น้ำตาลกรวดเป็นการทดลองทางวิทยาศาสตร์แสนอร่อยที่คุณสามารถทำเองได้ในครัว ผลึกน้ำตาลกรวดสามารถเกิดขึ้นได้บนเส้นใหญ่หรือแท่งไม้ นอกจากนี้ น้ำตาลกรวดยังสามารถใส่สีและปรุงแต่งด้วยอาหารที่คุณชอบได้อีกด้วย!
วัตถุดิบ
- น้ำ 500 มล.
- น้ำตาล 1,000 มก
- สีผสมอาหาร (ไม่จำเป็น)
- เครื่องปรุงรสอาหาร (ไม่จำเป็น)
ขั้นตอน
วิธีที่ 1 จาก 3: การทำ Rock Sugar Solution
ขั้นตอนที่ 1 เทน้ำ 500 มล. ลงในกระทะแล้วนำไปต้ม
ขอความช่วยเหลือจากผู้ใหญ่หากคุณเป็นเด็กและไม่ได้รับอนุญาตให้ใช้เตา น้ำเดือดอาจเป็นอันตรายได้หากกระเด็นใส่ร่างกาย
- ถ้าทำได้ ให้ใช้น้ำกลั่น น้ำตาลสามารถเกาะติดกับสิ่งเจือปนที่มีอยู่ในน้ำประปาและก่อตัวเป็นเกล็ดที่ป้องกันการระเหยของน้ำและการก่อตัวของผลึกน้ำตาลกรวดบนเส้นด้าย
- หากไม่มีเตาก็สามารถใช้เตาไมโครเวฟได้ ผสมน้ำตาลและน้ำในภาชนะแก้วที่ทนต่อไมโครเวฟ เปิดเตาไมโครเวฟด้วยความร้อนสูง 2 นาที ผสมน้ำน้ำตาลและอุ่นอีกครั้งในไมโครเวฟเป็นเวลา 2 นาที ผัดน้ำน้ำตาลอีกครั้ง น้ำตาลควรจะละลายเกือบหมด
- ใช้ถุงมือเตาอบหรือผ้าเช็ดทำความสะอาดเมื่อจัดการกับกระทะร้อนหรือภาชนะแก้วเพื่อไม่ให้มือของคุณเจ็บ
ขั้นตอนที่ 2 ค่อยๆ เติมน้ำตาลทราย 1,000 มก. ลงในน้ำที่มีน้ำตาล เช่น ครั้งละ 120 มก
เทน้ำตาล 120 มก. คนด้วยช้อนแต่ละครั้งจนน้ำตาลละลายหมด ยิ่งสารละลายเข้มข้นมากเท่าไร น้ำตาลก็จะยิ่งละลายนานขึ้นเท่านั้น แม้จะนานถึง 2 นาที
ผัดสารละลายจนใส ถ้าสารละลายขุ่นหรือน้ำตาลไม่ละลาย ให้เพิ่มความร้อน (หรือเพิ่มอุณหภูมิเตาไมโครเวฟ) เพื่อต้มน้ำ น้ำร้อนมีขีดจำกัดความหนาแน่นสูงกว่าน้ำเย็น ดังนั้นการเพิ่มอุณหภูมิของน้ำจะทำให้น้ำตาลละลายได้หมด
ขั้นตอนที่ 3 นำกระทะออกจากเตาแล้วพักไว้ 15-20 นาที
อย่าปล่อยให้น้ำตาลที่ยังไม่ละลายเหลืออยู่ที่ด้านล่างของกระทะ หากมีน้ำตาลที่ไม่ละลายหลังจากเทสารละลายลงในแก้ว/ขวด ผลึกของน้ำตาลกรวดจะก่อตัวขึ้นบนน้ำตาล ไม่ใช่บนเชือกหรือแท่ง
- หากมีน้ำตาลที่ไม่ละลายน้ำ ให้กรองเพื่อให้ได้เฉพาะของเหลว
- สารละลายนี้มีความเข้มข้นสูงเนื่องจากน้ำในสารละลายมีน้ำตาลละลายมากกว่าที่อุณหภูมิห้องเพียงอย่างเดียว เมื่อสารละลายเย็นลง ขีดจำกัดความเข้มข้นของน้ำในสารละลายจะลดลงจนน้ำไม่สามารถเก็บน้ำตาลทั้งหมดได้อีกต่อไป น้ำตาลที่ละลายแล้วไม่สามารถเป็นของเหลวได้อีกต่อไปและจะตกผลึกบนเส้นด้ายหรือแท่งที่คุณติด
ขั้นตอนที่ 4 เพิ่มสีผสมอาหารหรือเครื่องปรุงหากคุณไม่ต้องการทำน้ำตาลกรวดธรรมดา
ปรับสีด้วยสารปรุงแต่งรส เช่น สีฟ้าสำหรับรสบลูเบอร์รี่ สีแดงสำหรับรสสตรอเบอรี่ สีม่วงสำหรับรสองุ่น เพื่อให้ง่ายขึ้น ผัดสารละลายจนส่วนผสมทั้งหมดผสมกัน
- ใช้แต่งกลิ่นอาหารเพียงไม่กี่หยด อย่างไรก็ตาม ในกรณีของสีย้อม ให้ทำให้สารละลายที่มีสีสดใสที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด
- เครื่องดื่มอย่างคูล-เอดยังสามารถเติมลงในสารละลายน้ำตาลเพื่อเป็นสารแต่งสีและแต่งกลิ่นรส
- เติมน้ำผลไม้เล็กน้อยเพื่อทำมะนาว มะนาว ส้ม หรือน้ำตาลกรวดรสผลไม้อื่นๆ
- ลองใส่สารสกัดต่างๆ เช่น เปปเปอร์มินต์ สตรอว์เบอร์รี่ วานิลลา หรือแม้แต่กล้วย
ขั้นตอนที่ 5. เทสารละลายลงในขวดแก้ว/ขวดแก้วเพื่อสร้างผลึกน้ำตาลหิน
แก้วหรือขวดที่ใช้ต้องทำจากแก้วและทรงกระบอกที่มีขอบสูง ถ้วย/ขวดพลาสติกสามารถละลายได้หากใส่สารละลายน้ำตาลร้อน เติมแก้ว/ขวดจนเกือบเต็ม
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าขวดแก้ว/ขวดแก้วที่ใช้นั้นสะอาดและไม่มีฝุ่นเลย แม้แต่ฝุ่นผงก็สามารถทำให้เกิดผลึกน้ำตาลในฝุ่น แทนที่จะเป็นเกลียวหรือเกาะที่คุณยึดติดกับมัน
- ปิดฝาแก้ว/ขวดด้วยกระดาษแว็กซ์หรือกระดาษรองอบ เพื่อไม่ให้พื้นผิวของสารละลายโดนฝุ่น
วิธีที่ 2 จาก 3: การสร้างผลึกน้ำตาลหินบนเส้นด้าย
ขั้นตอนที่ 1. มัดปลายด้ายด้านหนึ่งไว้ตรงกลางดินสอแล้วมัดปลายอีกด้านหนึ่งเข้ากับคลิปหนีบกระดาษ
คลิปหนีบกระดาษทำหน้าที่เป็นตุ้มน้ำหนักเพื่อให้ด้ายห้อยลงมาตรงๆ และไม่โดนผนังแก้ว/ขวด ด้ายที่ใช้ควรมีความสูง 2/3 ของแก้ว/ขวด หรือยาวไม่พอที่จะให้คลิปหนีบกระดาษแตะก้นแก้ว/ขวด วิธีนี้มีพื้นที่เพียงพอสำหรับการก่อตัวของผลึกน้ำตาล หากด้ายแขวนใกล้หรือแตะด้านล่างหรือผนังแก้วหรือขวดมากเกินไป ผลึกน้ำตาลกรวดที่ได้นั้นอาจมีขนาดเล็กลงหรือมีรูปร่างที่ไม่น่าดู
