moss news

Немного физики


Простой эксперимент в домашних условиях 

Сделать стабилизированное растение запросто можно и в домашних условиях. Берем, например, свежесрезанную розу длиной до 50 см. Оставляем ее на несколько часов в пустой емкости на предварительную просушку от поверхностной влаги. Для этого можно взять обычную вазу, а в самом процессе проследить, чтобы растение не начало вянуть. Затем готовим раствор из воды и глицерина в пропорции 1:1, добавляем туда краситель (можно взять обычную зеленку). Он нужен для придания растению более яркого оттенка. Потом подрезаем стебель на пару сантиметров и ставим его в раствор. Сверху емкость с цветком прикрываем ватой или тканью, чтобы уменьшить испарение.
Остается только в течение первой недели немного укорачивать стебель, чтобы растение продолжало всасывать раствор. Через 2–3 недели роза будет полностью готова. Останется вытащить ее и подвесить вниз бутоном на просушку на пару дней. На ближайший год она законсервирована. Похоже на чудо, но не для тех, кто помнит физику, химию и ботанику хотя бы в рамках школьной программы.

Немного физики и химии: почему вянут растения

Давайте вспомним: на долю воды приходится до 90% массы растений. От корней по сосудам ксилемы вода поднимается вверх и подходит к каждой клетке. В зрелых растительных клетках есть крупная центральная вакуоль, содержащая воду с растворенными в ней питательными веществами. Именно эта вакуоль плотно прижимается к клеточной стенке и «держит форму» в листьях, стеблях и бутонах.
За счет механизмов саморегуляции растения способны поддерживать постоянный уровень оводненности, непрерывно поглощая воду и испаряя ее.
Выделение растением водяного пара в атмосферу через листья и лепестки называется транспирацией. Вода испаряется с поверхности влажных клеток, просачивается по межклеточному пространству и выходит наружу через открытые устьица на поверхности листьев либо кутикулу.

В срезанном растении, даже мгновенно погруженном в воду, естественные процессы движения воды нарушаются. 
Срезанный стебель не обеспечивает такого осмотического давления, как корень, каналы на линии среза закупоривает воздух и заселяют микроорганизмы. Все это сдвигает водяной баланс, и растение начинает терять больше влаги, чем получает.
Сказывается и отсутствие в воде нужных растению питательных веществ и минеральных солей. В итоге растительные клетки расходуют тот запас, что есть в вакуолях, их прочность уменьшается, и растения вянут.

Чтобы продлить жизнь растения, можно пойти разными путями: обеспечить его водой, подвести питательные вещества, замедлить процесс испарения влаги. Глицерин действует сразу по всем направлениям.

Как работает глицерин

Глицерин — это простейший трехатомный спирт с формулой C3H5(OH)3. Он выглядит как вязкая прозрачная жидкость, не токсичен. С водой создает идеальную смесь в любой концентрации. При этом очень гигроскопичен: чистый глицерин способен вытянуть из атмосферы воду массой до 40% от собственной. При комнатной температуре испаряется очень медленно.

Если опустить растение в почти неразбавленный глицерин, мы получим обратный эффект — спирт вытянет из растения всю воду, до которой дотянется. А вот если использовать раствор в концентрации 1:1 или более разбавленный, глицерин тихо и мирно проникнет во все клетки и сильно застопорит потерю воды.
Кроме того, растение использует глицерин в качестве источника энергии, разлагая его на углекислый газ и воду. Это очень кстати, так как фотосинтез в стабилизированном растении уже не работает.

Другие методы консервации

У метода консервации глицерином есть три слабых места. 
Первое: это долго, на весь процесс уходит примерно месяц. 
Второе: глицерин — питательная среда для ряда бактерий, поэтому емкости с ним надо чистить и менять раствор. 
Третье: как порядочный спирт, глицерин горюч — уже при температуре 150 °С возможна вспышка, а при 260 °С — самовозгорание.
Чтобы ускорить процесс, в раствор добавляют денатурированный спирт и ацетон. 
Стандартным для химической консервации считается раствор из спирта, ацетона и глицерина в пропорции 1:1:2. Срок пропитывания сокращается до 6–10 дней.
Но, честно говоря, результат такой консервации сложно назвать экологичным.

