İçerik
- TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
- Difüzyon Mekanizması
- Özgül Yerçekiminde Farkla Karışım
- Konveksiyonla Karışım
- Su Değiştirildiğinde Ne Olur?
Gıda renklendirmesi sudaki difüzyonu gösterir. Difüzyon, moleküllerin rasgele hareketlerinden dolayı, ister sıvı ister gaz halinde olsun, karışmasıdır. Soğuk sudaki moleküller ılık sudan daha az kinetik enerjiye sahip olduklarından difüzyon işlemi ılık sudan çok daha yavaştır. Ancak, gıda renklendirmesi aynı zamanda konveksiyonla suyun çalkalanması gibi rastgele olmayan bir hareket gösterebilir.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
TL; DR: Soğuk su dolu bir beherin merkezine eklenen gıda boyası dibe batar. Soğuk suyu karıştırırsanız veya renklendirmeyi ılık suya eklerseniz, çok daha çabuk dağılır.
Difüzyon Mekanizması
Difüzyon karıştırma gibi ajitasyon gerektirmez, ajitasyon işlemi hızlandırır. Suda gıda renklendirmesi durumunda, su, solvent renklendirirken gıda çözücüdür. Karıştıklarında, bir çözüm buluyorlar. Difüzyon zaman alır, ancak ne kadar zaman, rastgele aralarında birbirine zıplayan moleküllerin kinetik enerjisine bağlıdır. Brownian hareketi olarak adlandırılan bu rasgele sıçrayan atom, titreşen atomlardan, daha hızlı yaptıkları ve daha sıcak olduklarından daha sert hale gelir. Bu hareketlerin sonucu, zaman içinde nihai, tek tip bir çözümdür.
Özgül Yerçekiminde Farkla Karışım
••• Dankingphotography / iStock / Getty ImagesGıda renklendirmesi, sudan biraz daha yüksek bir özgül ağırlığa veya nispi yoğunluğa sahiptir, bu nedenle dağılma zamanı gelmeden önce suda batma eğilimindedir. Su soğuk olduğunda ve difüzyon hızı daha yavaş olduğunda, gıda renklendiricisinin çoğu kabın dibine düşen bir erikte bir arada kalır. Yalnız bırakıldığında ve rahatsız edilmeden altta bir katman oluşturabilir; Brownian hareketi nedeniyle, su ile renk arasında keskin bir şekilde tanımlanmış bir sınır olmayacak. Moleküllerin rasgele hareketi, rengi yavaşça suya yayar. Ajitasyon difüzyon sürecini hızlandıracak.
Konveksiyonla Karışım
Su kabı ortam havasından daha sıcak veya daha soğuk ise, su ortam sıcaklığına yaklaştığında konvektif akış düzenleri geliştirir. Sıcak bir ortamda soğuk su olması durumunda, kabın yanları suyun çevresine ısı iletir. Merkezdeki soğuk, daha yoğun su batar. Bu çöktürme merkezi sütununa eklenen gıda renklendirmesi, konvektif akışı kabın dibine kadar sürecek, ancak daha sonra tekrar dolaşmak için akışı yukarı doğru, yanlara doğru sürecektir. Bu akış, difüzyonu hızlandırarak çözeltiyi ajite etmeye yarar.
Su Değiştirildiğinde Ne Olur?
Isı ve yoğunluğun gıda boyasının difüzyonu üzerindeki etkilerini karşılaştırın. Soğuk suda ve ılık suda difüzyonun yan yana karşılaştırmasını deneyin. Soğuk suda difüzyon çok daha yavaş olacaktır. Yarım kaşık tuzlu suda su çözmeyi deneyin ve sonra gıda boyasını düşürün. Renklendirme hala dağınık olacaktır, ancak tuzlu suyun özgül ağırlığı daha yüksek olduğu için batmaz. Akkor ışık gibi bir ısı kaynağını camın bir tarafına yerleştirmeyi deneyin ve boyamayı düşürmeden önce birkaç dakika bekleyin. Sürecek - ve böylece görülebilir - konvektif akışı olacaktır.