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Dulces milagros. experimentos químicos

Entretenidos experimentos de química.

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  • La glicerina se convierte en azúcar
  • miel artificial de azúcar
  • Prueba de azúcar invertido por reacciones de color.
  • El almidón se descompone por el ácido.
  • El almidón se descompone con la saliva.
  • Melaza de almidón
  • Hacer caramelo con azúcar quemada
  • El azúcar (sacarosa) se convierte en glucosa y fructosa
  • El azúcar (sacarosa) brilla en la oscuridad cuando se frota
  • Espejo de plata hecho de nitrato de plata y glucosa.
  • Acelerar una reacción: cómo funcionan los catalizadores
  • Prueba de jugos de frutas para el azúcar
  • Reacciones de color con glucosa.
Dulces maravillas requieren:

dulces milagros

Para no confundirnos, tomemos algo accesible y bien estudiado para experimentos. Por ejemplo, azúcar. Además, mientras haces milagros de verano, ya has preparado algunos experimentos con él. El azúcar del azucarero tiene el nombre químico de sacarosa. Sus parientes más cercanos, dulces y no muy dulces, se llaman así: azúcar. O así: carbohidratos. Es lo mismo.

La sacarosa se puede lamer, roer, poner en té y papilla. Para eso está destinado. Y todas las demás sustancias que se obtendrán en los experimentos, sin un permiso especial, no intente. De lo contrario, los dulces milagros se convertirán en amargas decepciones.

El fenómeno inusual que ahora verás con tus propios ojos es muy difícil desde un punto de vista científico. Y se hace de forma sencilla. Y no necesita ninguna otra sustancia además del azúcar. Abastecerse de dos o tres piezas de azúcar refinada y una cucharada de arena, preferiblemente grande, en forma de cristales. Eso es todo por ahora.

No, no todo, todavía necesitas un cuarto oscuro. Digamos un baño, closet, closet. Adviértales que no abran la puerta durante unos minutos y que enciendan la luz. Siéntate en la oscuridad para acostumbrarte, para que tu visión se vuelva más nítida. Y luego, por experiencias. Solo hay dos de ellos.

La primera experiencia - con azúcar refinada. Sostén un terrón de azúcar firmemente en tu mano y golpéalo con fuerza varias veces sobre alguna superficie no muy lisa. digamos cemento. O sobre baldosas en bruto, que se utilizan para suelos de baños y escaleras. Si eliges el material adecuado y te acostumbras a pegarle un trozo de azúcar, el ojo, acostumbrado a la oscuridad, notará cómo las rayas luminosas se extienden detrás del azúcar. De hecho, desaparecen casi de inmediato.

Tal vez tengas un molinillo de café con tapa transparente en casa. En este caso, intente moler un trozo de azúcar refinada (nuevamente, por supuesto, en la oscuridad). Y esta vez el azúcar brillará claramente. ¿Pero por qué?

Cuando presionas cristales de azúcar contra una superficie dura, se encienden pequeñas chispas eléctricas debido a la intensa fricción. Esta es la forma más corta de explicar este milagro. El segundo milagro tiene la misma explicación; para él necesitarás un mortero y una maja, sería bueno tener porcelana.

Como antes, quédese unos minutos en una habitación oscura. Vierta un poco de azúcar granulada en el mortero de antemano. Acostumbrado a la oscuridad, frota lentamente la arena con movimientos circulares. Luego mueva el mortero más rápido, más rápido, más rápido. Y ahora, en el mortero, un anillo de diminutas chispas brilla con una fría luz azul.

Cuando practicas, cuando obtienes la experiencia sin problemas, puedes invitar a los espectadores a la oscuridad contigo. Recuerde que si hace el experimento con un mortero lentamente, sin acelerar sus movimientos, en lugar de un anillo, aparecerán chispas separadas, y esto también impresiona.

Ahora pasemos a la transformación del azúcar. En una cucharada, preferiblemente vieja, ponga azúcar granulada y sosténgala sobre el fuego. Se forma una masa pegajosa, marrón y de olor agradable, llamada azúcar quemada o caramelo. Quizás viste cómo tu madre o tu abuela lo preparaban para las necesidades culinarias; El helado de creme brulee obtiene su color y olor también gracias al azúcar quemada. Por supuesto, puedes probarlo, si la cuchara estaba limpia.

¿Y qué pasa si calientas un terrón de azúcar directamente al fuego? Vamos a revisar. Sostenga un trozo de azúcar con pinzas o tenazas y llévelo a la llama de una vela o fósforo. El azúcar no se enciende. Y cuando lo mantienes más tiempo, aparece el familiar olor a caramelo y un color marrón.

