תפוח בדבש: ניסוי ויצירה בכימיה לראש השנה
- לפני 11 דקות
- זמן קריאה 7 דקות
יש יצירות שמדביקים, ויש יצירות שמסתכלים עליהן בעיניים פעורות בזמן שהן קורות.
הפעילות הזאת שייכת לקטגוריה השנייה: מברישים צבע אחד על תפוח מנייר, מוסיפים מעליו צבע שני - ופתאום הנייר מתחיל לרחוש, לבעבע ולהקציף בצבעים. ובסוף, כשהכול מתייבש, מוסיפים טיפת "דבש" מבריקה שנשארת תקועה בקצה התפוח בדיוק כמו הדבר האמיתי, רק בלי להידבק לאצבעות.
קבלו יצירה לראש השנה, שהיא גם שיעור כימיה קטן ומצוין: חומצה, בסיס, וגז שמשתחרר בדיוק מול העיניים.
אה. ולא חייבים לעשות דווקא בראש השנה - אבל זו הזדמנות...
מה צריך
לתפוח:
נייר עבה גזור בצורת תפוח (רצוי בריסטול או קרטון דק, כי נייר דק מדי ייקרע מהנוזלים).
מגש אפייה או מגש עם שוליים (שיתפוס את הנוזלים, כדי שלא יתלכלך השולחן ומה שמסביב).
לצבע ה"בסיס":
1 כף סודה לשתייה
2 כפיות מים
לצבעים המבעבעים:
1 כף חומצת לימון
1 כפית מים
3 צבעי מאכל: אדום, צהוב וירוק (צריך רק כמה טיפות מכל אחד)
3 קעריות קטנות.
למכחולים:
מכחולים רגילים, או פיפטות (טפטפות) או מזרקים ללא מחט (הפיפטות עובדות הכי טוב, כי הן מאפשרות להטיל טיפות בבודדת ולראות כל ביעבוע בנפרד).
ל"דבש":
2 כפות דבק פלסטי (לבן או שקוף).
כמה טיפות צבע מאכל צהוב + טיפה אחת של אדום או חום (או קורט כורכום, שנותן גוון חום-כתום יפה במיוחד).
שקית ניילון קטנה (של סנדוויצ'ים) או בקבוקון סחיטה.
איך מכינים
מכינים את בסיס הצבע: ערבבו את הסודה לשתייה עם המים עד לקבלת עיסה סמיכה יוגורט - נמרחת, אבל לא נשפכת. אם היא נוזלית מדי, הוסיפו עוד קצת סודה.
מכינים את הצבעים המבעבעים: ערבבו את חומצת הלימון עם המים עד להמסה של כל הגבישים. חלקו ל-3 קעריות והוסיפו לכל אחת צבע מאכל אחר.
צובעים שכבה ראשונה: הניחו את התפוח על המגש ותנו לילדים למרוח עליו את עיסת הסודה לשתייה (מסעיף 1). השכבה תיראה לבנבנה ומעט גרגרית. חשוב: אל תחכו שהיא תתייבש לגמרי לפני שתמשיכו כי היא צריכה להישאר לחה!
עכשיו מוסיפים את הקסם: טפטפו או צבעו מעל לתפוח הלח עם צבעי חומצת הלימון (מסעיף 2). השכבה הלבנה תתחיל לרחוש, לבחוש, לבעבע ולהתמלא בקצף צבעוני.
מייבשים: הניחו את התפוח הצבוע בצד כדי שייתייבש לגמרי. זה לוקח כמה שעות, ובמזג אוויר לח אפילו לילה שלם. הנייר יתקמט קצת, אבל זה בסדר גמור.
ככה זה נראה כש'מבעבעים' את הצביעה (ואם תחזירו את הסרטון להתחלה תראו גם את ההכנה שהסברנו כאן בהתחלה):
ואיך מוסיפים "דבש" ליצירה?
והנה החלק שהופך את הניסוי הכימי ליצירה של ראש השנה.
הרעיון הוא לא להשתמש בדבש אמיתי, כמובן (כי הוא לא מתייבש, הוא נשאר דביק, והוא מושך נמלים תוך יום...), אלא ליצור "דבש מזויף" שנראה בדיוק כמו טפטוף דבש אמיתי ומתייבש קשה ומבריק.
איך מכינים אותו:
ערבבו את הדבק הפלסטי עם צבע המאכל הצהוב וטיפה של אדום/חום, עד שמתקבל גוון של דבש. גם אם הדבק לבן ולא שקוף, אין בעיה, הוא בינכה מתייבש כשקוף, ולכן הצבע ייראה עמוק ומבריק דווקא אחרי הייבוש.
