10+ «дурних» питань і наукових відповідей, після яких хімія навряд чи здасться вам нудним

Навколо нас постійно взаємодіють один з одним різні речовини. Коли ми були більш цікавими і питали себе та інших, чому відбуваються ті чи інші процеси. Але часто не отримували (або лінувалися знайти відповіді, а потім просто звикли мати справу з наочними результатами різних хімічних реакцій.

Social.org.ua спробував розкрити таємниці звичайних речей, з якими ми постійно маємо справу, з точки зору хімії. Ви точно дізнаєтесь щось нове.

1. У чому різниця між харчовою содою і розпушувачем?

Іноді в рецептах пишуть, що в випічку потрібно покласти соду, розпушувач або навіть обидва речовини одночасно. Ці порошки схожі тим, що утворять у тесті безліч бульбашок вуглекислого газу, що розширюється в духовці при високій температурі. При цьому тісто стає пишним і легким.

Але харчова сода (чистий бікарбонат натрію) відразу починає взаємодіяти з будь-якими рідкими кислотними інгредієнтами (pH < 7) в тесті, наприклад з кефіром, сметаною, пахтою. В результаті бульбашки з'являються ще до випікання, і краще відразу помістити блюдо в духовку. А розпушувач (соду, змішану з деякими солями) кладуть, коли в рецепті немає кислотних компонентів. З-за чого одна частина вуглекислого газу звільняється при замішуванні тіста, а друга — вже при випіканні.

Але навіщо додавати обидва порошку? У цьому випадку основну роботу по створенню бульбашок в тесті бере на себе розпушувач. А харчова сода нейтралізує кислотні компоненти.

2. Може соус пропалити метал?

Будь кислий соус (томатний, з лимонним соком, оцтом) та страву, до якої він доданий, наприклад лазанья, можуть пропалити дірку в металі. Це відбудеться, якщо їх покласти в каструлю або миску з нержавіючої сталі, а зверху накрити алюмінієвою фольгою. Причому фольга повинна стосуватися і каструлі, і соусу, який відмінно проводить електрику. Суть в тому, що з цих 3 елементів виходить щось на зразок електричної батареї, в процесі її роботи і формуються дірочки.

З точки зору хімії, атоми заліза з допомогою соусу перетягують на себе електрони з фольги (в ній вони тримаються набагато слабкіше). Втративши негативно заряджених частинок, атоми алюмінію стають сполуками цього металу, які може розчинити соус. Якщо страва лежить в контейнері з пластику, скла, кераміки та фольга не стосується його, з нею нічого не станеться.

3. Як вибухають феєрверки різними кольорами?

Під час вибуху феєрверку атоми різних барвників поглинають певну кількість енергії, з-за чого їх електрони перебудовуються, стають активними. При їх поверненні до нормального стану надлишок енергії стає світлом різних квітів. У кожної хімічної речовини він свій. Наприклад, нітрат натрію дає жовте світло, хлориди міді — синій, солі стронцію і літію — червоний, барій — зелений, кальцій — помаранчевий. А якщо їх поєднати один з одним, вийдуть нові кольори, як при змішуванні фарб.

До речі, найбільший феєрверк у світі, занесений в Книгу рекордів Гіннесса, вибухнув на висоті близько 1 км і розфарбував небо над островом Аль-Марджан (ОАЕ) у новорічну ніч 2017 року. Загальна вага піротехніки склав близько 1 087 кг.

4. Чому риба ніжна і готується швидше?

Біле м'ясо готується швидше, ніж червоне, але справа зовсім не в його кольорі. Будова риб відрізняється від більшості інших хребетних з-за особливої м'язової тканини. Вона дозволяє легко здійснювати різкі ривки, щоб втекти від хижака у воді. При цьому м'язові волокна короткі і тонкі, тому набагато легше рвуться і руйнуються під час хімічних процесів.

Приміром, це відбувається при тепловій обробці і жуванні. Тому риба настільки ніжна, що її філе, на відміну від курятини або яловичини, ми можемо прожувати навіть у сирому вигляді — в суші, сагудае та ін.

