Bydlím ve vesnici Golovchino. Toto je největší vesnice v Rusku. Naše obec je známá svými historickými památkami, jejichž věhlas se rozšířil do mnoha koutů naší země – jsou to „Kulatá stavba“ a „Parková zahrada 19. století“. Rád bych připomněl další historickou událost v naší obci. V roce 1839 byl v obci postaven první cukrovar v regionu Belgorod. V roce 2018 oslaví náš závod 179 let. Není to zázrak?
Je těžké najít rodinu, která dokáže žít bez cukru? Cukr je velmi důležitý potravinový produkt, zdroj sacharidů, které našemu tělu dodávají energii. Cukr aktivuje krevní oběh v míše a mozku a vzdání se cukru může vést ke sklerotickým změnám. Přesto byste neměli zneužívat cukr, protože má špatný vliv na stav vašich zubů. Kromě toho je zde problém kalorického obsahu sladkých potravin. Denně byste proto neměli zkonzumovat více než 60 g cukru.
Moderní věda se snaží učit nové věci, dívat se za hranice vesmíru a odhalovat tajemství mikrosvěta. Ale za velkými cíli zapomínáme na to, co je poblíž, bez čeho se neobejdeme a používáme každý den.
Relevance práce je najít zajímavé a neobvyklé věci v okolí, v tom, co je k dispozici pro pozorování a studium, aniž by to vyžadovalo zvláštní úsilí nebo náklady. Například, cukr. Cukr, který je na každém stole, v každém domově, známý i známý, neznámý i tajemný!
A v učebnici “Svět kolem nás” jsme se seznámili s některými vlastnostmi cukru a dozvěděli jsme se, že cukr se získává z rostlin, jako je např. cukrové třtiny (ze stonků cukrové třtiny), která k nám přišla z Indie a cukrová řepa (z okopanin cukrové řepy), která je v našich zeměpisných šířkách nejčastější.
Z knih jsem se dozvěděl, že jedinečnou surovinou pro výrobu cukru je javor cukrový. Objevili ho obyvatelé Kanady. V zemích, kde rostou palmy, místní obyvatelé těží palmový cukr z mízy těchto stromů.
Slovo význam CUKR podle Ozhegova: Cukr – Krystalický výživná bílá sladká látka získávaná z cukrové řepy nebo cukrové třtiny.
Začal jsem se zajímat o krystaly, když jsem se dozvěděl, že jsou všude kolem nás. Například každá částečka soli, cukru nebo zrnka písku je krystal!
Podívejte se pozorně na krystaly cukru a uvidíte jejich krásu a jedinečnost.
Krystaly mohou být přírodního původu nebo umělé, pěstované ve speciálně vytvořených podmínkách. A každý člověk, pokud je to žádoucí, může snadno pěstovat krystaly doma.
Pokud lze takové krystaly získat z cukrové řepy, cukrové třtiny, javoru cukrového a dokonce i palmové mízy, tak proč si je nezkusit pořídit doma?
Toto téma mě zaujalo a rozhodl jsem se, že si krystal cukru vypěstuji doma.
Tak bylo vybráno téma výzkumu:
„Vypěstování krystalu z cukru doma“
Předmět studia: cukr, krystalový cukr.
Objevilo se mnoho dalších problematický otázky:
– co jsou krystaly?
– Čím byste je měli „krmit“, aby rostly rychleji?
— Je možné pěstovat krystaly doma?
Hypotéza: předpokládali jsme, že krystaly cukru se mohou objevit, když jsou vytvořeny určité podmínky; To znamená, že pokud změníte podmínky krystalizace, můžete si doma pořídit krystaly různých tvarů a barev.
Praktická hodnota výzkum spočívá v tom, že jej lze použít v hodinách o okolním světě, v mimoškolních aktivitách a v klubech.
Účel studia: naučit se pěstovat krystaly cukru (pro srovnání) doma.
Cíle výzkumu:
Studijní materiál na toto téma.
Prostudujte si podmínky vzniku krystalů, jejich tvar, barvu.
