Физико-химические свойства черного чая

     Один  из способов приготовления  чая в Индии

     Этот  способ приготовления чая наиболее популярен в Индии. Для приготовления чая 3 чайных ложки сухого чая заваривают двумя чашками воды и настаивают в течение 5 минут. В отдельный сосуд емкостью 0,5 л кладут несколько кубиков пищевого льда, которые заливают горячей заваркой. По желанию добавляют сахар и лимон.  
На несколько минут накрывают сосуд полотенцем и затем готовый чай пьют небольшими глотками. Чай особенно хорошо утоляет жажду.

     Приготовление простого чая по-китайски

     В Китае пьют оба сорта, зеленый и черный чай и здесь чаепитие так же сопровождает все главные моменты дня. Для повседневного использования чай заваривают в небольших сосудах - гайоварах, прикрывают их крышкой и настаивают не более 2 минут.Получившийся чай пьют без сахара. В официальных приемах и церемониях чашка чаю имеет видную роль в этикете.

     Буряты обязательно добавляют в чай соль.

     Калмыки употребляют в основном кирпичный чай, получаемый прессованием чайной пыли, части листьев, веточек, других отходов и отличающийся ярко выраженным вяжущим вкусом. Чайные лепешки крошат на мелкие куски, закладывают в сосуд с водой из расчета 1 г чая на 1 л воды, дают закипеть, вливают 4 объема молока, добавляют по вкусу соль, доводят до кипения и процеживают.

     Узбеки готовят особый кок-чай, заваривая лист зеленого чая в хорошо прогретом фарфоровом чайнике. Заварку сначала заливают кипятком и ставят на 2 минуты в духовку. Затем доливают чайник до половины, накрывают на 2-3 минуты салфеткой, снова доливают на 3/4 объема и, наконец, через 3 минуты наполняют чайник доверху. Такой чай имеет оливково-зеленую окраску, светло-желтый золотистый настой, сильный аромат. Он хорошо тонизирует и утоляет жажду.

     Казахи разливают обжигающе горячий чай в пиалы, добавляют щепотку острого перца и немного обжаренной пшеницы.

     Киргизы смешивают крепко заваренный черный чай с горячим кипяченым молоком (в равных пропорциях), доводят до кипения. Добавляют свежее сливочное масло (1 ч. ложка на стакан или по вкусу), некислую домашнюю сметану, соль по вкусу, вновь прогревают до кипения и подают чай горячим.

     Некоторые степные народности и жители Севера добавляют в чай муку, сало или мясо - в этих случаях чай становится не столько напитком, сколько первым блюдом. Иногда к чайной заварке добавляют корицу, гвоздику, лавровый лист, ваниль, мускатный орех, чеснок или различные лекарственные растения.

     В западном Закавказье принято перед завариванием чая горячей водой смешивать одну его весовую часть с 1-3 частями листьев фейхоа - вечнозеленого кустарника из семейства миртовых.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     3. ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

     3.1. Удельная электропроводность растворов электролитов

     Электрический ток есть упорядоченное перемещение  заряженных частиц. Растворы электролитов обладают ионной проводимостью (являются т.н. проводниками второго рода), т.е. электропроводность растворов электролитов обусловлена перемещением ионов в электрическом поле (в отличие от электронной проводимости проводников первого рода).

     Величина  преимущественного передвижения иона в направлении одного из электродов при прохождении тока через раствор  отнесённая к градиенту потенциала 1 В/см, есть абсолютная скорость движения иона. Абсолютные скорости движения ионов имеют величины порядка 0,0005 – 0,003 см²/(В·с). Абсолютные скорости движения катионов U+ и анионов U– различаются; это приводит к тому, что ионы разных знаков переносят разные количества электричества.

     Всякий  проводник, по которому течет ток, представляет для него определенное сопротивление R, которое, согласно закону Ома, прямо  пропорционально длине проводника l и обратно пропорционально площади  сечения S; коэффициентом пропорциональности является удельное сопротивление материала ρ – сопротивление проводника, имеющего длину 1 см и сечение 1 см²: 

      ,  Ом                       

     В качестве количественной меры способности  раствора электролита проводить  электрический ток используют обычно  удельную электропроводность κ (каппа) – величину, обратную удельному сопротивлению (т.е. величину, обратную сопротивлению столба раствора между электродами площадью 1 см², находящимися на расстоянии 1 см): 

      ,   Ом-1см-1            

     Величина  удельной электропроводности электролита зависит от ряда факторов: природы электролита, температуры, концентрации раствора. Удельная электропроводность растворов электролитов (в отличие от электропроводности проводников первого рода) с увеличением температуры возрастает, что вызвано увеличением скорости движения ионов за счет понижения вязкости раствора и уменьшения сольватированности ионов. Зависимость удельной электропроводности от концентрации раствора представлена на рис. 3.1.

      

        

     Рис. 3.1  Зависимость удельной электропроводности  электролитов от концентрации (1 – H2SO4, 2 – KOH, 3 – CH3COOH)

      

     Как видно из рисунка, с увеличением  концентрации удельная электропроводность растворов сначала возрастает, достигая некоторого максимального значения, затем начинает уменьшаться. Эта  зависимость очень чётко выражена для сильных электролитов и значительно хуже для слабых. Наличие максимума на кривых объясняется тем, что в разбавленных растворах сильных электролитов скорость движения ионов мало зависит от концентрации, и κ сначала растет почти прямо пропорционально числу ионов; с ростом концентрации усиливается взаимодействие ионов, что уменьшает скорость их движения. Для слабых электролитов наличие максимума на кривой обусловлено тем, что с ростом концентрации уменьшается степень диссоциации, и при достижении определенной концентрации число ионов в растворе начинает увеличиваться медленнее, чем концентрация. Для учета влияния на электрическую проводимость растворов электролитов их концентрации и взаимодействия между ионами введено понятие молярной электропроводности раствора. 

