چرا ترشی ها می درخشند؟ محقق پاسخ انفجاری را بررسی می کند

ویرایش شده توسط Sadie Harley، بررسی توسط Andrew Zinin

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

اگر یک ترشی را روی دو چنگال فلزی نصب کنید و آن را به یک سوکت وصل کنید، یک انتهای آن به رنگ نارنجی درخشان روشن می شود. این یک نمایش علمی کلاسیک K-12 است، اما فیزیک دقیق پشت روشنایی مدت‌ها یک راز باقی مانده است.

جاش مندز، استادیار مهندسی برق در دانشگاه ایالتی پورتلند، با تعجب متوجه شد که ترشی درخشان هنوز یک مشکل الکترواستاتیک حل نشده است. مندز به‌عنوان دانشمندی که به مسائل مبهم الکترواستاتیکی علاقه داشت، احساس کرد که از او خواسته شده است تا در ظرف خیار شور تحقیق کند. بیش از 100 ترشی سوخته بعد، بالاخره به جواب نزدیک می شود.

از آنجایی که ترشی ها در آب نمک خیس می شوند، به راحتی جریان الکتریسیته را هدایت می کنند. وقتی جریانی از آن عبور می کند، دو نظریه رقیب معمولا درخشش حاصل را توضیح می دهند: تخلیه جرقه یا احتراق گاز هیدروژن.

نظریه اول بر جرقه های بخار تکیه دارد. همانطور که جریان باعث گرم شدن ترشی می شود، مایع از آن خارج می شود و در پشت جیب های گاز و بوی تند ترشی سوخته مخلوط با فلز داغ باقی می ماند. با این حال، جیب های گاز نیز جریان الکتریکی را متوقف می کنند و باعث خنک شدن ترشی می شوند. هنگامی که این اتفاق می افتد، محفظه های گاز منقبض می شوند و آب نمک رسانا به سمت الکترود باز می گردد.

مندز گفت: «هنگامی که آب به سمت الکترود برمی‌گردد، قوس کوچکی بین مایع و الکترود عبور می‌کند، درست مانند زمانی که به دستگیره در دست می‌گیرید و ضربه می‌خورید». هر چند این همه اتفاقات را توضیح نمی دهد.»

به عنوان مثال، روشن نمی کند که چرا فقط یک انتهای آن می درخشد.

نظریه دوم به احتراق شیمیایی از طریق الکترولیز اشاره می کند که آب نمک را به اکسیژن و یون های فرار هیدروژن تقسیم می کند. هیدروژن فقط در الکترود منفی تولید می شود، که ممکن است توضیح دهد که چرا ترشی فقط از یک طرف می درخشد. در این سناریو، درخشش از انفجارهای ریز هیدروژن ناشی از گرمای شدید الکترودها و به دام افتاده در داخل ترشی ناشی می شود.

تحقیقات مندز نشان می دهد که علت واقعی ترکیبی از هر دو نظریه است: جرقه الکتریکی به طور فعال گاز هیدروژن را مشتعل می کند.

مندز می گوید: «هیدروژن دخیل است، اما در واقع گرما نیست که آن را مشتعل می کند، بلکه جرقه است. "این دقیقا مثل این است که چرا در پمپ بنزین سیگار روشن نمی کنید. شما جرقه ای تولید می کنید که گاز را مشتعل می کند."

در مورد رنگ؟ این به شیمی محض برمی گردد.

مندز گفت: «شما یون‌های سدیم هیجان‌انگیزی هستید که آن درخشش نارنجی مشخص را تولید می‌کنند. "اگر بخواهید چیزی را در نمک دیگری ترشی کنید، رنگی منحصر به فرد به آن عناصر خواهید داشت."

به نظر می رسد راز پشت این آزمایش کلاسی یک پیشرفت با تکنولوژی بالا نیست، بلکه فقط یک ترشی بسیار هیجان انگیز و کمی انفجاری است.

کارشناسی علوم زیستی و اکولوژی. پیشینه آزمایشگاه میکروبیولوژی با تجربه اخبار دارویی در صنایع نفت، گاز و تجدیدپذیر. نمایه کامل →

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →