Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:22 • sest 21:31 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 23:11 • Sest 05:11 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 06:38 • Síðdegis: 18:56 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 00:39 • Síðdegis: 12:46 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Náttúruvísindi og verkfræði Eðlisfræði: í daglegu lífi
Náttúruvísindi og verkfræði Efnafræði

Af hverju verður blanda af maíssterkju og vatni að föstu efni við högg?

Kristinn Torfason

Spurningin í fullri lengd hljóðaði svona:
Hvað veldur því að blanda af maíssterkju og vatni verður fast efni við högg og hvers vegna dansar hún á hátalara við lága tíðni?

Maíssterkja blönduð með vatni er dæmi um svokallaðan ó-Newtonskan (e. non-Newtonian) vökva. Slíkur vökvi á það til að breyta þykkt (seigju) sinni þegar hann er áreittur. Flestir vökvar úr daglegu lífi eru Newtonskir og breyta ekki þykkleika sínum við áreiti. Sumir vökvar verða þynnri þegar þeir eru áreittir eins og til dæmis tómatssósa. Þessi eiginleiki veldur því að tómatsósan flæðir auðveldar úr flöskunni í andartak eftir að barið er á hana. Eitt besta þekkta dæmið um vökva sem þykkist þegar hann er áreittur er vatn blandað með sandi; maíssterkja blönduð með vatni er einnig gott dæmi.

Mynd 1. Þegar blanda af maíssterkju og vatni (efri mynd) í ákveðnum hlutföllum er beitt þrýstingi festast sterku agnirnar saman og mynda klasa (neðri mynd) sem valda því að blandan hagar sér tímabundið nánast eins og fast efni.

Maíssterkja er samsett úr litlum ögnum sem innihalda fjölsykrurnar amýlósa og amýlópektín. Maíssterkja leysist ekki upp í vatni og fljóta agnirnar því um þegar sterkjan er blönduð vatni. Agnirnar forðast hverja aðra í vatnsblöndunni, jafnvel þegar ýtt er laust á blönduna. En þegar ýtt er fast á blönduna festast agnirnar saman og mynda klasa (sjá mynd 1). Þessir klasar auka þykkt blöndunnar og ef hlutfall sterkjunnar og vatnsins er rétt hagar blandan sér nánast eins og fast efni. Þegar blandan er látin í friði losna klasarnir í sundur og þá verður blandan þynnri og snýr aftur í sitt venjulega form.

Svipaða sögu er að segja þegar blanda af maíssterkju og vatni er sett á hátalara. Við ákveðna tíðni ýta hljóðbylgjurnar frá hátalaranum á agnirnar með þeirri tíðni. Ef tíðnin er mjög há er verið að ýta mjög oft á agnirnar og þá mynda þær stóra klasa. Klasarnir hafa ekki tíma til að leysast upp á milli högga frá hljóðbylgjunum og verður blandan því nánast að föstu efni. Þegar tíðnin er lækkuð hafa klasarnir meiri tími til að losna í sundur og getur það gerst á ákveðnu tíðnibili að blandan er í millibilsástandi að vera vökvi og fast efni. Í þessu ástandi getur blandan myndað strýtur sem hristast og virðast dansa (sjá mynd 2).

Mynd 2. Ákveðið tíðnibil hátalara veldur því að maíssterkja í vatni myndar strýtur sem hristast og virðast dansa.

Á YouTube og Vimeo má sjá skemmtilegar tilraunir gerðar með maíssterkju og vatni á hátalara. Annað myndandið sést hér fyrir neðan. Auðvelt er að gera svipaðar tilraunir heima hjá sér. Það eina sem þarf til er maíssterkja sem hægt er að kaupa í flestum matvörubúðum, vatn, smá matarlit ef maður vill hafa blönduna litaða og hátalara tengda við græjur. Setjið maíssterkjuna í skál og bætið í 1-2 dropum af matarlit. Bætið vatni við þangað til að blandan hegðar sér eins og vökvi þegar hrært er rólega. Prófið að berja aðeins í blönduna og ef hún hegðar sér svipað og fast efni er blandan tilbúin. Setjið skálina á hátalarann og látið tónana fljóta um hátalarann.

Heimildir:

Myndir og myndband:

Höfundur

Kristinn Torfason

nýdoktor við Tækni- og verkfræðideild Háskólans í Reykjavík

Útgáfudagur

15.5.2014

Spyrjandi

Gunnhildur Ósk Guðmundsdóttir

Efnisorð

Tilvísun

Kristinn Torfason. „Af hverju verður blanda af maíssterkju og vatni að föstu efni við högg? “ Vísindavefurinn, 15. maí 2014. Sótt 24. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=58493.

