٠٥/٠٩/٢٠٠٠

 (لمزيد من المعلومات)

عندما أسكب الماء في كوب من العصير، فإن الخلط يتم في الحال. وعلى العكس، إذا اضفنا العصير للماء، ينزل العصير لقاع الكوب. هذا بالتأكيد مرتبط بدرجة كثافة المادتين. كيف يمكن أن نحبذ الخلط في حالة العصير في الماء بدون تقليب الإثنين؟ أضيف العصير حتى يتشبع الماء. وكيف يمكن أن نحدد كمية العصيرالمطلوبة في تلك الحالة؟ منحنى يعتمد على كمية الماء وكثافتها بالمقارنة بكثافة الشراب؟ أما إذا استخدمت ماءً مالحاً، يجب أن تتم عملية التشبع أسرع لأني خفضت فارق الكثافة بين الشراب والماء أليس كذلك؟ وعندما أقوم بنفس الشيئ مع الزيت، تظل على السطح. وعند سكب كمية كبيرة من الزيت، يزيد سمكه، ولكن التجاور يبقى، ولا أستطيع خلط الإثنان. لماذا؟ أفكر في الحدث المأساوي الذي تم في عام ٩٩ مع الـ "أريكا" وحاوياتها البترولية على مرمى البصر على المحيط. وإني أعد نشاطات تربوية عن العلوم لمعلمي المرحلة الثانية، والثالثة، لقسم روميلي. أعتقد أننا نقوم كل يوم بأعمال ذات طابع علمي دون أن نلاحظ. ولكن التساؤل يمكن أن يعالج ذلك الشكل من السلبية العقلية الميسرة، لمإذا نطرح الأسئلة في حين إنه يتم؟ أتمنى ذلك، وبمنتهى التواضع، أن أوقظ حماس البحث عن المعرفة. أشكركم على مساعدتكم متمنيا ألا أبدو شديد السذاجة. بالرغم من إنى اعتقد أنه يجب أن نكون كذلك إذا أردنا اكتشاف العالم. تحيا العلوم.

---

٠٧/٠٩/٢٠٠٠

 (لمزيد من المعلومات)

تجربة الخلط: نتيجة تجربتي الخلط ماء/ شراب، تنتج بالفعل عن اختلاف الكثافة، والذي سوف يميل لفصل طبقتي السائل من ناحية ميكانيكية، فإن الأكثر كثافة يكون للأسفل. ولكن، الاختلاف الذي نلاحظه إذا سكبنا الماء إلى الشراب، أو الشراب للماء مرتبط بلزوجة الشراب الذي ينساب ببطء، ويبقى أكثر تماسكا (إنه يكون كشريط ينزل في الماء) ليتراكم في قاع الكوب. ولكن الماء ينساب أسرع، وفجاءة بطريقة دوارة، وبهذا، فإن تيار الماء الذي يصل لقاع الكوب يثقل ويذيب سطح طبقة الشراب. تلك الظاهرة للذوبان، لا تعتمد مطلقا على الكثافة. كيف نحبذ الخليط "الشراب في الماء"؟ الخليط يتم خطوة بخطوة عن طريق انتشار تدريجي للسكر في الماء. لو أن الشراب مكثف جدا، قد يأخذ ذلك وقتاً طويلا. وتعتبر الطريقة الوحيدة التي نحبذ بها الاختلاط هي تسخين الخليط، عند درجة حرارة ٤٠ مثلا، فسوف يتم الاختلاط بصورة أسرع منه عند درجة حرارة ٥ في الثلاجة. وهناك سببان لذلك، أحدهما أن درجة ذوبان السكر تزداد مع الحرارة (أنظر اسفل)، وأيضا لسرعة انتشاره (الانتشار يرجع لاضطراب الجزيئات، الحرارة أيضا). تشبع الماء بالشراب: الشراب هو محلول سكر في الماء. إذا، فكل خلط للماء بالشراب يصبح تخفيف للمحلول الذي هو الشراب. إنه إذا مستحيل أن نصل لمرحلة التشبع عن طريق عملية التخفيف! لكن يمكن أن يحدث تشبع للماء بالسكر، وهو ما يعرف بالسكروز (سكر البنجر، سكر قصب السكر، سكر المستخدم في المطبخ)، ويمكن أن نذيب ١٨٤٥ جرام من السكر في كيلو جرام من الماء عند درجة حرارة صفر، وأيضا ٢٠٣٠ جرام عند درجة حرارة ٢٠، وكذلك ٢٣٨٠ عند درجة حرارة ٤٠. تأتي الإذابة بتحلل السكر في الماء، وتفضل جزيئات السكر أن تتحد بجزيئات الماء على أن تظل متحدة ببعضها في بلورة السكر. وبالطبع إذا تواجدت مواد أخرى تريد أن تتحد مع الماء، يقل ذوبان السكر. وبهذا، فإنه عند درجة حرارة ، ٣٠ يمكن أن نذيب ٢١٩٥ جرام من السكر في كيلو جرام من الماء، ولكن ٢١٠٠ جرام فقط من السكر في خليط من ٩٠٠جرام من الماء و١٠٠ جرام من الملح. وهذا يبين أن الذوبان لا يعتمد فقط على الكثافة! الزيت والماء، جزيئات الزيت والماء كارهه لبعضها. عندما يتواجد السائلان مع بعض، فإن جزيئات الزيت تفضل أن تظل مع بعضها، وكذلك جزيئات الماء. فإن السائلان لا يختلطان، بعكس الماء وسائل الأمونيا مثلا. بعض الجزيئات تملك جزءاً محباً للماء، وجزء محب للزيت مثل الكحول الذي يختلط جيدا بالماء ويذوب قليلا في الزيت. والأمثلة الأخرى، جزيئات الصابون. إنها طويلة جدا، وتمتلك جزء يرتبط بالماء وجزء يرتبط بالزيت. وبهذا تستطيع أن تربط جزيئات الدهن لتحملها مياه الغسيل.

---

٠٨/٠٩/٢٠٠٠

Anonyme

أنى أشكركم لسرعتكم في الرد، وعلى جودة إجابتكم. ومع ذلك، فيما يخص ذوبان ٢١٩٥ جرام من السكر في ١ كيلو من الماء، و٢١٠٠ جرام من السكر في ٠.٩ كيلو من الماء و٠.١ كيلو من الملح، لم إذا لا نستطيع أن نقول أنه كلما قلت الكثافة كلما زاد الذوبان (٩٥ جرام أكثر)؟ مبدئيا هذا ما توضحه هذة التجربة التي تتم عند درجة حرارة ٣٠. ومن ناحية أخرى عندما أتكلم عن خليط ماء + شراب حتى لو كان الشراب هو محلول ماء وسكر، فعندما أضيف الكثير من الشراب إلى كوب الماء، يجب أن يكون هناك ارتفاع في تركيز السكر. إذا يحدث تشبع بالسكر عند مرحلة معينة. إلا إذا اعتبرنا إنه عند إضافة الشراب، فأني أضيف سكر وماء (مكونات الشراب) أليس كذلك؟ شكرا على إجابتكم التي تثيرالتساؤلات والأفكار.

---

٠٨/٠٩/٢٠٠٠

 (لمزيد من المعلومات)

بالنسبة لموضوع الماء المالح، يجب أن نعتبرأن محلول الملح في الماء لا يحتوى على أكثر من ٩٠٠ جرام من الماء، وفي تلك الـ ٩٠٠ جرام نذيب ٢١٠٠جرام من السكر. لدينا إذا محلول يحتوى على ٢٣٣٣ جرام من السكر لكل كيلو ماء. لقد أصبح لدينا زيادة طفيفة في عملية التركيز. أعتقد إذا، أن الكثافة في تلك التجربة ليس لها أهمية. سؤال ثاني: ماهو الشراب؟ إن لم يكن محلول من السكر في الماء؟ الشراب لا يمكن أن يكون أكثر تركيزا بالسكر من محلول مشبع. وعندما نسكبه في الماء النقي لا نقوم إلا بتخفيفه، إذا، نبعده عن حد التركيز.