Usłyszeć pH

Dobrze wyszkolone ucho może określić stężenie i pH mocnego kwasu przez słuchanie, sugerują nowe badania. Najważniejsze, że nie trzeba być doświadczonym muzykiem, aby wykorzystać te odkrycia.

Nowa metoda, opracowana przez Dara Fitzpatricka z University College Cork w Irlandii i jego współpracowników, wykorzystuje spektroskopię szerokiego pasma do śledzenia rezonansu akustycznego w roztworze. Podstawą tej technologii jest efekt gorącej czekolady, znany również jako „allasonic efect", opisany po raz pierwszy w 1982 roku przez Franka Crawforda.

Efekt ten możemy zaobserwować nie tylko dla gorącej czekolady, ale również dla kawy cappuccino oraz innych napojów z proszku, a nawet dla zupek instant. Gdy zalewamy proszek gorącą wodą, powietrze z porów uwalnia się i tworzy niezliczoną ilość mikroskopijnych bąbelków unoszących się w napoju. Bąbelki te powoli ulatują do góry, ale zanim jednak znajdą się na górze kubka, zmieniają ważną wielkość jaką jest ściśliwość cieczy. Napój z bąbelkami o wiele łatwiej jest ścisnąć zmniejszając jego objętość. Zmiana ściśliwości wpływa natomiast na prędkość rozchodzenia się dźwięku, co z kolei przekłada się na jego wysokość.

W miarę stukania bąbelki ulatują do góry, ściśliwość napoju maleje, a wysokość dźwięku rośnie. Ponowne zamieszanie powoduje, że do układu nagle wprowadzamy następną porcję bąbelków i znów całe zjawisko się powtarza.

W badaniach Fitzpatricka i jego współpracowników dodawano roztwór węglanu sodu do roztworu chlorowodoru. W wyniku zachodzącej reakcji chemicznej uwalnia się tlenek węgla(IV), zwiększając ściśliwość roztworu i obniżając jego częstotliwość rezonansową. Częstotliwość rezonansowa powoli powraca do swojej pierwotnej wartości przy uwalnianiu gazu z roztworu. Analiza uzyskanych widm umożliwiła zespołowi Fitzpatricka określenie ilości wytwarzanego gazu, a jednocześnie określenie stężenia i pH kwasu chlorowodorowego.

Fitzpatrick i jego zespół odkryli, że tą metodą można monitorować uwalnianie tlenku węgla (IV) podczas fermentacji, a tym samym aktywność drożdży, którą browary muszą ocenić przed rozpoczęciem nowej produkcji piwa. Może to zastąpić długie testy żywotności drożdży.

https://www.ucc.ie/en/chemistry/newsevents/can-you-hear-the-chemistry.html 
http://polimaty.pl/2013/05/grajaca-kawa/ 
http://www.fizykwyjasnia.pl/nautech/efekt-goracej-czekolady/ 

Szukaj

Kontakt

Zakład Dydaktyki Chemii UAM

ul. Umultowska 89b,

61-614 Poznań

Kierownik Zakładu

Hanna Gulińska

tel. 61 829 1583

e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie obsługi JavaScript.