Proveďte experimenty na pěstování krystalů cukru pomocí studovaných metod.
Metody výzkumu:
Akumulace teoretického materiálu.
Provádění experimentálních činností k získání krystalů z cukru.
Analýza získaných výsledků výzkumu.
Hlavní část
Krystaly. Co to je a co jsou zač?
Nejprve se podívejme do historie otázky, proč se krystaly nazývají krystaly. Před mnoha staletími byly mezi věčnými sněhy v Alpách na území moderního Švýcarska nalezeny velmi krásné, zcela bezbarvé krystaly, velmi připomínající čistý led. Tak se jim říkalo. “crystallos” v řečtině “led”; toto slovo pochází z řečtiny “krios” – zima, mráz. Horský křišťál byl mylně považován za led, ztvrdlý chladem do té míry, že již netaje.
Studoval jsem encyklopedie a internetové stránky a došel jsem k závěru, že krystaly jsou pevné látky, které mají přirozený vnější tvar pravidelných symetrických mnohostěnů. Krystaly se skládají z drobných částic (atomů), které jsou „sbaleny“ v určitém pořadí. Díky tomu se na jejich povrchu spontánně objevují ploché hrany, které se protínají podél rovných hran.
Krystaly jsou velmi rozmanité jak velikostí, tak tvarem. Navíc jejich nejcharakterističtějším znakem je, že krystaly různých látek se od sebe liší tvarem.
Jak se tvoří krystaly?
Když se slaná voda v pánvi nebo sladký čaj ve sklenici odpaří („zaschne“), zůstane na stěnách pánve nebo na dně sklenice bílý zbytek. Lupou v ní vidíte malé lesklé krystalky soli nebo cukru. Toto je příklad krystalizace z roztoku. V přírodě se krystaly soli ukládají na dně jezer, zátok a v moři. Krystalizace z roztoku. Usazování soli z mořské vody Krystaly se mohou tvořit také z páry. Mrazivé vzory na zimním okně, námraza na stromech jsou výsledkem krystalizace vodní páry, konkrétně voda obsažená ve vlhkém vzduchu při 0°C přechází z plynného skupenství do pevného (krystalického).
Krystalizace vodní páry
Rostoucí krystaly.
Studiem přírodních krystalů se člověk naučil je uměle pěstovat. Mnohá odvětví vědy a techniky vyžadují krystaly velmi vysoké čistoty s dokonalou krystalovou strukturou. Krystaly nalezené v přírodě tyto požadavky nesplňují, protože rostou v podmínkách, které jsou velmi daleko od ideálních. A umělým pěstováním můžete získat krystaly větší a čistší než v přírodě.
Lidé se naučili pěstovat umělé krystaly rubín. Používají se k výrobě šperků a hodinářských mechanismů. Pěstují také nejtvrdší krystaly na světě. diamanty. Diamant dnes není dekorační kámen, ale především pracovní kámen. Díky své výjimečné tvrdosti hraje diamant obrovskou roli v technologii. Diamantové pily se používají k řezání kamenů.
Krystaly lze překvapivě pěstovat nejen v chemických a průmyslových laboratořích, ale i doma. Existují pouze dva způsoby pěstování krystalů doma. Jedná se o krystalizaci z nasyceného roztoku pomalým odpařováním rozpouštědla nebo pomalým poklesem teploty.
Pokud si připravíte nasycený roztok řekněme cukru o teplotě 30° a začnete ho chladit na 20°. Při 30° se ve 100 gramech vody rozpustí 223 gramů cukru a při 20° 205 gramů. Poté, po ochlazení z 30 na 20 °, se 18 gramů ukáže jako „navíc“ a jak se říká, vypadne z roztoku. Takto se získávají krystaly ochlazením nasyceného roztoku.
Praktická část
Provádění experimentu
Po prozkoumání způsobů, jak si doma vypěstovat krystaly, jsem se rozhodl, že nejbezpečnějším a nejrychlejším způsobem je vypěstovat krystaly cukru. Využil jsem pomoci své matky.
