在茶馆中常见的烘焙茶,其实是将茶叶经过炒制,用温火烘焙而成的。有些饮茶爱好者自己也炒制茶叶,但有些茶叶经过炒制后,茶叶上会出现一些白色的尖刺,这其实是茶叶中的咖啡因结晶形成的。不少饮茶爱好者家里自备烘焙炉、茶香炉用来烘焙茶叶。今天我们做的实验不用烘焙炉、茶香炉那种专业的装备,只需去百元店买一个便宜的香薰炉,就可以让茶叶中的咖啡因显形。
需要准备的物品
● 适量茶叶
▶ 香薰炉、研磨碗、蜡烛(可以放入香薰炉下面的)、点火器等
茶叶(上图右侧)最好用带茎的,普通绿茶也可以。
实验方法
1. 准备适量茶叶,取出5~6根茶叶茎,将其余的茶叶在研磨碗中磨成粉末。
2. 将蜡烛放入香薰炉下方,茶叶粉末放入香薰炉上方的盘子中,茶叶茎放在粉末上方。
3. 将蜡烛点燃,为上方盘子中的茶叶加热( a )。
a
物质有三种状态,分别是气态、液态和固态。我们平时看见的铁是固态的;但将铁放入熔炉中,铁就会变成液态;当温度超过2750℃的时候,铁就变成了气态。
水也一样,随着温度的升高,水会从固态变成液态,再变成气态。但二氧化碳不太一样,二氧化碳可以从固态(干冰)直接变成气态,不用经过液态的阶段。这种从固态直接变成气态的现象叫作升华。
咖啡因是咖啡、茶等植物中含有的一种有机化合物。咖啡因也是可以升华的物质。在绿茶中,咖啡因是以固态的形式存在的,当温度达到178℃的时候,茶中的咖啡因就会升华成气态。
变成气态的咖啡因,一旦温度降低,它又会马上变回固态。上面的实验中,茶叶茎上“长出”的白色尖刺,其实就是加热后升华的气态咖啡因萦绕在茶叶茎周围,在温度降低后变成固态,附着在了茶叶茎上。
那么为什么植物中会含有咖啡因呢?植物为了防止自己被昆虫啃食,常会在自己体内囤积有毒物质。当然,这里所说的有毒物质,是指对那些昆虫有毒的。咖啡因就是一种对昆虫有毒的物质。另外,咖啡因还具有妨害其他植物生长的作用。在一个区域内,如果一种植物可以让其他植物无法生长、生存,那么它们就可以独占这个区域的所有资源,比如土壤中的养分、水分和阳光等。
上图为咖啡因(C 8 H 10 N 4 O 2 )的分子模型。黑色为碳原子(C),白色为甲基(—CH 3 ),蓝色为氮原子(N),红色为氧原子(O)。
植物生长在地上不能移动,它们为了生存下去,也想了很多办法,而咖啡因就是它们的武器之一。
通过放大镜,我们可以更加清晰地观察到咖啡因的针状结晶。
◆ 物质的三态
*固态直接变为气态叫升华,气态直接变为固态叫凝华。
方便实用的工具(2)
量杯,要量取一定量的液体,用量杯最方便。另外,100毫升的水,重量差不多是100克。