העבירו את התערובת לשקית ניילון קטנה וגזרו פינה זעירה כדי ליצור סוג-של-שקית זילוף (או השתמשו בבקבוקון סחיטה).
רק אחרי שהתפוח יבש לגמרי, זלפו קו עבה לאורך התחתית של התפוח, ותנו לכמה טיפות "לזלוג" כלפי מטה כמו דבש שטפטף ונעצר באוויר. זה ייתן מראה אמיתי ואומנותי.
הניחו לייבוש מלא, בין 4 ל-8 שעות, על משטח ישר (כלומר, אל תורידו עדיין מהמגש...). ואל תזיזו את היצירה בזמן הזה, אחרת הטיפות יזלגו הצידה.
שלוש דרכים חלופיות ליצור את הדבש
לא חייבים דווקא את הטכניקה עם הדבק, אפשר להוסיף את הדבש לתפוח בדבש שלנו בשיטות אחרות:
צלופן צהוב: גוזרים צורה של טיפה מנייר צלופן או חוצץ חצי שקוף וצהוב - ומדביקים. זה שקוף, מבריק ומיידי.
דבק נצנצים זהוב: זה הכי מהיר, ומתאים לילדים קטנים שלא יחכו לייבוש ארוך. אפשר גם למרוח את הדבק ואז לשפוך נצנצים מזהב ולחכות שיתייבשו (ואז בניעור העודף נופל ונשארת טיפה מנצנצת)
דבש אמיתי, אבל בתוך שקית: זו הגרסה שנראית הכי אמיתית, מהסיבה הפשוטה שהיא באמת אמיתית. במקום להדביק את הדבש על התפוח, בונים תפוח דו-שכבתי (בגודל של כ-15 ס"מ ומעלה) עם "חלון" שדרכו מציצים פנימה:
גזרו תפוח שני מקרטון, באותה צורה ובאותו גודל בדיוק כמו תפוח הנייר הצבוע. זו תהיה שכבת הגב.
הזליפו מעט דבש לתוך שקית זיפ-לוק קטנה, סגרו אותה תוך הוצאת כל האוויר כדי שהיא תישאר שטוחה, ואטמו היטב. שווה להעביר את האצבע לאורך הסגירה פעמיים ולוודא שהיא נעולה לגמרי. השקית צריכה להיות סגורה היטב ובהשגחת מבוגר, ורצוי לבדוק את האטימה לפני ההדבקה.
גזרו חלון במרכז תפוח הנייר הצבוע - עיגול או צורת טיפה - בגודל קצת קטן יותר מהשקית.
הדביקו את השקית על הקרטון, במקום שבו הדבש "יציץ". הדביקו סביב קצוות השקית ולא מעליה, כדי שלא לחסום את השטח השקוף.
הדביקו את תפוח הנייר הצבוע מעל הקרטון, כך שהשקית תציץ דרך החלון. הדביקו רק את השוליים של תפוח הנייר, סביב סביב.
התוצאה: תפוח צבעוני ומבעבע, ובתוכו חלון של דבש נוזלי אמיתי שזז ומשתנה כשלוחצים עליו בעדינות (בעדינות, כן? שקית שנקרעת באמצע הסלון היא לא חלק מהתוכנית...)
שימו לב שאם היצירה נשארת בבית לאורך זמן, שווה לזכור שדבש מושך נמלים אם השקית נפגמת. תלייה על הקיר לרוב פותרת את זה (גם להשליך לפח אחרי זמן מה. #רקאומרות...)
רוצים להוסיף גם ריח? אפשר לערבב לתוך הדבק כפית אחת של דבש אמיתי. שימו לב שזה יאריך משמעותית את זמן הייבוש, וכדאי להימנע מזה אם היצירה מיועדת להיתלות לאורך זמן, למשל למשך כל ימי הסוכות, או שאין סבלנות לחכות המון זמן עד שיתייבש...
מה בעצם קרה שם?
הנה ההסבר המדעי לילדים.
בעולם הכימיה יש 2 משפחות של חומרים שמתנהגות הפוך זו מזו: חומצות ובסיסים.
סודה לשתייה (השם המדעי שלה הוא נתרן ביקרבונט) היא בסיס חלש. אגב, זאת אותה סודה בדיוק שגורמת לעוגות לתפוח.
חומצת לימון היא חומצה. היא נמצאת באופן טבעי בלימונים, בתפוזים ובאשכוליות, ובגללה הם חמוצים.