- ใช้เส้นด้ายที่ทำจากวัสดุธรรมชาติ เช่น เส้นใหญ่หรือผ้าฝ้าย สายเบ็ดหรือไนลอนนั้นดีเกินกว่าที่ผลึกน้ำตาลกรวดจะเกาะติด
- วงแหวน (วงแหวนโลหะแบน) หรือสกรูสามารถใช้เป็นตุ้มน้ำหนักของเกลียวได้ อีกทางเลือกหนึ่งสำหรับตุ้มน้ำหนักเส้นด้ายคือน้ำตาลกรวดชิ้นหนึ่งซึ่งสามารถช่วยเร่งการก่อตัวของผลึกน้ำตาล
- ใช้ดินสอยาวพอที่จะวางบนปากแก้ว/ขวดได้โดยไม่ล้ม หากคุณไม่มีดินสอที่เหมาะสม คุณสามารถใช้มีดทาเนย ไม้เสียบ หรือแท่งไอติมได้ มีดปาดเนยหรือแท่งไอติมมีความเสถียรมากกว่าเพราะแบนเพื่อไม่ให้ม้วนออก
ขั้นตอนที่ 2 จุ่มเส้นด้ายในสารละลายน้ำตาล นำออก วางบนกระดาษแว็กซ์ แล้วปล่อยให้แห้ง
วางเส้นด้ายในตำแหน่งตรงเพราะเส้นด้ายจะแข็งเมื่อแห้ง เมื่อน้ำระเหยและเส้นด้ายแห้ง ผลึกน้ำตาลกรวดก็จะเริ่มก่อตัวบนเส้นด้าย ผลึกเหล่านี้จะทำหน้าที่เป็นเมล็ดพืชและช่วยเร่งกระบวนการตกผลึกของน้ำตาลในสารละลาย
- เส้นด้ายจะต้องแห้งสนิทก่อนทำขั้นตอนต่อไป ระวังอย่าให้ผลึกเมล็ดหลุดออกมาเมื่อปรับตำแหน่งด้ายในสารละลายน้ำตาล
- ขั้นตอนนี้สามารถละเว้นหรือเร่งความเร็วได้โดยการทำให้เส้นด้ายเปียกแล้วกลิ้งในน้ำตาลทราย (เพียงตรวจสอบให้แน่ใจว่าเส้นด้ายแห้งสนิทก่อนที่จะจุ่มลงในสารละลายน้ำตาลและผลึกน้ำตาลจะไม่หลุดออกจากเส้นด้าย) อย่างไรก็ตาม การทำผลึกของเมล็ดจะช่วยเร่งกระบวนการและเพิ่มโอกาสในการเกิดน้ำตาลกรวด
ขั้นตอนที่ 3. ใส่ด้ายลงในสารละลายน้ำตาลที่เทลงในขวดแก้ว/ขวดแก้ว
วางดินสอไว้บนปากแก้ว/ขวด ด้ายควรห้อยลงมาตรงๆ และห้ามแตะผนังหรือก้นแก้ว/ขวด ปิดฝาแก้ว/ขวดด้วยกระดาษทิชชู่ อย่าคลุมแก้ว/ขวดด้วยวัตถุที่ปิดกั้นการไหลของอากาศ เช่น พลาสติก เนื่องจากการระเหยเป็นกุญแจสำคัญในกระบวนการสร้างก้อนน้ำตาล
- เมื่อน้ำระเหย สารละลายน้ำตาลจะมีความเข้มข้นมากขึ้นเพื่อให้น้ำตาลแยกออกจากน้ำ โมเลกุลของน้ำตาลจะรวมตัวกันเป็นเกลียวและก่อตัวเป็นผลึกน้ำตาลกรวด
- ใช้เทปกาวติดดินสอกับแก้ว/ขวด เพื่อไม่ให้เลื่อนหรือม้วนออกเมื่อเกิดผลึกน้ำตาล