Kristinn Torfason. (2014, 15. maí). Af hverju verður blanda af maíssterkju og vatni að föstu efni við högg? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=58493

Kristinn Torfason. „Af hverju verður blanda af maíssterkju og vatni að föstu efni við högg? “ Vísindavefurinn. 15. maí. 2014. Vefsíða. 24. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=58493>.

Chicago | APA | MLA

Tengd svör

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Af hverju verður blanda af maíssterkju og vatni að föstu efni við högg?
Spurningin í fullri lengd hljóðaði svona:

Hvað veldur því að blanda af maíssterkju og vatni verður fast efni við högg og hvers vegna dansar hún á hátalara við lága tíðni?

Maíssterkja blönduð með vatni er dæmi um svokallaðan ó-Newtonskan (e. non-Newtonian) vökva. Slíkur vökvi á það til að breyta þykkt (seigju) sinni þegar hann er áreittur. Flestir vökvar úr daglegu lífi eru Newtonskir og breyta ekki þykkleika sínum við áreiti. Sumir vökvar verða þynnri þegar þeir eru áreittir eins og til dæmis tómatssósa. Þessi eiginleiki veldur því að tómatsósan flæðir auðveldar úr flöskunni í andartak eftir að barið er á hana. Eitt besta þekkta dæmið um vökva sem þykkist þegar hann er áreittur er vatn blandað með sandi; maíssterkja blönduð með vatni er einnig gott dæmi.

Mynd 1. Þegar blanda af maíssterkju og vatni (efri mynd) í ákveðnum hlutföllum er beitt þrýstingi festast sterku agnirnar saman og mynda klasa (neðri mynd) sem valda því að blandan hagar sér tímabundið nánast eins og fast efni.

Maíssterkja er samsett úr litlum ögnum sem innihalda fjölsykrurnar amýlósa og amýlópektín. Maíssterkja leysist ekki upp í vatni og fljóta agnirnar því um þegar sterkjan er blönduð vatni. Agnirnar forðast hverja aðra í vatnsblöndunni, jafnvel þegar ýtt er laust á blönduna. En þegar ýtt er fast á blönduna festast agnirnar saman og mynda klasa (sjá mynd 1). Þessir klasar auka þykkt blöndunnar og ef hlutfall sterkjunnar og vatnsins er rétt hagar blandan sér nánast eins og fast efni. Þegar blandan er látin í friði losna klasarnir í sundur og þá verður blandan þynnri og snýr aftur í sitt venjulega form.

Svipaða sögu er að segja þegar blanda af maíssterkju og vatni er sett á hátalara. Við ákveðna tíðni ýta hljóðbylgjurnar frá hátalaranum á agnirnar með þeirri tíðni. Ef tíðnin er mjög há er verið að ýta mjög oft á agnirnar og þá mynda þær stóra klasa. Klasarnir hafa ekki tíma til að leysast upp á milli högga frá hljóðbylgjunum og verður blandan því nánast að föstu efni. Þegar tíðnin er lækkuð hafa klasarnir meiri tími til að losna í sundur og getur það gerst á ákveðnu tíðnibili að blandan er í millibilsástandi að vera vökvi og fast efni. Í þessu ástandi getur blandan myndað strýtur sem hristast og virðast dansa (sjá mynd 2).

Mynd 2. Ákveðið tíðnibil hátalara veldur því að maíssterkja í vatni myndar strýtur sem hristast og virðast dansa.

Á YouTube og Vimeo má sjá skemmtilegar tilraunir gerðar með maíssterkju og vatni á hátalara. Annað myndandið sést hér fyrir neðan. Auðvelt er að gera svipaðar tilraunir heima hjá sér. Það eina sem þarf til er maíssterkja sem hægt er að kaupa í flestum matvörubúðum, vatn, smá matarlit ef maður vill hafa blönduna litaða og hátalara tengda við græjur. Setjið maíssterkjuna í skál og bætið í 1-2 dropum af matarlit. Bætið vatni við þangað til að blandan hegðar sér eins og vökvi þegar hrært er rólega. Prófið að berja aðeins í blönduna og ef hún hegðar sér svipað og fast efni er blandan tilbúin. Setjið skálina á hátalarann og látið tónana fljóta um hátalarann.

Heimildir:

Myndir og myndband:

...