Náš experiment jsme provedli 28. listopadu 2017. Sirup jsme připravili podle receptu: 18 lžic cukru na sklenici vody.
Nasycený roztok se nalil do jiných nádob, kde mohly růst krystaly. Vzali nit, přivázali na ni špejli, pověsili ji na tužku a ponořili do sklenice se sirupem.
Připravili jsme 9 kelímků cukrového sirupu, do kterého jsme přidali potravinářské barvivo. A pár skleniček bez potravinářských barviv.
Tři sklenice jsme umístili na parapet, tři do skříně pod prosklené dveře, tři sklenice umístili blízko teplé dýmky. Chtěli jsme zjistit, zda barvivo a podmínky ovlivňují růst krystalů.
Čtvrtý den se na sklenicích, které stály poblíž teplé dýmky, objevil film. Na ostatních se nic nestalo.
Šestý den se začal objevovat film i v kelímcích na okně a ve skříni.
Desátý den se ve sklenicích ve skříni začaly objevovat velké krystaly. Největší krystaly byly ve sklenici s červeným sirupem, stejný výsledek byly ve sklenicích s červeným sirupem na parapetu a u teplé dýmky.
Z dalších zdrojů jsem zjistil, že červené barvivo se získává ze šťáv jahod, malin, brusinek, brusinek, třešní a rybízu. Šťáva z těchto bobulí obsahuje hodně přírodního cukru – fruktózu, glukózu, sacharózu. V důsledku toho toto složení červeného barviva podporovalo růst krystalů.
Patnáctého dne byly krystaly jasně viditelné ve všech sklenicích.
Ve sklenici s neobarveným sirupem jsou krystaly jasněji viditelné.
Dvacátý den krystaly rostou a objevují se i na dně sklenice. Krystaly se zhoršují ve sklenicích poblíž horké trubky. Pravděpodobně kvůli nadměrnému teplu to není vhodné pro krystaly. Růst krystalů ve sklenicích umístěných v průhledné skříni je velmi dobře viditelný. Skříň je středně teplá, světlá a bez průvanu.
Nadešel dvacátý třetí den výzkumu. Krystaly dále rostou a získávají sílu.
V důsledku studie jsme zjistili, že krystaly rostou různou rychlostí v závislosti na podmínkách, ve kterých se nacházejí. Krystaly ve skleněné skříni rostly rychleji a byly větší. Závěr: Růst krystalů vyžaduje stálou teplotu a dobré osvětlení. V blízkosti horké trubky se teplota pravidelně měnila, ale na parapetu to bylo v pohodě. Takové podmínky jsou nepříznivé pro růst krystalů. Během naší výzkumné práce jsme zjistili, že barva neovlivňuje růst krystalů.
Zkušenosti spolužáků
Výstup.
Na základě výsledků výzkumné práce jsme pro sebe udělali následující: závěry:
Krystaly vyrostou na jakémkoli povrchu, který přijde do kontaktu s roztokem, nejen na niti nebo špejli.
Krystaly jsou pevné látky, které rostou připojením částic hmoty z kapaliny nebo páry.
Krystaly je možné pěstovat doma, což potvrzuje mou hypotézu.
Nejdostupnějším a nejbezpečnějším způsobem by bylo pěstování krystalů cukru, protože tuto látku konzumujeme jako potravu a používáme ji každý den v každodenním životě.
Pokud do roztoku cukru přidáte potravinářské barvivo, můžete získat vícebarevné krystaly, které vypadají jako cukroví.
Výsledky výzkumu.
Výsledkem výzkumu je hypotéza plně potvrzena: mohli jsme si doma vypěstovat krystaly cukru.
Výsledek výzkumné práce Také věříme, že:
naučili jsme se pracovat s knihami, učit se z nich to, co věděli jiní lidé již před námi;
ovládal některé metody pěstování krystalů ve vodném roztoku;
začal pozorovat růst krystalů;
Sestavili jsme rady pro spolužáky, které náš výzkum zaujal.