Один из свежих патентов в этой области — RU 2 698 058 C1 — получен нашей соотечественницей в 2019 году. Она предлагает такой порядок обработки растений:
  • Сначала растения погружаем на 24 часа в герметичные емкости с дистиллированной водой и набором сахаров в соотношении 10:1 при температуре 15–30 °С. 
  • Затем для отбеливания еще на 24 часа — в герметичные емкости с водным раствором перекиси водорода в соотношении 3:10, затем еще на 48 часов в 10–15% водный раствор диоксида титана. 
  • После чего на 72 часа погружаем растения в герметичные емкости с консервирующим раствором, содержащим глицерин и ацетилированный ланолин в отношении 1:1, а также краситель при 25–40 °С. 
  • Последняя операция — высушивание при 20–80 °С. Итого 7–8 дней.
Чтобы защитить глицерин от бактерий, используют консерванты, включая фенолы, бензоат натрия, формалин и спирты. Ингредиент и его концентрация — ноу-хау каждого производителя стабилизированных растений. 
Для изготовления негорючих стабилизированных растений используют минерально-солевые растворы без глицерина, но там физика-химия процесса и результат совсем другие. Растения получаются более жесткие и менее яркие.
Что касается фитостудий, то практически все они закупают готовый стабилизированный мох у производителей.

Что можно стабилизировать

Стабилизация дает хороший результат при работе с лишайниками (ягель), мхами (кочка-мшанка, например), миниатюрными деревьями и цветами с крепкими упругими стеблями и бутонами. Такие растения, как одуванчик, ландыш, пион, подсолнух, для насыщения глицерином не подходят.
Некоторые растения при пропитывании изменяют окраску. Эвкалипт становится зеленовато-коричневым, листья бука чернеют, а маслины душистой, мушмулы и магнолии — коричневеют. Цвета остальных растений теряют свою насыщенность. Поэтому часто растения сначала обесцвечивают, а потом добавляют краситель в глицериновый раствор. 
Среди мхов и лишайников самый эффектный вид у лишайников из рода кладония (Cladonia stellaris), более известных как «олений мох», или ягель. Ягель в природе имеет бело-серый цвет, поэтому его можно легко окрасить почти в любой оттенок. Самые популярные — оттенки зеленого. А вот цветы люди предпочитают в естественной окраске.

Как долго растения сохраняют свой вид

Зависит от условий и ухода. Со мхами получается от двух до десяти лет. Но некоторые создатели утверждают, что и 50 проживут. Розы — два года и меньше. Если в колбе, то обычно три-пять, хотя некоторые производители обещают целых семь. В последнем случае процесс стабилизации роз более сложный, там стебель и сам цветок обрабатывают по отдельности.

Зачем все это?

Стабилизированное растение живет несколько лет, его не надо высаживать в землю, подкармливать, поливать. Выглядит оно как только что срезанное и даже немного пахнет.
Сейчас инсталляции из таких растений очень популярны. Во многих ресторанах на столиках стоят «свежесрезанные» цветы. А в офисах стали появляться целые стены из стабилизированного мха.

Тем не менее есть несколько важных моментов, которые стоит учитывать при использовании стабилизированных растений в дизайне.
Первое: их нельзя поливать. Вода начнет вымывать глицерин из цветка, и тот испортится.
Второе: нельзя ставить под прямые солнечные лучи. Солнце запускает процесс распада и усиливает испарение глицерина, цветок или мох засохнут.
Ну и третье: держать свою композицию подальше от открытого огня. Одного случайно залетевшего уголька будет достаточно, чтобы устроить небольшой «экобадабум».
Интересно, что стабилизированный мох может служить индикатором влажности в помещении. Если все в порядке, он будет мягким и ярким. А если воздух окажется пересушенным, то начнет менять окраску и твердеть. В этом случае достаточно включить увлажнитель воздуха, и мох восстановится: глицерин сам вытянет из воздуха необходимую для растения влагу. 
Еще одно интересное свойство стабилизированных растений — это их антистатичность, поэтому на них плохо садится пыль.
Это тоже заслуга глицерина: он создает на поверхности листьев тончайшую водяную пленку, по которой стекают заряды.

В целом технология консервации еще не достигла максимума развития, так что можно ждать в этой сфере новых открытий. Но и нынешнего уровня вполне достаточно, чтобы подарить жене розы и потом целый год рассказывать, что не вянут они, потому как были подарены с любовью. Главное, чтобы она не начала их поливать.