Також їх таке м'ясо м'яке, тому що риби плавають у воді в якомусь підвішеному стані, тобто практично в невагомості. Тому їм не потрібно безліч зв'язок, сухожиль, хрящів тощо, які тримають м'язи на скелеті наземних мешканців.

5. В соєвому соусі тільки соя?

Соєвий соус був зроблений в Китаї понад 2 000 років тому. Це універсальна приправа, яку можна додати для смаку та/або аромату під час приготування або подання безлічі страв. Але не варто захоплюватися: всього 1 ч. л. приправи міститься відразу 38 % від рекомендованої добової норми солі.

Мало хто знає, що, крім сої, солі і зброджують культур грибів і дріжджів, до складу соусу часто входить пшениця. В цілому в процесі приготування соус все більше схожий на складний коктейль, в якому всього близько 300 речовин. Деякі з них (аміни, глютен) можуть викликати алергію. Але при цьому приправа полегшує сезонні алергічні реакції. Також соєвий соус може стимулювати імунітет і роботу травного тракту.

6. Як лак фарбує нігті?

Фарбування нігтів сьогодні здається жінкам елементарної процедурою. І мало хто замислюється про те, скільки хімічних реакцій стрімко відбувається прямо на їх очах. Головний компонент звичайного, не гелю, лаку для нігтів - утворює плівку полімер. Він розчинений в етил - або бутилацетате, який випаровується після нанесення лаку і залишає кольоровий шар на нігті. Він надійно закріплюється за допомогою клейких речовин (адгезивів).

У всіх лаках також містяться пластифікатори - хімічні сполуки, що запобігають поява тріщин і сколів. І пігменти: неорганічні (наприклад оксид хрому для відтінків зеленого) або органічні (схожі на харчові барвники). Більш складний ефект начебто перламутрового блиску виходить при використанні подрібненої діоксиду титану, слюди і навіть справжнього перлів. Але якщо змішати відразу 500 лаків з блискітками, в результаті його колір стане ближче до бузкового.

7. Маршмеллоу можуть вибухнути в мікрохвильовці?

Маршмеллоу під мікроскопом.

Солодкість в основному складається з цукрового сиропу, води і желатину, який скріплює всі компоненти між собою. Також він робить суміш повітряної, випускаючи в неї бульбашки повітря, який не може просочитися назовні та створює унікальну губчасту структуру всередині маршмеллоу. Після численних взбиваний і змішувань понад 50 % обсягу зефирок становить кисень.

Коли кисню стає занадто багато, він вибухає, але еластичний по консистенції зефір лише розтягується і збільшується в розмірах. В домашніх умовах можна помістити його в мікрохвильовку, де розширення газу викликає тепло. Тільки не перегрівайте солодкість: в кінцевому підсумку вона не зможе далі розтягуватися і вибухне липкою бомбочкою. До речі, на відміну від розігріву в мікрохвильовій печі, якщо потримати маршмеллоу над вогнем або спеціальної пальником, температура буде набагато вище, на поверхні зефіру почнеться карамелізація і він не збільшиться в об'ємі.

8. Чому потрібно поміщати страву в розігріту духовку?

Майже у всіх рецептах із застосуванням духової шафи зазначено, нагріти його заздалегідь чи ні, але не пояснюється чому. Ми знайшли кілька варіантів відповіді. По-перше, якщо ви хочете отримати саме той смак, який потрібен, випікайте блюдо вказану кількість часу при потрібній температурі. Інакше не вийде повторити складну низку реакцій, що відбуваються при нагріванні: якщо зміниться хоча б одна умова приготування, результат теж буде іншим більшою чи меншою мірою.

По-друге, відбувається реакція Майяра, в ході якої взаємодіють цукру і амінокислоти і карамелізується скоринка. Звідси той самий апетитний запах, коричнюватий колір і особливий смак смаженої їжі. Реакція протікає швидко лише при високих температурах (145-165 °С), тому якщо духовка недостатньо нагріта, то виходить м'яка, бліда випічка.

