Po silných deštích se na povrchu některých půd tvoří půdní škraloup, který po déle trvajícím suchu praská. Půdní škraloup je ztvrdlá, pro vodu a vzduch neprostupná vrstva o tloušťce do 1 cm. Zamezuje výměnu vzduchu mezi půdou a ovzduším, snižuje vsakování vody do půdy a také brání vzcházení rostlin. Po jeho vytvoření je půda sluncem vysušována, případný déšť stéká po jeho povrchu a nevsakuje se. Při déle trvajícím suchu vítr odnáší v podobě prachu úrodnou svrchní vrstvičku. Voda z půdy vzlíná k povrchu, kde se ihned odpaří. Jak škraloup praská? 

Van der Waalsovy síly dostaly svůj název podle nizozemského fyzika Johannese Diderika van der Waalse. Jedná se o přitažlivé nebo odpudivé interakce mezi molekulami případně atomy, jejichž velikost závisí na vzájemné vzdálenosti. Patří do kategorie chemických vazeb v nepolárních molekulách, které jsou slabší než vazby kovalentní či vodíkové můstky. Ač jsou považovány jako velmi slabé chemické síly, uplatňují se v nejrůznějších praktických situacích souvisejících s přilnavostí (adheze), přitažlivostí částic jedné látky (kohezí), třením či kondenzací. Fyzikům ze švýcarské Swiss Nanoscience Institute a University of Basel se letos  poprvé na světě podařilo změřit van der Waalsovy síly mezi jednotlivými atomy.

V pěstitelských pálenicích patří k závěrečné fázi úpravy destilátu jeho naředění vodou. K ředění pálenky je vhodné používat kojeneckou nebo demineralizovanou vodu, aby nedošlo k jejímu zakalení. Voda se má do destilátu přilévat pozvolna a za stálého míchání. Nedoporučuje se destilát ředit pod 45 objemových procent, aby se z něj nevysrážely estery organických kyselin.  

Dolitím vody do destilátu však nedojde ke zvýšení objemu výsledné směsi tak, jak bychom očekávali. Ve škole se totiž studentům jen výjimečně ukazuje triviálně jednoduchý experiment, při kterém se smíchá například 0,5 litru vody se stejným množstvím denaturovaného lihu. Měl by vzniknout přesně litr roztoku, ale překvapivě se tak nestane. Jaký je objem vzniklé směsi? A víte proč?

Volný povrch kapaliny se chová jako tenká pružná blána, snažící se jej stáhnout natolik, aby měl co nejmenší plochu a tím by byla zajištěna minimální povrchová energie.  Proto je také klidná hladina vody v nádobě vodorovná. Dokonce na sobě udrží drobné objekty, které by se díky své větší průměrné hustotě měly díky Archimédovu zákonu potopit. Existuje celá řada experimentů s povrchovým napětím vody, jejíž hladina se posype lehkým práškovým materiálem, aby se pak rozestoupil do stran při dotyku hladiny látkou, která snižuje povrchové napětí – detergentem. Méně známý je však pokus s práškovou sírou.

Jedlá (kuchyňská) sůl s chemickým názvem NaCl je sloučeninou sodíku a chlóru. Bez soli se naše pokrmy takřka neobejdou. Zvykli jsme si až příliš na její typickou slanou chuť a solíme více než je zdrávo.  Doplňujeme tak zejména sodík nezbytný pro přenos nervových vzruchů, svalovou činnost, regulaci krevního tlaku a udržování rovnováhy tělesných tekutin uvnitř buněk a v mezibuněčných prostorách. Chlor je zase součástí kyseliny solné obsažené v žaludeční šťávě, důležité pro trávení potravy. Také se vám zdá poslední dobou, že některé druhy soli solí nějak málo?  Vždyť v kuchyňské soli jsou ještě 2-3 % jiných látek, chloridů a síranů.

Kapilární jevy nesou své označení od tenké trubičky – kapiláry (z latinského capillus = vlas), která se po vložení do vhodné kapaliny naplní kapalinou do vyšší,  případně menší výšky,  než je hladina kapaliny v okolní nádobě.  Když kapalina v kapiláře klesne pod výšku okolní hladiny, hovoříme o kapilární depresi (z latinského deprimo = stlačuji) a stává se to u kapalin nesmáčejících stěny trubice např. rtuti. Hladina rtuti v kapiláře se přitom vyboulí do tvaru vypuklého vrchlíku. U kapalin snadno smáčejících stěny skleněné trubice (voda) se navíc zakřiví hladina do tvaru kulového vrchlíku. S kapilární elevací se v praxi setkáme mnohem častěji než s depresí.

Vypěstování pěkného, velkého monokrystalu vyžaduje především trpělivost a pak dodržení správného postupu. Krystaly mohou být vytvořeny z téměř libovolné soli, ale pro lepší výsledek doporučuji používat efektní modrou skalici (chalkantit – síran měďnatý). Ta se dá sehnat například v drogerii či ve vinařských potřebách. Je toxická, proto se používá k likvidaci řas v bazénech, k hubení škůdců v zemědělství či k impregnaci dřeva. Krystalizuje v trojklonné soustavě a krystaly mají krásnou modrou barvu. Netoxickou náhradou je vhodná kuchyňská sůl (chlorid sodný), která krystalizuje v krychlové soustavě.

Gumové vejce, které si připravíme rozpuštěním skořápky v octu, se dá použít i dalším fyzikálním experimentům. Jedním ze zajímavých pokusů je sledování osmózy, která zde velmi názorně probíhá díky vytvořené tenké bláně na povrchu vajíčka. Nejprve však vajíčko ponoříme do hodně sladkého sirupu.

Hydrofobní povrchy se často vyznačují lotosovým efektem. Voda z takového povrchu odteče jako z lotosového listu, nebo svým chováním připomíná malé kuličky rtuti na z rozbitého teploměru na podlaze. Tyto povrchy jsou označovány jako nesmáčivé, protože odpuzují vodu. Kapky vody se do nich nevsáknou a zachovávají tvar koule, protože ta má z geometrických těles nejmenší povrch. Kapalina se přitom snaží zaujmout takový tvar, aby její povrchová energie byla minimální. Materiály, které tyto povrchy tvoří, jsou pak hydrofobní. Pomocí nanotechnologií jsou hydrofobní povrchy vytvářeny na různých materiálech jako sklo, kov, dřevo, plast, kůži a textil nebo i na papír či lepence. Taková vrstvička udržuje lesk povrchů, jejich čistý vzhled a u skla umožňuje lepší viditelnost a průhlednost. Chování kapky vody na hydrofobním povrchu ukazuje video.

Při úklidu lékárničky v domácnosti se v zapomenuté a  téměř prázdné lékárenské skleničce objevily překvapivě dlouhé, bezbarvé, jehličnaté krystalky. Po patřičném prozkoumání uzavřeného obalu jsem zjistil, že tyto krystalky v lahvičce vznikaly dlouhých 13 let.