כשחומצה ובסיס נפגשים, מתרחשת ביניהם תגובה כימית: החומרים המקוריים מתפרקים, והחלקיקים שלהם מתחברים מחדש לחומרים חדשים לגמרי. אחד מהחומרים החדשים שנוצרים כאן הוא גז בשם פחמן דו-חמצני (CO₂). כן, זה אותו גז בדיוק שאנחנו נושפים החוצה כשאנחנו מוציאים אוויר, ואותו גז שעושה את הבועות בסודה ובמים המוגזים.
הגז הזה נולד בתוך הנוזל, ומכיוון שגז שואף לעלות למעלה, הוא נדחף החוצה בצורת אלפי בועות זעירות. הבועות האלה הן מה שיוצר את הקצף הצבעוני על הנייר.
חוץ מהגז נוצרים גם מים, וגם חומר בשם נתרן ציטראט - אבקה לבנה לא מזיקה שנשארת על הנייר ונותנת ליצירה את המרקם הגרגרי היבש שלה.
ולמה הבעבוע נפסק?
משתי סיבות:
החומרים נגמרו. לכל כמות של סודה לשתייה יש כמות מתאימה של חומצה שיכולה להגיב איתה. ברגע שאחד מהם אוזל, אין יותר ממה לייצר גז.
המים התאדו. וזאת הנקודה הכי מעניינת.
ואם תהיתם למה הקצף הצבעוני שלנו נעלם כמעט מיד, בזמן שבועת סבון יכולה לרחף באוויר דקה שלמה - ההבדל הוא בקרום שעוטף את הגז. הבועות שלנו עטופות במים בלבד, ולמים יש מתח פנים חזק שקורע את הקרום כמעט ברגע שהוא נוצר. בבועת סבון, לעומת זאת, שכבת המים לכודה בין שתי שכבות של מולקולות סבון שמייצבות אותה, ולכן היא שורדת הרבה יותר זמן. קיראו כאן על כל מה שלא ידעתם על בועות סבון (כולל מתכון לנוזל בועות משלכם, בועות בצורת קוביות, ושיא עולם של 783 בועות בתוך בועה אחת).
הניסוי הקטן שכדאי לעשות לפני
לפני שמתחילים ליצור, שווה לעשות ניסוי בן 10 שניות:
שימו על צלחת קורט אבקת סודה לשתייה יבשה, ופזרו עליה קורט אבקת חומצת לימון יבשה. ערבבו.
לא יקרה כלום.
עכשיו טפטפו טיפת מים אחת.
הכול יתחיל לרחוש.
הסיבה היא שכדי שחומרים יגיבו זה עם זה, החלקיקים שלהם צריכים באמת להיפגש ולהתנגש.
באבקה יבשה כל גרגר נשאר במקום, נעול בתוך עצמו. המים ממיסים את הגרגרים ומשחררים את החלקיקים לנוע בחופשיות, וכך הם יכולים סוף סוף להיפגש. לכן הסודה חייבת להיות עדיין לחה כשמוסיפים עליה את החומצה - על נייר יבש לגמרי כמעט לא יקרה כלום.
איפה עוד ראיתם את התגובה הזאת בדיוק?
בסוכריות קופצת ובפצצות אמבטיה: הן עשויות מסודה לשתייה וחומצת לימון יבשות. הן לא מגיבות בשקית, כי אין שם מים. אבל ברגע שהן פוגשות את הרוק בפה שלכם (או המים באמבטיה), המים משחררים את החלקיקים והתגובה מתחילה. התחושה המתפוצצת על הלשון היא פשוט בועות של פחמן דו-חמצני.
בטבליות תוססות שנמסות בכוס מים: אותו עיקרון בדיוק.
בניסוי "הר הגעש" הקלאסי: גם שם מתרחשת תגובה מאותה משפחה, אבל שם החומצה היא חומץ ולא חומצת לימון. חומץ הוא נוזל, ולכן הוא מגיב מיד ובעוצמה, ולכן גם הבלגן שם גדול בהרבה (כמו הר געש אמיתי...) חומצת לימון היא אבקה, ולכן היא נוחה הרבה יותר לעבודה על נייר ומאפשרת שליטה בקצב.
וכאן מגיע החיבור המתוק לתפוח 🍎
הנה עובדה שמתחברת בול לפעילות: בדיוק אותה חומצת לימון היא מה שמונע מתפוח אמיתי להשחיר.
כשחותכים תפוח, נחשף אנזים בשם פוליפנול אוקסידאז שנמצא בתוך תאי הפרי.
