הי איתי,
ריאקציה כימית מבוטאת בעזרת משוואות קינטיות. עבור הריאקציה: AàBכאשר A הוא סוכר גבישי ואילוB הינו סוכר שעבר המסה הקצב נכתב על ידי קבוע K כפול ריכוז הסוכר K[A].
אם למשל אנחנו לוקחים כפית סוכר שבה כ – 1 גרם סוכר ורוצים להמיסה בכוס מים שבה כ -200 גרם מים ניתן לכתוב את המשואה הקינטית על ידי המכפלה K*1:200 (את ריכוז הסוכר ניתן לבטא במספר צורות- לשם פשטות ביטאתי את ריכוזו כ- 1:200). קבוע הקצב אינו תלוי בכמות הסוכר שתוסיף אלא רק בטמפרטורת המים (לכן סוכר מתמוסס מהר במים חמים ולאט במים קרים). קצב המסת הסוכר המתמוסס כן תלוי בכמות הסוכר שתוסיף אך לא באופן פשוט. אם תרצה להוסיף 2 גרם סוכר קצב המסת הסוכר יהיה 2:200*K ואם תרצה להוסיף 3 גרם סוכר הקצב יהיה K*3:200. אולם ככל שתוסיף יותר סוכר ריכוזו במים יעלה ולפי חוק לשטלייה יוצר לחץ (אוסמוטי) נגדי המבוטא על ידי המשוואה K-1[B]. כלומר הסוכר המומס יתחיל לשקוע לתחתית הכוס. קצב הכולל של ההמסה יהיה K[A]-K-1[B]. מכאן יוצא שלאחר מספר שניות (או דקות-תלוי בטמפרטורה) יוצר מצב עמיד שבו קצב ההמסה אפס שכן שני האיברים המנוגדים מבטלים אחד את השני וככל שתגדיל את כמות הסוכר ל- 4 או 5 גרם תגדיל גם את שקיעתו לתחתית הכוס.
בנוסף למה שנכתב לעייל, ראוי לציין כי קצב ההמסה של הסוכר תלוי גם במידת הבחישה של המים. הריכוז כפי שנכתב לעייל מבטא ריכוז הומוגני. אבל למעשה ברגע שהכנסת את הכפית למים הריכוז נעשה מאד לא הומוגני שכן כל כמות הסוכר מרוכזת במקום אחד (ליד הכפית) ולפיכך ריכוזה המקומי גבוה מאד כך שגם B (הסוכר המומס) ריכוזו המקומי גבוה וייוצר לחץ אוסמוטי נגדי. אם בוחשים חזק את המים גורמים להתפזרות הומוגנית של הסוכר (הלא מומס) במים ובכך מקטינים את ריכוזו הממוצע כך שהלחץ הנגדי K-1[B] יורד אף הוא ולפיכך קצב המסת הסוכר הכולל גדל.
אני מקווה שההסבר שנתתי מתקבל על דעתך.
שלך רשף טנא
פרופ' רשף טנא
כימיה
מכון ויצמן למדע