V tomto směru chci ve svém výzkumu pokračovat. Plánuji vypěstovat krystaly ze soli a porovnat růst krystalů cukru a soli za různých podmínek.
Seznam použité literatury
1. Alikberová L.Yu. Zábavná chemie: Kniha pro studenty, učitele a rodiče. M.: AST-PRESS. 1999.
2. Velká dětská encyklopedie: Chemie / komp. K. Lucis. M.: Ruské encyklopedické partnerství. 2000.
3. Děvjatkin V.V. Chemie pro zvídavé aneb co se v hodinách nedozvíte. Jaroslavl: Academy Holding. 2000.
4. Leenson I.A. Zábavná chemie. M.: Drop. 1996.
5. Encyklopedický slovník chemika. M.: Pedagogika. 1990.
Internetové zdroje:
Pěstování krystalů je pro pacienta. Snažila jsem se zapojit děti, ale moje jsou příliš malé na to, aby čekaly na výsledek několik dní, rychle to přestává být zajímavé. Ale sladké tyčinky s potěšením olizují a žádají víc. Krystaly vypadají na dortech velmi krásně. Nejčastěji se používají k zakrytí prasklin a řezů. Tento design je v posledních letech na vrcholu módy. Dnes vám ukážu, jak pěstovat celé cukrové stromy. Skvěle doplní zimní dorty a zákusky s Elsou, Sněhovou královnou, Otcem Frostem a Sněhurkou. Jo, nejvhodnější témata na půlku března 🙂
Nejprve musíme vyrobit polotovary pro krystaly cukru. Můžete pěstovat jednotlivé větve, což zabírá méně místa; možná celý strom. Protože budeme muset díly spojit, potřebujeme drát pro základnu. Nakrájíme na kousky a stromek zkroutíme na požadovanou velikost. Na konci uděláme smyčku a připevníme ji na dřevěnou špejli.
Pokud se rozhodnete pěstovat jednotlivé větve, pak každý drátěný polotovar připevněte na hlavní tyč vyrobenou z dřevěné špejle.
Pokud vyrábíte průhledné krystalky cukru, je lepší použít bílý drát, zelený drát bude prosvítat.
Dále musíme vybrat nádobu, ve které budeme krystal pěstovat. Je důležité, aby se větve nedotýkaly dna a stěn.
Když jsou všechny přípravky připraveny, můžete začít vařit cukrový sirup.
Poměr cukr : voda je 2,5 : 1 nebo 3 : 1. Čím je sirup bohatší, tím rychleji krystaly rostou.
Do hrnce se silným dnem nasypeme cukr a zalijeme vodou.
Dejte na mírný oheň a přiveďte k varu. Necháme trochu povařit a vyjmeme.
Větvičky na krystalky cukru namáčíme do sirupu a posypeme cukrem. Necháme takto zaschnout.
Sirup je také potřeba vychladit. Po vychladnutí se navrchu může vytvořit kandovaná kůrka. To je v pořádku. Opatrně ji nalámejte, vyjměte kousky a nalijte do připravených nádob.
Na přání lze sirup obarvit libovolnou barvou přidáním trochy potravinářského barviva.
Přípravky – větvičky – namáčíme do vychladlého sirupu.
Všechno. Hlavní část práce je hotová. Nezbývá než čekat. Jedinou nevýhodou pěstování krystalů doma je, že „farma“ zabírá příliš mnoho místa. Proto jsem všechny své přípravky umístil na tác pro mobilitu.
První krystaly se objeví asi za 2 dny. Čím silnější je řešení, tím rychleji získáte výsledek. Nejkrásnější větve jsem dostal do týdne.
Během zrání se na povrchu objeví tvrdá kůra. Před vyjmutím krystalu jej musíte opatrně rozbít nožem.
Krystaly se dobře skladují v suchu, lze je připravit předem. Do zbylého sirupu jsem přidala trochu cukru, povařila a krystalky znovu narostla.
PS O fóliových věcech s červeným cukrovým sirupem na předposlední fotce vám povím v samostatném článku. To jsou také krystaly, ale jiné 🙂