ברד מפירות אמיתיים

אוהבים להתפנק עם כוס ברד קרירה בטעם מפנק? סביר להניח שכן… אבל מה זה בעצם ברד? בניסוי הזה נכין סורבה טעים מפירות, ונגלה אין למנוע ממנו לקפוא לקרח מוצק וקשה

ציוד וחומרים

• 4 כוסות של פירות העונה, חתוכים לקוביות (½ ק"ג)

• ¼ כוס מיץ לימון או ליים

• ¼ כוס סוכר או לפי הטעם

• קורט מלח

• כוס

• מסחטה

• מעבד מזון

• קערות להקפאה

• כפית ומזלג

מהלך הניסוי

למהלך הניסוי אפשר לעבור לסרטון או לעקוב אחרי ההוראות:

1. בעזרת מבוגר אחראי טחנו במעבד מזון או במַמְחֶה (בלנדר) את הפירות עם מיץ הלימון והסוכר. אם התערובת סמיכה יותר משייק פירות רגיל, הוסיפו מעט מים וערבבו.

2. צקו את מחית הפירות לתוך קערה מתאימה או תבנית שטוחה.

3. הקפיאו את התערובת למשך 45-30 דקות, עד שהיא מתחילה לקפוא למעלה ולאורך דופנות הכלי. הוציאו את התערובת מהמקפיא ופרקו את הקרח היטב בעזרת מזלג, בתנועות מעיכה ובחישה, עד שלא יישארו בה גבישי קרח גדולים.

4. החזירו למקפיא וחזרו על השלב הקודם עוד שתיים-שלוש פעמים, בכל פעם שמתחיל להצטבר קרח למעלה ועל הדפנות.

5. השאירו את תערובת הקרח המרוסק במקפיא למשך ארבע שעות נוספות.

מים בשלושה מצבי צבירה (מימין לשמאל): אדים (גז), מים נוזליים וקרח (מוצק) | FoxGrafy, Shutterstock

המדע של הברד

ברד הוא מעדן שמצב הצבירה שלו נמצא אי-שם בין קרח, כלומר מים שקפאו למצב מוצק, לבין מים נוזליים. השילוב הזה בין שני מצבי הצבירה מתאפשר משום שהברד מוגש בטמפרטורת המעבר של המים בין מצב צבירה מוצק לבין מצב צבירה נוזלי – סביב אפס מעלות צלזיוס. 

מדענים משתמשים במושג "מצב צבירה" כדי לתאר את הדרך שבה החלקיקים שמרכיבים את החומר מסודרים. בחומר מוצק החלקיקים קרובים זה לזה, מסודרים ונעים מעט מאוד. למעשה הם רק רוטטים במקום. בחומר נוזלי, החלקיקים גם מסתובבים ומחליקים זה על פני זה, אך תנועתם עדיין מוגבלת. בחומר שנמצא במצב של גז, למשל אדי מים שהורתחו, החלקיקים רחוקים זה מזה וחופשיים לנוע כמעט בלי הגבלה. 

מעבר בין מצב צבירה אחד לאחר מתרחש בעקבות תוספת אנרגיה או אובדנה. אם, לדוגמה, ניקח קרח ונחמם אותו, מולקולות המים יקלטו את אנרגיית החום וינועו יותר ויותר ככל שהטמפרטורה תעלה. כשתגיע לאפס מעלות צלזיוס, המבנה המסודר של הקרח יאבד והוא יהפוך ממוצק למים נוזליים. אם נמשיך לחמם את המים, בסביבות מאה מעלות צלזיוס הם ירתחו ויהפכו לאדים. אפשר לעשות, כמובן, גם את התהליך ההפוך. כשלוקחים מהחלקיקים אנרגיית חום, כלומר כשמקררים אותם, תנועתם מאיטה והם מתקרבים זה לזה עד שמצב הצבירה שלהם משתנה. כך למשל נקוות טיפות מים (נוזל) על זגוגית חלון קרה, כשאדי מים (גז) מאבדים אנרגיה במגע עם הזכוכית ומצטברים יחד בטיפות.

במשקה ברד יש לנו מים נוזליים שבתוכם מעורבבים המון גבישי קרח קטנים במצב מוצק. כשמכינים אותו, מנסים להגיע למצב שבו גבישי הקרח יהיו כמה שיותר קטנים ונוכל לבלוע אותם בקלות. כמו כן נרצה שהקרח לא יפשיר מהר מדי וישאיר אותנו עם מיץ פירות ממותק במקום ברד. לזה דואג הסוכר. הוא כמובן ממתיק את המשקה, אבל באותה הזדמנות הוא מפריע למולקולות המים להתקרב זו לזו ולהתגבש יחד למוצק. כמו כן הוא מוריד את טמפרטורת הקיפאון של המים כך שהברד נשאר נוזלי זמן רב לאחר שנכנס למקפיא ואפילו כשהטמפרטורה שלו צונחת מתחת לאפס, שזו הטמפרטורה שבה מים טהורים קופאים.