Почему еда хранится долго и при чём здесь кислород?
В каждом уважающем себя за´мке должно обитать привидение. А что должно уметь делать каждое уважающее себя привидение? Конечно же, проходить сквозь стены и своим неожиданным появлением и не менее стремительным исчезновением нагонять ужас ужасный на людей. Ладно, привидений, насколько известно современной науке, не существует — иначе бы одно из них точно завело бы себе блог в какой-нибудь соцсети, с таким-то количеством телефонов с камерами 4K у населения. Но что с возможностью проходить сквозь стены? Может ли что-то настоящее, из нашего материального мира похвастаться такой «сверхъестественной» способностью?
Перво-наперво на ум приходит излучение: начиная от рентгеновских лучей, просвечивающих ваши вещи при досмотре в аэропорту, и заканчивая разными экзотическими элементарными частицами вроде нейтрино, которые могут пролетать не то что через стенку квартиры, а даже сквозь весь земной шар. У излучения разного типа и разной энергии будет и разная проникающая способность, но всё-таки это немного не то, что мы хотели — ни гамма-лучи, ни потоки нейтрино толком не увидишь без специальных приборов, чего уж говорить о том, чтобы попытаться потрогать их рукой. Здесь самое время уточнить, что под способностью проникать сквозь препятствия мы будем понимать такое проникновение, которое не оставляет после себя следов — точь-в-точь, как это делает привидение: раз — и убежало в соседнюю комнату, да так, чтобы ни одна стенка не пострадала. Такое тоже возможно, и это всепроникающее нечто в буквальном смысле витает в воздухе!
Речь идёт о газах — они способны проникать сквозь твёрдые и герметичные, на первый взгляд, препятствия как заправские призраки. И самое необычное — это то, что с эффектом проникновения газов сквозь твёрдые вещества мы сталкиваемся буквально каждый день. В общем, добро пожаловать в удивительный материальный мир газообразных веществ!
Для начала пойдём в обычный продуктовый супермаркет и поищем там что-нибудь вроде чипсов. Да, не самая полезная еда, но в этот раз мы пришли в магазин не за здоровой пищей, а за физической химией. Всё хрустящее, с ароматом самых идентичных натуральным ароматизаторов и оставляющее на одежде жирные следы будет аккуратно расфасовано в яркие, красочные пластиковые пакетики. Но вы вряд ли найдёте чипсы в прозрачной упаковке из обычного полиэтилена, хотя, казалось бы, так можно было бы и товар наглядно показать и на упаковке сэкономить. Однако на то есть свои причины.
Дело в том, что производитель чипсов, может, был бы и рад показать нам свой товар во всей хрустящей красе, но вместо этого он вынужден его прятать за непрозрачной упаковкой. И вина за это лежит в том числе на газе, без которого мы не можем жить, — кислороде. А всё потому, что молекулы кислорода обладают способностью проникать сквозь обычный полиэтилен — ставший почти синонимом герметичности полиэтиленовый пакет совсем не герметичен, когда речь касается молекул О2.
Вы вполне можете возразить: как так — ведь полиэтиленовый пакет можно легко надуть, заперев в нём воздух вместе с кислородом, а значит, ни воздух, ни кислород, которого в нём примерно 20%, он не пропускает. Это, конечно, верно, но только когда мы говорим о сравнительно небольших промежутках времени — минуты, часы, может быть, сутки, и сравнительно больших объёмах кислорода. Но пакет с жареной картошкой может лежать на полке магазина месяц, два, даже все пять. И… это другое.
За долгое время из окружающего воздуха внутрь обычного пакета проберётся уже ощутимое количество кислорода — такое, что может изменить вкус и запах продукта и без того сомнительной полезности. Кислород — вещество, которое не прочь окислить что-нибудь химически активное, повстречавшееся у него на пути. Например, молекулы каких-нибудь масел, спиртов, витаминов — да много чего. И тогда вместо аромата зелёного лука у чипсов к середине срока годности появится аромат прогорклого масла или у них просто изменится вкус.
Тонкий слой полиэтилена или полипропилена для маленьких молекул кислорода представляет что-то вроде леса с оврагами и буреломом разной степени труднопроходимости. Бежать с закрытыми глазами по чаще, конечно, не получится, но при должном усилии пробраться всё-таки можно, особенно, если захватить с собой компас, чтобы не сбиться с выбранного пути. Молекулы кислорода точно так же пробираются сквозь переплетение полимерных цепочек, а направление им «указывает» собственная концентрация: молекулы всегда стремятся туда, где их пока мало. Внутри пакета кислорода всегда меньше — производитель может даже упаковывать продукты в пакеты в бескислородной среде — обычно это смесь азота и углекислого газа. Поэтому молекулы кислорода из воздуха будут стремиться проникнуть внутрь пакета, где их меньше. А попав внутрь, кислород спустя некоторое время прореагирует с какими-нибудь активными молекулами продуктов, кислорода в пакете станет ещё меньше и так по кругу, пока пакет вместе с едой не отправится в бак с просрочкой.