Також якщо ви помістіть їжу в холодну духовку, то в процесі нагрівання буде активно випаровуватися вода. Тому до кінця приготування страва може стати зовсім сухим.

9. Чому у риби такий запах?

Для багатьох з нас він дійсно важко переносимо. Тим не менш морепродукти зовсім не обов'язково повинні неприємно пахнути. Коли вони свіжі або виловлені всього пару годин тому, ви навряд чи відчуєте щось, крім аромату моря. А той самий запах з'являється тільки з початком розкладання: риба псується набагато швидше, ніж інші види м'яса.

Але у нас є хороші новини. Неприємний запах можна вловити, коли риба ще цілком їстівна. Це говорить відразу про дві речі: у вас відмінний нюх і продукт не дуже свіжий, але не обов'язково зіпсований. До речі, якщо ви відчули легке амбре від дарів моря, збризніть їх лимонним соком або оцтом перед їжею. Так ви нейтрализуете частина продуктів розкладання з поганим запахом: аміаку і амінів.

10. Чому кави гіркий, але люди все одно його п'ють?

Напис на гуртку: «Кава об'єднує нас».

Генетика впливає на те, що люди відчувають гіркоту продуктів по-різному. Спочатку вона служить попереджувальним сигналом: потрібно виплюнути їжу або напій. Якщо у нас є ген, який підсилює гіркий смак хініну (його багато в брюссельській капусті, кава, тоніках та ін), то з більшою ймовірністю ми виберемо чай замість кави і рідше будемо пити алкогольні напої, особливо червоне вино.

Деякі люди сильніше відчувають гіркоту кави, але при цьому п'ють його частіше інших. Дослідники пояснюють такий парадоксальний висновок тим, що ми привчаємо себе сприймати напій з позитивної точки зору (бадьорість, приємний аромат, приналежність до колективу, елемент моди, статусу тощо).

11. Сольові лампи очищають повітря?

Багато хто думає, що сольові лампи корисні для здоров'я і можуть фільтрувати повітря, насичуючи його негативними іонами. В процесі іонізації до молекул кисню додаються електрони. В результаті молекули стають корисними негативними іонами, які в природі зустрічаються, наприклад, в гірському і морському повітрі, на сонці. Вони очищають повітря і допомагають при хронічній депресії, але дослідження з цього питання все ще ведуться.

При цьому немає доказів, що сольові лампи здатні на таке, як і на скорочення пилу або токсинів в повітрі. Але, як і на палаючий вогонь або свічки, на них приємно дивитися. Тому, можливо, така лампа стане гарним розслаблюючим або стильним елементом декору у домі.

12. У болгарському перці дійсно багато вітаміну С?

Болгарський перець — смачний, соковитий і дуже корисний овоч, ідеальний для здорового харчування. Єдиним негативним ефектом від нього може бути тільки алергія. У його складі в основному вода (92 %) і вуглеводи (6-9 %), представлені глюкозою і фруктозою. Вони і роблять перець солодкий.

Але саме незвичайне — вміст вітаміну С. В одному перці середнього розміру його буде близько 169 % від добової норми. Також у плодах багато антиоксидантів, особливо каротиноїдів, які і надають овочу його колір (жовтий, оранжевий, червоний).

13. Чому холодна картопля фрі несмачна?

Картопляний крохмаль під мікроскопом.

Як апетитні хрусткі скибочки картоплі перетворюються в щось жирне і неприємне? Одна з головних причин — зміна хімічної структури. Коли коренеплід смажиться, кристали крохмалю в ньому, як бульбашки, наповнюються водою. В результаті картопля стає м'яким, ніжним всередині і красивій скоринкою зовні. Коли він остигає, рідина виходить з кульок крохмалю, змінюючи його структуру: виникає специфічний смак і пропадає скоринка.

Ще одна причина: смак їжі посилюється, коли вона нагріта. Остиглий картоплю втрачає більшу частину свого чудесного аромату, а він грає важливу роль в наших смакових відчуттях. Згадайте, коли повністю закладений ніс, здається, ніби жуєш якусь несмачну масу замість їжі.