用糖种出彩色水晶

2022-04-09 14:11何孟琳
大科技·百科新说 2022年1期
关键词:杯底木棒玻璃杯

何孟琳

天然水晶是一种珍贵的宝石,通常在自然界经历千万年的时间才逐渐形成。不过,我们这次要用白糖在几天之内就“种”出糖水晶,不仅好看还好吃。

实验步骤

1将水倒进锅里,加热至沸腾。分批将白糖倒入沸水中,用勺子搅拌让白糖全部溶解。随着糖浆越来越浓,之后倒入的糖需要更长时间(可能长达2分钟)才能溶化,期间要不断搅拌糖浆。

2待白砂糖全部溶解后熄火,讓糖浆在室温下冷却约30分钟。将冷却的糖浆倒入干净的玻璃杯中,可以在几个玻璃杯中滴入色素,调成不同颜色的糖浆。

木棒上沾的糖能让晶体附在上面,糖浆放置的时间越长,形成的晶体越大。

未溶解的糖相当于晶体“种子”,更容易被糖分子附着,形成更大的晶体。因此要确保杯底没有残留糖颗粒,否则晶体形成时会聚集在杯底。

3用糖浆沾湿木棒,然后给它裹上一层白砂糖。将沾了糖的木棒静置直到完全风干。

4用夹子夹住木棒顶端,将木棒插入冷却后的糖浆中间,与杯底保持一定距离。夹子架在杯口,调整好木棒的位置,不能让木棒碰触到杯底或杯身。

为防止招来蚂蚁,你可以把杯子放在一个碟子里,然后往碟子里倒一些水。

5将玻璃杯静置在室温下,避免灰尘和振动(远离噪声),等待糖浆结晶,期间不能触碰杯子或木棒。耐心等待大约一周,取出木棒,放在盘子里风干,你就能收获自己亲手“种”出的水晶棒棒糖了。

发生了什么?

晶体内部的分子以固定结构进行排列,形成规则的形状。白砂糖也属于晶体,一般为十面体。糖可以溶解在水中,温度越高,水能容纳的糖分子就越多,当超过了水的容纳极限后,糖溶液就成了过饱和溶液,意味着此时水中溶解的糖分子的量比在室温下多。此时,只要温度下降,水容纳糖分子的能力也会降低,水中多余的糖分子又会重新形成晶体,这一过程被称为“结晶”。当条件合适、时间够长,晶体的体积就可以变大。除了糖,食盐、味精也能用以上方式获得更大的晶体。人工合成水晶也是用类似的方法制作的。

作为宝石的天然水晶,其主要成分是二氧化硅,与糖或盐不同,二氧化硅结晶需要非常严苛的高温高压环境才能形成。自然环境中的温度、气压等因素会经常变化,很难一直保持水晶生长的理想条件,因此天然宝石水晶的生长需要很长时间,这也是它价格昂贵的原因。

结晶体的形状与晶体分子原本的结构有关。白砂糖是十面体晶体,结晶后的形状也是许多十面体的集合体;天然宝石水晶则是柱状的。在糖溶液中加入一些特殊成分,可以改变糖晶体的形状,使其也长出柱状晶体。

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