ขั้นตอนที่ 4. วางแก้ว/ขวดในที่ปลอดภัยเพื่อป้องกันไม่ให้ถูกกระแทก
ในการผลิตน้ำตาลก้อนที่ใหญ่ที่สุด ให้วางแก้ว/ขวดในที่เย็นและมืดเพื่อให้น้ำระเหยอย่างช้าๆ และปล่อยให้ผลึกน้ำตาลก่อตัวเป็นเวลานาน
- หากคุณต้องการทำน้ำตาลก้อนอย่างรวดเร็วและไม่รังเกียจที่จะได้น้ำตาลก้อนใหญ่ ให้วางแก้ว/ขวดในที่ที่มีแสงแดดส่องถึงเพื่อให้น้ำระเหยอย่างรวดเร็ว
- การสั่นสะเทือนรบกวนการก่อตัวของผลึกน้ำตาล อย่าวางแก้ว/ขวดบนพื้นเพื่อหลีกเลี่ยงการสั่นสะเทือนที่เกิดจากผู้คนที่เดินและเก็บให้ห่างจากเครื่องเล่นเพลงหรือผู้ผลิตเสียง เช่น สเตอริโอหรือทีวี
ขั้นตอนที่ 5. ปล่อยให้ผลึกน้ำตาลกรวดก่อตัวเป็นเวลา 1 สัปดาห์
อย่าแตะหรือสัมผัสแก้ว/ขวดเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดผลึก หรือแม้กระทั่งทำให้คริสตัลหลุดออกจากเกลียว หลังจาก 1 สัปดาห์ จะมีก้อนน้ำตาลละเอียดขนาดใหญ่อยู่ในเส้นด้าย หากคุณต้องการ ให้รออีกสองสามวันหรือหนึ่งสัปดาห์เพื่อดูว่าก้อนน้ำตาลสามารถก่อตัวได้มากเพียงใด
ขั้นตอนที่ 6. ยกด้ายอย่างระมัดระวัง
จากนั้นวางลงบนกระดาษแว็กซ์แล้วปล่อยให้แห้ง ใช้กรรไกรตัดด้ายที่ยึดคลิปหนีบกระดาษไว้ด้วยกัน
ถ้าน้ำตาลกรวดเกาะแก้ว/ขวด ให้เปิดน้ำร้อนที่ก้นแก้ว/ขวด วิธีนี้จะทำให้ก้อนน้ำตาลหลุดออกจากแก้ว/ขวดแล้วยกออกโดยที่ไม่เสียหาย
วิธีที่ 3 จาก 3: การสร้างผลึกน้ำตาลหินบนแท่ง
ขั้นตอนที่ 1 นำไม้เสียบไม้หรือแท่งไอติมเปียกด้วยน้ำแล้วม้วนด้วยน้ำตาลทราย
น้ำตาลทรายทำหน้าที่เป็นผลึกของเมล็ดพืชเพื่อให้น้ำตาลในสารละลายสามารถเกาะติดและเริ่มตกผลึกได้ น้ำตาลทรายซึ่งทำหน้าที่เป็นเมล็ดพืชช่วยให้เกิดผลึกน้ำตาลหินได้ง่ายและเร็วขึ้น เพราะจะยึดติดกับน้ำตาลที่อยู่ในสารละลายน้ำตาลได้ง่าย
ปล่อยให้ไม้เสียบหรือไม้เสียบแห้งสนิทก่อนดำเนินการในขั้นตอนต่อไป ถ้าคุณไม่ยึดติดกับไม้/แท่ง น้ำตาลอาจตกลงไปที่ด้านล่างของแก้ว/ขวดเพื่อให้ผลึกน้ำตาลกรวดก่อตัวที่ด้านล่างของแก้ว/ขวด ไม่ใช่ที่แท่ง/แท่ง
ขั้นตอนที่ 2. วางแท่งไม้/แท่งไม้ตรงกลางขวด/แก้ว เพื่อไม่ให้สัมผัสกับผนังหรือก้นแก้ว/ขวด
มิฉะนั้น การก่อตัวของผลึกน้ำตาลกรวดอาจถูกยับยั้ง หรือก้อนน้ำตาลอาจเกาะติดกับก้นหรือผนังของแก้ว/ขวด
วางไม้เสียบ/ไม้โดยให้ส่วนปลายอยู่ห่างจากก้นแก้ว/ขวดอย่างน้อย 2.5 ซม
ขั้นตอนที่ 3. หนีบฐานของไม้เสียบ/ติดด้วยหมุดผ้า
หนีบผ้าไว้ที่ปากแก้ว/ขวด หนีบไม้/ไม้ที่อยู่ตรงกลางหรือใกล้กับสปริงหนีบผ้าให้มากที่สุด ใช้ที่หนีบผ้าขนาดใหญ่ถ้าปากแก้ว/ขวดกว้าง
- ควรยึดไม้เสียบ/ไม้ให้แน่นและแน่นพอดีตรงกลางแก้ว/ขวด
- ปิดฝาแก้ว/ขวดด้วยกระดาษทิชชู่ ทำรูในกระดาษทิชชู่เพื่อให้ฐานของไม้เสียบ/ไม้เสียบทะลุได้
ขั้นตอนที่ 4. วางแก้ว/ขวดในที่ปลอดภัยเพื่อไม่ให้กระแทก
การสั่นสะเทือนจากเพลง ทีวี หรือกิจกรรมอื่นๆ อาจรบกวนการก่อตัวของผลึกน้ำตาลกรวด และอาจทำให้ก้อนน้ำตาลหลุดออกจากแท่ง/แท่ง เพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ให้เก็บแก้ว/ขวดในที่เย็นหรือในอุณหภูมิห้องให้ห่างจากเสียงรบกวนหรือกิจกรรม
ขั้นตอนที่ 5. ปล่อยให้ก้อนน้ำตาลก่อตัวเป็นเวลา 1-2 สัปดาห์
อย่าเคาะหรือสัมผัสแก้ว/ขวด เพราะอาจทำให้ผลึกน้ำตาลกรวดหลุดออกจากแท่ง/แท่งได้ เมื่อน้ำตาลก้อนมีขนาดที่คุณต้องการ (หรือดูเหมือนจะไม่ใหญ่ขึ้นแล้ว) ให้เอาไม้เสียบออกอย่างระมัดระวัง วางลงบนกระดาษแว็กซ์แล้วปล่อยให้แห้ง
- หากมีก้อนน้ำตาลเกิดขึ้นบนพื้นผิวของสารละลาย ให้ใช้มีดปาดเนยเพื่อแยกก้อนน้ำตาลออกจากกัน ระวังอย่าให้ก้อนน้ำตาลที่ติดอยู่กับแท่งเสียหาย
- ถ้าน้ำตาลกรวดเกาะแก้ว/ขวด ให้เปิดน้ำร้อนที่ก้นแก้ว/ขวด วิธีนี้จะทำให้ก้อนน้ำตาลหลุดออกจากแก้ว/ขวดแล้วยกออกโดยที่ไม่เสียหาย
ขั้นตอนที่ 6 เสร็จสิ้น
เคล็ดลับ
- หากผลึกน้ำตาลกรวดไม่ก่อตัวบนเส้นด้ายหลังจากผ่านไปประมาณหนึ่งวัน ให้เอาดินสอและเชือกออก นำสารละลายกลับไปต้มและเติมน้ำตาลมากขึ้น หากน้ำตาลที่เติมเข้าไปละลายได้ แสดงว่าปริมาณน้ำตาลในสารละลายก่อนหน้านี้มีไม่มาก ทำซ้ำขั้นตอน แต่คราวนี้ใช้สารละลายน้ำตาลที่มีความเข้มข้นสูง
- กระบวนการทำน้ำตาลกรวดสามารถใช้เป็นงานโครงการทางวิทยาศาสตร์ได้
- อดทนไว้! สูตรนี้อาจใช้เวลาสักครู่