Brug af marinerede æg til at demonstrere diffusion

Marinerede eller syltede æg nydes af kulturer rundt om i verden. Der er Pennsylvania hollandske rødbede-syltede æg, tysk-stil med en stor dosis sennep og asiatiske opskrifter, der bruger riseddike og sojasovs, for at nævne nogle få.

Grundlaget for enhver opskrift er marinering af hårdkogte æg i eddike eller saltlage, som helbreder æggene ved at mætte æggehviderne tilstrækkeligt via diffusion. I American Journal of Physics , blev forskere ved University of Nebraska-Lincoln inspireret til at demonstrere, hvordan diffusion fungerer på en nem og kvantificerbar måde.

"Vi ønskede at udvikle et eksperiment for STEM-elever (videnskab, teknologi, ingeniørvidenskab og matematik) på gymnasier og universiteter for at vise dem, hvordan diffusion fungerer på en enkel visuel måde og for at sikre, at eksperimentet var nemt at lave derhjemme, så børn kan lære diffusion på egen hånd," sagde medforfatter Carson Emeigh.

Drevet af termisk energi opstår diffusion, når atomer, molekyler eller andre partikler spredes gennem en væske (luft eller væske) over tid fra det højeste koncentrationspunkt til det laveste. Diffusion er bredt undersøgt til utallige anvendelser, fra flymotorer til udvikling af lægemidler.

I deres eksperiment sammenlignede forskerne indtrængningsniveauer af rødt fødevarefarvestof i det hvide af skrællede hårdkogte æg ved tre forskellige temperaturer:køleskabstemperatur (40 F / 4,5 C), stuetemperatur (70 F / 21 C) og i en kølig varmluftsovn (140 F / 60 C).

Hvert æg blev taget ud af opløsningen på et forudbestemt tidspunkt (en time, tre timer, fem timer, otte timer eller 24 timer), skåret i to med en æggeskærer og afbildet. Et digitalkamera på et stativ blev placeret over lysboksen.

Undersøgelsen viste, at ved hvert stigende tidsinterval diffunderede farvestoffet dybere ind i æggehviden, hvor diffusion forekom hurtigere ved højere temperaturer.

Eksperimentet kan forenkles til hjemmet eller klasseværelset ved at bruge en gryde eller slow cooker i stedet for en varmluftsovn, og æg kan forberedes på forhånd, så eleverne kan foretage alle målingerne på samme tid. Manuelle målinger af penetrationsafstanden kan erstatte billeddannelsesmetoden. Sojasovs eller marinade efter elevernes valg kunne bruges i stedet for farvestofopløsning, hvilket giver eleverne mulighed for at "smage" forskellene i diffusion. + Udforsk yderligere

Sporing af diffusionen af ​​kulstofisotoper ved hjælp af vibrationsspektroskopi i atomskala