et votre chaîne non tête de série sur un morceau de papier ciré pendant la nuit. Assurez-vous qu'ils ne se touchent pas.
Figure 2. La chaîne dans cette photo a été liée à une brochette et lestée avec une vis à l'autre extrémité. Il est prêt à être utilisé pour fabriquer des bonbons rock.
- Mise en garde. obtenir de l'aide d'un adulte lors de la manipulation de l'eau bouillante.
- Faire bouillir suffisamment d'eau pour remplir les pots.
- Lorsque l'eau est bouillante, versez avec précaution dans les bocaux. Vous pouvez utiliser un entonnoir pour éviter de renverser trop d'eau.
- Laissez les bocaux pleins sont assis, avec l'eau chaude en eux, jusqu'à ce que votre solution d'eau sucrée est prête.
- L'utilisation d'un godet de mesure de liquide, ajouter 1 tasse d'eau dans un pot. Porter l'eau à ébullition sur la cuisinière. Baisser le feu à doux. Remarque: si vous utilisez des pots qui sont plus de 14 oz, chauffer 2 tasses d'eau.
- En utilisant une tasse de mesure à sec, ajouter 2 tasses de sucre à l'eau chaude. Remarque: si vous utilisez des pots qui sont plus de 14 oz, ajouter 4 tasses de sucre.
- Mélanger avec une cuillère en bois de mélange jusqu'à ce que tout le sucre est dissous.
- Retournez la chaleur et d'attendre jusqu'à ce que la solution d'eau sucrée retourne à ébullition. Assurez-vous de garder une agitation que la température soit constante dans toute la solution.
- Retirer la solution d'eau sucrée bouillante du poêle.
- Continuer d'ajouter du sucre 1 cuillère à soupe à la fois. Mélanger soigneusement après chaque cuillerée ajouté, en veillant à ce que le sucre soit complètement dissous avant d'ajouter une autre cuillère. Remarque: ne confondez pas les minuscules petites bulles dans la solution de sucre non dissous. Vous pouvez les différencier en arrêtant votre agitation pendant un moment; le sucre se déposent au fond de la casserole, les bulles restent en suspension dans toute la solution.
- Continuez à ajouter le sucre jusqu'à ce qu'il ne se dissolve dans la solution. Si vous pensez que vous avez ajouté trop de sucre à votre solution, ne vous inquiétez pas. Remuez et si même après 2 minutes complètes d'agitation, vous avez le sucre non dissous au fond de votre pot, retournez le pot sur le poêle. Faire chauffer la solution jusqu'à ce qu'elle commence à bouillir, puis retirez du feu. Cela devrait vous aider à obtenir ce dernier peu de sucre dans la solution.
Figure 3. Lorsque l'expérience est tout mis en place, vos pots de culture de bonbons de roche devrait ressembler à celui présenté ici.
Les observations et mesures
- Regardez vos pots une fois par jour. Que vois-tu? Y a-t-il des cristaux de plus en plus? Où sont les cristaux? Quelle chaîne a plus de cristaux: celui qui a été ou n'a pas été ensemencé? Faire un tableau de données, comme celui ci-dessous, dans votre cahier de laboratoire et d'enregistrer vos observations tous les jours. Alors que vous avez réellement préparé vos chaînes sur l'étape « 1 Day » ci-dessus, pour les besoins de l'expérience, Jour 1 dans votre table de données sera le jour que vous avez fait votre solution et a commencé à courir l'expérience.
Jours passés dans le pot
- S'il y a une couche de sirop de sucre durci revêtement de la partie supérieure de votre pot, vous pouvez utiliser une cuillère pour casser doucement cette couche avant de tirer vos cristaux de sucre.
- rincer rapidement les cristaux de sucre candi dans l'eau froide, puis les laisser sur une serviette en papier pendant 30 minutes pour sécher.
- En utilisant une règle, mesurer la longueur du sucre candi, et la largeur au point le plus large. Enregistrez vos mesures dans un tableau de données, comme celui ci-dessous, dans votre cahier de laboratoire. Est-ce que l'ensemencement fait une différence dans la taille du sucre candi que vous avez grandi?
Conditions de démarrage de chaîne
variations
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