האנזים הזה פוגש את החמצן שבאוויר ומתחיל תהליך שיוצר פיגמנטים חומים,
לכן התפוח מקבל צבע בז' תוך דקות.
אבל סחיטה של מעט מיץ לימון על ה"בשר" של התפוח, מאטה את התהליך משמעותית, כי החומציות מפריעה לאנזים לתפקד, וגם הויטמין C שבלימון מגיב עם החמצן במקומו.
אז החומר שגרם ליצירה שלכם לבעבע הוא בדיוק החומר שישמור על פרוסות התפוח בצלחת של החג.
וקצת מדע על הדבש עצמו
אם כבר יצרתם דבש מזויף, שווה לדעת עד כמה הדבש האמיתי הוא חומר מדהים.
מה יש בו: דבש מורכב בעיקר מסוכרים (סביב 80%), ובעיקר משני סוגים - פרוקטוז וגלוקוז. המים בו מהווים בדרך כלל רק כ-17% בלבד.
איך הוא נוצר: הדבורים אוספות צוף מפרחים. הצוף מגיע לכוורת דליל ומימי, והדבורים מעבדות אותו בעזרת אנזימים שמפרקים את הסוכר שבו לסוכרים פשוטים יותר, ואז מנפנפות בכנפיים מעל התאים כדי לאדות מהם את המים עד שהנוזל מסמיך.
למה דבש כמעט לא מתקלקל: זו אולי התכונה המפורסמת ביותר שלו, ויש לה כמה סיבות שפועלות יחד. ריכוז הסוכר הגבוה כל כך והמים המעטים גורמים לכך שחיידק שיגיע לדבש פשוט יאבד את המים שבתוכו ולא יוכל לשרוד. בנוסף, הדבש חומצי (רמת החומציות שלו נמוכה, בסביבות pH 3.9 בממוצע), ואנזים שהדבורים מוסיפות מייצר בו כמויות זעירות של מי חמצן. מסופר שבקברים מצריים עתיקים נמצא דבש שנשמר אלפי שנים, אם כי חוקרים חלוקים בשאלה עד כמה הסיפור הזה מדויק.
למה דבש מתגבש: אם הדבש בארון הפך גרגרי וקשה, הוא לא התקלקל. פשוט חלק מהגלוקוז שבו יצא מהתמיסה והתגבש לגבישים. אפשר להחזיר אותו לנוזליות בעזרת השריית הצנצנת במים חמימים (לא רותחים).
⚠️ בטיחות
אסור לתת לתינוקות מתחת לגיל שנה דבש. בדבש עלולים להימצא נבגים של חיידק שגורם למחלה בשם בוטוליזם. מערכת העיכול של תינוקות עדיין לא בשלה מספיק להתמודד איתם. ילדים מעל גיל שנה יכולים לאכול דבש בלי חשש.
צבעי היצירה אינם מיועדים לאכילה, למרות שהחומרים בהם מוכרים מהמטבח.
חומצת לימון מגרה את העיניים. הקפידו לא לגעת בפנים עם ידיים רטובות, ולשטוף ידיים בסיום.
צבעי מאכל מכתימים בגדים ומשטחים. סינר, מגש ומפית ניילון פותרים את רוב הבעיות.
דבק לבן ושקית ניילון קטנה מצריכים השגחה של מבוגר עם פעוטות.
גיל מומלץ
החלק היצירתי: מגיל 4, בליווי מבוגר.
ההסבר על חומצה, בסיס וגז: מגיל 6 ומעלה.
ההסבר על אנזימים, השחמת התפוח ושימור הדבש: מגיל 9 ומעלה, ואפשר בהחלט להעמיק גם עם בני נוער.
רעיונות להמשך
הפכו את התפוח לכרטיס ברכה לראש השנה: הדביקו אותו על בריסטול מקופל וכתבו בפנים ברכות אישיות.
קישוטי תפוחים לחג: הכינו שישה או שבעה תפוחים כאלה, נקבו חור בגבעול והשחילו על חוט כדי לקבל שרשרת יפה לתלייה על הקיר (או אחר כך - לקישוטים בסוכה).
תפוח לכל אורח: רשמו את שמות בני המשפחה על גב התפוחים, והם יהפכו לכרטיסי מיקום לשולחן החג.
גרסת "רימון": אותה טכניקה בדיוק, רק בצורת רימון ועם צבע אדום בלבד, ונקודות של דבק אדום שתנקדו זה לצד זה - בתור הגרגרים 🍓.
