Czy rozcieńczać whisky? Oto jest pytanie!

Rozcieńczamy?

Źródło: Wikimedia
Autor: Pjt56
Licencja: CC BY-SA 4.0

Miłośnicy whisky toczą często przyjacielskie spory. Single malt, a może blended? Torfowa czy klasyczna? Ale najczęściej przedmiotem sporów jest to, jak się ją pije. Bez żadnych dodatków (neat), z lodem (whisky on the rocks), z wodą sodową (whisky and soda), czy np. z colą (whisky and cola). Ta ostatnia wersja jest często uznawana za bezczeszczenie szlachetnego trunku. Ale odłóżmy te rozważania na bok. Czy jest sens dodawania wody (ciekłej czy stałej) i rozcieńczanie whisky, a jeśli tak, to jaki? Okazuje się, że jest! I są na to bardzo solidne dowody naukowe. Co ciekawe, tematem tym nie zajęli się uczeni ze Szkocji, Irlandii czy USA, lecz niekoniecznie kojarzeni z tym trunkiem Szwedzi. Dwaj naukowcy z Uniwersytetu Linneusza postanowili zbadać procesy fizykochemiczne, które zachodzą, gdy do whisky dodawane są inne składniki. Żaden z nich nie jest specjalnym smakoszem szlachetnego trunku. Może dlatego nie prowadzili eksperymentów z samą whisky, ale opracowali specjalny model teoretyczny, w którym metodami komputerowymi analizowali mieszaninę trzech składników: etanolu, wody oraz gwajakolu.

Struktura cząsteczki gwajakolu
Czarne – atomy węgla, szare – wodoru, czerwone – tlenu

Źródło: Wikimedia
Licencja: domena publiczna

Etanol i woda to oczywiste składniki – czym jednak jest gwajakol? Jest to niezbyt skomplikowany związek organiczny, będący metoksylową pochodną fenolu. Co ma wspólnego z whisky? Pewne ilości tego związku znajdują się na wewnętrznej powierzchni beczek, w których dojrzewa whisky. Właśnie stamtąd trafia on do whisky i nadaje jej charakterystyczny aromat.

Wszystkie trzy składniki tej mieszaniny mogą tworzyć między sobą wiązania wodorowe. Cząsteczki etanolu są otoczone cząsteczkami wody, tworząc swoiste klastry. Podobny efekt będzie dla mieszanin woda-gwajakol i etanol-gwajakol. Badaniami zajęli się oczywiście Szkoci... nie, jednak, o dziwo, Szwedzi. Z ich badań wynika, że jeśli w trójskładnikowej mieszaninie etanol-woda-gwajakol stężenie alkoholu zmniejszy się (np. przez dodanie wody) z 45% do 27%, stężenie gwajakolu tuż przy powierzchni wzrasta o 1/3. Inne związki dające aromat whisky zachowują się w podobny sposób jak gwajakol. A dlaczego gwajakol wędruje ku powierzchni? Tu mamy efekt podobny do tego, który opisał Lucas w tekście o mydle. Część cząsteczki gwajakolu (ta „sześciokątna”) nie może tworzyć wiązań wodorowych (jak ogon w mydle Lucasa), druga część (z atomami tlenu, tymi czerwonymi) bez problemu takie wiązania tworzy. Dlatego też w chwili, gdy gwajakol przemieszczając się w roztworze trafi na powierzchnię, właśnie ta sześciokątna część umieszcza się na styku ciecz-powietrze i tam zostaje. Stąd lokalny wzrost stężenia. A dlaczego się przemieszcza? Ponieważ wszystko w roztworze jest w ciągłym ruchu. Cząsteczki wędrują w całej objętości roztworu, wiązania wodorowe się zrywają (bo są słabe), ale za chwilę tworzą się nowe.

Dlatego też – chociaż wygląda to na paradoks – rozcieńczenie whisky podbija aromat. Jak na razie badania są prowadzone tylko metodą symulacji komputerowych, ale, jak mówi jeden z badaczy: kończę niebawem 40 lat, mam kolekcję szkockich i japońskich whisky, więc będę niejako zmuszony do przejścia do nowego etapu badań, tym razem organoleptycznych.

Nieco więcej informacji o szwedzkich badaniach możecie znaleźć tutaj.

Pompy ssące i „horror vacui” Autor – Luděk Vašta

Autorem poniższego tekstu jest mój znamienity kolega, Luděk Vašta. Czech (kochający Polskę), tłumacz, miłośnik fizyki i astronomii. Z wykształcenia informatyk. Możliwe, że dołączy na stałe do grona autorów. Dziś gościnnie u mnie.

W rozmowie z górnikami padło ciekawe spostrzeżenie, mianowicie takie, że pompy ssące nie potrafią zassać wody zbyt wysoko, tylko jakieś 4–5 metrów, może czasami chyba nawet 7 metrów. Ale dlaczego nie więcej?

Intrygujące pytanie, ale wcale nie nowe. Z tym problemem się zmagano już w XVII wieku, a nawet jeszcze wcześniej. W czasach starożytnych Arystoteles i inni byli zdania, że w pompach ssących powstaje między tłokiem i wodą pusta przestrzeń, ale że przyroda nie znosi pustki, więc w to miejsce wchodzi woda (żeby nie było tej pustki) – i tak działają pompy. Tę cechę nazwano „horror vacui“, czyli „lęk przed pustką“.

Kiedy w 1640 r. budowano nawadnianie tarasu czy ogrodu dla arcyksięcia toskańskiego, zauważono, że nie da się zassać wody wyżej niż na 18 łokci (ok. 10 m). Toskański uczony Galileusz (Galileo Galilei) wtedy doradził, żeby zrobić pomocniczy zbiornik i kolejną pompę, więc problem został rozwiązany. Galileusz jednak zaczął się zastanawiać, że może jak wody jest powyżej 18 łokci, to słup wody się przerwie z powodu własnego ciężaru. To z kolei wzbudzało podejrzenia, czy na pewno jest poprawna teoria „horror vacui”.

Włoski fizyk i matematyk Evangelista Torricelli zaczął w 1643 r. ze swoim uczniem Vivianem eksperymentować, czy inne płyny będą się zachowywać tak samo. Eksperyment polegał na tym, że napełnili rurkę (która na jednym końcu była zamknięta) rtęcią, potem wstawili ją do miski z rtęcią, zamkniętym końcem rurki do góry. Rtęć opadła, ale zatrzymała się na wysokości 76 cm (zob. rys.). Z tego wynikało, że w rurce nad rtęcią nie było powietrza, czyli tam była pustka – próżnia, vacuum. Teoria „horror vacui“ została więc obalona – przyroda pustki się nie boi.

Z eksperymentu również wynikało, że powietrze też coś waży. Torricelli napisał, że żyjemy zanurzeni na dnie oceanu powietrza. Zauważono, że wysokość rtęci w rurce czasami się waha. Francuski fizyk Blaise Pascal w kolejnych eksperymentach ustalił, że to wahanie się jest spowodowane przez ciśnienie atmosferyczne. I tak powstał barometr.

Eksperyment Torricelliego

Źródło: Wikipedia
Licencja: domena publiczna

Teraz możemy wrócić do pomp górniczych. Jeżeli mamy pompę ssącą, to tak naprawdę nie zasysamy wody do rury, tylko stwarzamy nad wodą podciśnienie, a wodę do rury tłoczy ciśnienie naszej atmosfery. Ale to jest możliwe tylko do pewnego momentu (ok. 10 m), potem ciśnienie atmosferyczne jest zbyt słabe, żeby wypchnąć wodę w rurze wyżej.

Źródła, z których korzystałem:

https://www.svetenergie.cz/data/web/vzdelavaci-program-cez/tiskoviny/hratky-s-plyny-2014.pdf

https://cs.wikisource.org/wiki/Ott%C5%AFv_slovn%C3%ADk_nau%C4%8Dn%C3%BD/Horror_vacui

https://pl.wikipedia.org/wiki/Do%C5%9Bwiadczenie_Torricellego

Cez-137 – część 2: Blok, który zabijał

W pierwszej części, będącej wstępem, napisałem ogólnie o promieniotwórczym cezie. Tu będzie krótka opowieść pokazująca, że jest to bardzo groźny izotop, jeśli nie są przestrzegane zasady bezpieczeństwa. Kiedyś na terytorium ZSRR, dziś we wschodniej części Ukrainy, w obwodzie donieckim, leży średniej wielkości miasto Kramatorsk. Było o nim głośno w 2014 i 2022 r., kiedy trwała pierwsza i druga wojna Rosji z Ukrainą. Ja jednak chcę napisać o historii z lat 80., gdy po mieście krążyły opowieści o tym, że jeden z bloków zabija mieszkańców.

“Przeklęty” blok w Kramatorsku

Źródło: Wikimedia
Autor: Artemco
Licencja: CC BY-SA 4.0

W 1981 r. w krótkim czasie na białaczkę zmarła 18-latka, potem jej młodszy brat i matka. Zbieg okoliczności? Mało prawdopodobne. Lekarze doszli do wniosku, że w rodzinie musiały istnieć genetyczne predyspozycje do zapadania na białaczkę. I już, sprawa zamknięta, można się rozejść. Przez kilka lat wszystko było OK. W mieszkaniu przebywała już inna rodzina. I nagle, w 1987 roku, kolejny nastolatek zachorował i zmarł. Gdy zachorował także jego młodszy brat, ojciec rodziny wszczął prywatne śledztwo. Intuicyjnie doszedł do tego, że winne może być promieniowanie, było to wszak 2 lata po Czarnobylu i tematy związane z radioaktywnością i jej oddziaływaniem na ludzi były szeroko dyskutowane. Wezwana ekipa z prostym licznikiem promieniowania gamma była zaskoczona, gdy już na zewnątrz bloku zaczął on wykrywać promieniowanie. Gdy weszli do mieszkania, w przyrządzie zabrakło skali! Pomiary wojskowe wykazały, że poziom promieniowania wynosił tam 2 mSv/h. Czy to dużo, czy mało? Straszliwie dużo! Dość powiedzieć, że rok ekspozycji na takie promieniowanie to dawka ponad 17 Sv. Jest to ponad 3 razy więcej, niż otrzymał w 1945 roku Harry Daghlian w trakcie nieszczęśliwego wypadku podczas operowania radioaktywnym plutonem (zmarł w męczarniach 25 dni później). Z kolei dawka maksymalna dla pracowników narażonych na promieniowanie jonizujące to 20 mSv, a więc mieszkańcy otrzymywali ją w ciągu 10 godzin. Pech chciał, że właśnie przy tej ścianie stały łóżka nastolatków.

Tego już nie dało się ukryć. Na pewien czas ewakuowano wszystkich mieszkańców bloku. Ściana z maksymalnym poziomem promieniowania została wycięta i przewieziona do badań. Szybko okazało się, że w wielkiej płycie tkwi maleńka kapsułka z cezem-137, bez osłony. Skąd się tam wzięła? Ano była w detektorze w kamieniołomach, z których wydobywano materiały do produkcji wielkich płyt. Była… i jakoś dziwnym trafem uwolniła się, trafiła do kruszywa, a stamtąd do bloku w Kramatorsku. Dlaczego nikt jej nie szukał? Otóż pod koniec lat 70. w ZSRR szykowano się do igrzysk olimpijskich. Wszędzie trwały budowy, trzeba było wykonywać, a nawet przekraczać plan. Kto by się przejmował drobiazgiem? Efekt? Śmierć trojga dzieci i jednej osoby dorosłej, 17 innych osób bardziej lub mniej poszkodowanych. Potwornie wysoka cena.
O innych wypadkach napiszę w kolejnym odcinku.

(c) by Mirosław Dworniczak
Jeśli chcesz wykorzystać ten tekst lub jego fragmenty, skontaktuj się z autorem. Linkować oczywiście można.