     3.2 Показатель преломления

     Показа́тель преломле́ния вещества — величина, равная отношению фазовых скоростей света (электромагнитных волн) в вакууме и в данной среде . Также о показателе преломления иногда говорят для любых других волн, например, звуковых, хотя в таких случаях, как последний, определение, конечно, приходится как-то модифицировать.

     Показатель  преломления зависит от свойств  вещества и длины волны излучения, для некоторых веществ показатель преломления достаточно сильно меняется при изменении частоты электромагнитных волн от низких частот до оптических и далее, а также может еще более резко меняться в определенных областях частотной шкалы. По умолчанию обычно имеется в виду оптический диапазон или диапазон, определяемый контекстом.

     Существуют  оптически анизотропные вещества, в которых показатель преломления зависит от направления и поляризации света. Такие вещества достаточно распространены, в частности, это все кристаллы с достаточно низкой симметрией кристаллической решетки, а также вещества, подвергнутые механической деформации.

     Показатель  преломления можно выразить как  корень из произведения магнитной и  диэлектрических проницаемостей среды

     

     (надо  при этом учитывать, что значения  магнитной проницаемости  и показателя абсолютной диэлектрической проницаемости   для интересующего диапазона частот — например, оптического, могут очень сильно отличаться от статического значения этих величин).

     Для измерения коэффициента преломления  используют ручные и автоматические рефрактометры. При использовании  рефрактометра для определения концентрации сахара в водном растворе прибор называют Сахариметр.

     Отношение синуса угла падения (α) луча к синусу угла преломления (γ) при переходе луча из среды A в среду B называется относительным  показателем преломления для  этой пары сред.

     

     Величина n есть относительный показатель преломления среды В по отношению к среде А, а n' = 1/n есть относительный показатель преломления среды А по отношению к среде В.

     Эта величина при прочих равных условиях меньше единицы при переходе луча из среды более плотной в среду менее плотную, и больше единицы при переходе луча из среды менее плотной в среду более плотную (например, из газа или из вакуума в жидкость или твердое тело). Есть исключения из этого правила, и потому принято называть среду оптически более или менее плотной, чем другая (не путать с оптической плотностью как мерой непрозрачности среды).

     Луч, падающий из безвоздушного пространства на поверхность какой-нибудь среды  В, преломляется сильнее, чем при  падении на нее из другой среды  А; показатель преломления луча, падающего на среду из безвоздушного пространства, называется его абсолютным показателем преломления или просто показателем преломления данной среды, это и есть показатель преломления, определение которого дано в начале статьи. Показатель преломления любого газа, в том числе воздуха, при обычных условиях много меньше, чем показатели преломления жидкостей или твердых тел, поэтому приближенно (и со сравнительно неплохой точностью) об абсолютном показателе преломления можно судить по показателю преломления относительно воздуха. 

     3.3 Поверхстное натяжение

     Пове́рхностное  натяже́ние — термодинамическая  характеристика поверхности раздела  двух находящихся в равновесии фаз, определяемая работой обратимого изотермокинетического  образования единицы площади  этой поверхности раздела при условии, что температура, объем системы и химические потенциалы всех компонентов в обеих фазах остаются постоянными.

     Поверхностное натяжение имеет двойной физический смысл — энергетический (термодинамический) и силовой (механический). Энергетическое (термодинамическое) определение: поверхностное натяжение — это удельная работа увеличения поверхности при её растяжении при условии постоянства температуры. Силовое (механическое) определение: поверхностное натяжение — это сила, действующая на единицу длины линии, которая ограничивает поверхность жидкости.

     Сила  поверхностного натяжения направлена по касательной к поверхности  жидкости, перпендикулярно к участку  контура, на который она действует. Сила поверхностного натяжения пропорциональна длине того участка контура, на который она действует. Коэффициент пропорциональности γ — сила, приходящаяся на единицу длины контура — называется коэффициентом поверхностного натяжения. Он измеряется в ньютонах на метр. Но более правильно дать определение поверхностному натяжению, как энергии (Дж) на разрыв единицы поверхности (м²). В этом случае появляется ясный физический смысл понятия поверхностного натяжения.

     Поверхностное натяжение может быть на границе  газообразных, жидких и твёрдых тел. Обычно имеется в виду поверхностное натяжение жидких тел на границе «жидкость — газ». В случае жидкой поверхности раздела поверхностное натяжение правомерно также рассматривать как силу, действующую на единицу длины контура поверхности и стремящуюся сократить поверхность до минимума при заданных объёмах фаз.

     Метод расчета поверхностного натяжения  по парахору вытекает из определения  Сегдена:

       

     Если  расчет производится для температуры  значительно ниже критической, то есть в случае, когда давление пара над  жидкостью мало и, следовательно  ρV <<ρL, тогда, с учетом определения мольного объема  Vm = M⁄ρ формулу(1) можно записать в виде: 

        
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ  ЧАСТЬ 

4.1 Определение плотности чая

где

g0- вес пустого пикнометра

g1-вес пикнометра с водой