با اضافه کردن شکر دانه‌ای بیشتر به محلول، سرعت حل شدن کاهش می‌یابد و سرعت تبلور افزایش می‌یابد، بنابراین در یک نقطه، هر دو سرعت برابر می‌شوند. به عبارت دیگر، تعداد مولکول های ساکارز که از کریستال ها خارج می شوند، نبات فله با تعداد مولکول های ساکارز که به بلورها می پیوندند یکسان است. وقتی محلول اشباع می شود این اتفاق می افتد.
در نتیجه، پس از آن نقطه، نبات زعفرانی اصل اگر کریستال های شکر بیشتری اضافه کنیم، روند حل شدن ادامه خواهد داشت، اما دقیقاً با فرآیند تبلور مجدد متعادل می شود. بنابراین کریستال های شکر دیگر نمی توانند در آب حل شوند. در این حالت کریستال ها و محلول در تعادل دینامیکی هستند. این بدان معنی است که اندازه کریستال ها ثابت می ماند، حتی اگر مولکول های ساکارز دائماً بین محلول و کریستال ها مبادله شوند.
برای درست کردن آب نبات زعفرانی قم سنگی، در ابتدا از شکری که می توانستیم در آب در دمای اتاق حل شود، استفاده کردیم (سه فنجان شکر برای یک فنجان آب). تنها راه حل شدن تمام آن شکر گرم کردن آب است، زیرا افزایش دما باعث حل شدن بیشتر شکر در آب می شود. به عبارت دیگر، تعادل دینامیکی تحت تأثیر تغییر دما قرار می گیرد. اگر دما را افزایش دهیم، فرآیند انحلال را افزایش می دهیم و اگر دما را کاهش دهیم، فرآیند انحلال را کاهش می دهیم.
فرآیند تبلور توسط اصل لو شاتلیه توضیح داده می‌شود که بیان می‌کند سیستمی که از تعادل فاصله می‌گیرد، با واکنش در مخالفت با تغییر، برای بازگرداندن تعادل عمل می‌کند. بنابراین افزایش دما باعث کاهش انرژی سیستم در تلاش برای پایین آوردن دما می شود. از آنجا که شکستن پیوندهای شیمیایی همیشه انرژی را جذب می کند، سیستم را خنک می کند، بنابراین مولکول های ساکارز بیشتری از هم جدا می شوند و در محلول حل می شوند.
وقتی محلول سرد می شود چه اتفاقی می افتد؟ در این مرحله شاهد تشکیل کریستال های شکر هستیم. این نیز با اصل لو شاتلیه توضیح داده می‌شود: کاهش دما باعث می‌شود یک سیستم انرژی تولید کند تا دما را بالا ببرد. از آنجا که تشکیل پیوندهای شیمیایی همیشه انرژی آزاد می کند، مولکول های ساکارز بیشتری در تلاش برای افزایش دما به کریستال می پیوندند. این توضیح می دهد که چرا با کاهش دما کریستال ها تشکیل می شوند.
هنگامی که محلول اشباع شروع به خنک شدن می کند، فوق اشباع می شود. یک محلول فوق اشباع ناپایدار است – حاوی املاح (در این مورد، شکر) بیشتر از آن است که در محلول بماند – بنابراین با کاهش دما، قند از محلول خارج می شود و کریستال هایی را تشکیل می دهد. هر چه دما پایین تر باشد، مولکول های بیشتری به کریستال های قند می پیوندند و به این ترتیب آب نبات گیاهی سنگی ایجاد می شود.
- منابع:
- تبلیغات:
