zaterdag 31 januari 2009

Het yogurthmysterie

Iedere morgen denk ik er aan terwijl ik mijn supergezond ontbijt klaarmaak: graanmüsli met (magere) yogurth en een extra portie fruit, een portie fijngesneden peer bijvoorbeeld.
Je ziet: ik eet gezond en caloriearm, 's morgens toch...
En iedere morgen denk ik dan aan die toch wel zeer bijzondere viscositeit van yogurth.

Als ik het potje openmaak, staart mij een zeer dikstroperige massa aan.
Zó stroperig dat ik het potje zelfs mag omdraaien zonder dat de yoghurt op de grond dondert.
Met één "lepelslag" krijg ik de hele massa in één keer bij de müsli en de fijn gesneden peer.
Maar dan komt plots het wonder: als ik begin te roeren wordt die yoghurtmassa plots vloeibaarder en vloeibaarder! Haar hoge viscositeit wordt zienderogen lager!
En nu komt de geleerde uitleg. We proberen het simpel te houden.

Yoghurt is een niet-Newtoniaanse vloeistof. Daar is hij weer onze Newton!
Water is een Newtoniaanse vloeistof.
Een Newtoniaanse vloeistof is een vloeistof waarvan de stroperigheid (viscositeit) niet afhangt van de krachten die je op die vloeistof uitoefent.
Of je aan een glas water schudt, of je er in roert, de (zeer lage) stroperigheid blijft dezelfde.

Een niet-Newtoniaanse vloeistof is een vloeistof waarvan de stroperigheid (viscositeit) wel afhangt van de krachten die je op die vloeistof uitoefent
.
De niet-Newtoniaanse vloeistoffen van het yogurthtype zijn opgebouwd uit lange ketenmoleculen waartussen zwakke aantrekkingskrachten heersen.
In de dikstroperige toestand liggen die lange moleculen kriskras door elkaar, waardoor ze toch onderling verstrengeld zijn en zich als één dikstroperige massa gedragen.
Als we aan die massa schudden of er in roeren, verbreken we de zwakke aantrekkingskrachten tussen de moleculen. Ze gaan zich langs elkaar ordenen, waardoor ze gemakkelijker langs elkaar heen kunnen schuiven: de stroperigheid vermindert door de krachten die wij erop uitoefenen.

Voilá, het yogurthmysterie is opgelost!
Maar yogurth is niet de enige niet-Newtoniaanse vloeistof.
Latexverf b.v.: dikstroperig in de pot. Roeren doet de stroperigheid verminderen en bij het uitrollen op de muur is van de stroperigheid bijna niets meer over.
Haargel: stijfstroperig in de pot, maar gemakkelijk uitstrijkbaar door onze weelderige (grijze of geverfde) haarbos.
Zoek zelf nog maar een paar voorbeelden, dat is de beste leerschool.
En denk nog eens aan mij als je binnenkort weer eens een kwak ketchup over je frietjes en over je prachtig wit hemd of hagelwit bloesje dropt...


Dus eerst schudden vóór gebruik en zó de moleculen lijnen!

5 opmerkingen:

  1. Dit doet me terug denken aan mijn lessen technologie of de oude benaming "warenkennis", waar de synthetische vezels behandeld worden. Het is ook door een aaneenschakeling van moleculen dat je uiteindelijk vezels krijgt. Hier werkt het wel anders denk ik, een vloeistof wordt hier een vaste stof: de draad. Is dat brein van mij wel wetenschappelijk juist?

    BeantwoordenVerwijderen
  2. Juist Maria! Die moleculen die aaneengeschakeld worden zijn de monomeren en de vezel die daaruit ontstaat is het polymeer.
    Als b.v. de monomeren esters zijn krijg je door polymerisatie polyesters.
    Geziet Maria ik kan het lesgeven niet laten...
    Bedankt voor de reactie.
    Ik heb vandaag of morgen nog iets over niet-Newtoniaanse vloeistoffen, hou je maar klaar!

    BeantwoordenVerwijderen
  3. Yoghurt, blech! Mijn favoriete niet-newtoniaanse vloeistof bij uitstek is natuurlijk pudding (mais-zetmeel). Het puddingpoeder-met-een-beetje-melk-mengsel is echt indrukwekkend. Toevallig zag ik op TV eens een would-be wetenschappelijk programma waar men als stunt een persoon liet lopen over een mengsel van water met maizena, door bij elke stap hard op het oppervlak te stampen.

    BeantwoordenVerwijderen
  4. http://www.garagetv.be/video-galerij/zowietje/Maizena_en_water_een_leuke_combinatie.aspx

    Niet letten op de DT-fout aub, is niet van mij ;-)

    BeantwoordenVerwijderen
  5. Dat met die zetmeel is een geval van verhoging van afschuifverdikking: vloeistoffen waarvan de viscositeit toeneemt als je er krachten op uitoefent. Bij yogurth en ketchup is er een afname in viscositeit als er krachten op inwerken.
    Afschuifverdikking doet zich voor bij colloïdale vloeistoffen (zoals zetmeel in water).
    Naar het schijnt probeert men met dergelijke vloeistoffen kogelvrije vesten te fabriceren. Ik blog daar nog wel eens over.

    BeantwoordenVerwijderen