Cambiemos un poco la experiencia. Vierta un poco de ceniza de cigarrillo directamente sobre un terrón de azúcar (y este, que yo sepa, es el único caso en el que fumar tiene alguna utilidad, no para la salud, por supuesto, sino para experimentos químicos). Así que, echando cenizas y acercando un terrón de azúcar a la llama, ¡veréis que esta vez se enciende! Es cierto que el azúcar no se quema con mucha intensidad y se derrite durante la combustión, pero aún se quema. ¿Lo que le sucedió?

Mientras hacías milagros de verano, probaste los inhibidores contenidos en las plantas. Es decir, sustancias que ralentizan las reacciones químicas. Y tal vez pensé entonces: ¿qué pasa si hay sustancias con el efecto contrario, de modo que no ralentizan, sino que, por el contrario, aceleran las reacciones?

Tales sustancias existen. Se llaman catalizadores. En toda la vasta industria química, no hay muchas reacciones que funcionen sin catalizadores. Cuando la reacción no va lo suficientemente rápido, se selecciona un catalizador para ello, y la materia se acelera decenas y cientos de veces.

Las sustancias contenidas en la ceniza del tabaco sirvieron como catalizador para la combustión del azúcar. Y en el próximo experimento, el catalizador será ácido. Con él, convertirás un azúcar en dos. Más precisamente, convertirás la sacarosa (la del azucarero) en glucosa y fructosa. La glucosa también se llama azúcar de uva y la fructosa también se llama azúcar de fruta.

En las fábricas que nos preparan cosas deliciosas, digamos jarabes y mermeladas, a menudo hacen esa transformación. Ya sabes que la mermelada casera se convierte en confitada cuando lleva mucho tiempo sin usar. Los cristales de azúcar se destacan del líquido, al igual que en los experimentos de cristalización. Crujen los dientes y, en general, la mermelada no es para nada lo que solía ser ...

Con la mermelada que se vende en la tienda, tal desgracia ocurre con mucha menos frecuencia. Una mezcla de glucosa y fructosa, es decir, azúcar de uva y fruta, casi no cristaliza durante el almacenamiento. Se obtiene calentando a partir de azúcar común, utilizando un catalizador. En la industria - ácido sulfúrico. Pero ella es cáustica, es mejor no tratar con ella. Nos las arreglaremos completamente con ácido cítrico, mucho más débil, pero seguro, aunque se coma poco.

Disuelva de cuatro a cinco cucharadas de azúcar granulada en medio vaso de agua caliente. El vidrio debe ser de paredes delgadas (de lo contrario puede reventar). Es aún más seguro tomar una taza de esmalte. Eche una pizca de ácido cítrico directamente en la solución caliente o, si existe el deseo y la oportunidad, exprima el jugo de un cuarto de limón. Este jugo, por supuesto, también contiene ácido cítrico.

Ponga un vaso o una taza con una solución en una cacerola con agua hirviendo, es decir, en un baño de agua, y manténgalo allí durante media hora. Aparentemente, nada parece haber cambiado, pero de hecho, se han producido serias transformaciones con el azúcar. Y ahora te convencerás de ello.

Vierta un poco de solución en un vial y agregue unas gotas de solución de colorante azul de metileno. Este tinte se usa como medicamento y se vende en una farmacia; pero también puedes tomar azul para lino diluido en agua, tinta azul para estilográficas. Vierta un poco de amoníaco o una solución de sosa para lavar en el vial, póngalo en agua caliente y observe el color. Muy pronto, el contenido del vial se volverá casi incoloro. Haga exactamente el mismo experimento con una solución de azúcar ordinaria: el color ni siquiera pensará en cambiar. Significa que realmente se han producido algunos cambios con el azúcar. Cada una de sus moléculas se dividió en dos más pequeñas: en moléculas de glucosa y fructosa. Ambas sustancias son dulces y comestibles, pero sus propiedades químicas no son las mismas que las de la sacarosa.

Tal mezcla generalmente se llama azúcar invertido. Hagámosle otra prueba química.

Vierta un poco de álcali en un tubo de ensayo: amoníaco o una solución hervida de bicarbonato de sodio. Agregue unas gotas de solución de sulfato de cobre. Inmediatamente aparecerá un precipitado azul de una sustancia llamada hidróxido de cobre. Drene cuidadosamente el líquido y agregue unas gotas de la solución de azúcar invertido preparada por usted con una pipeta al precipitado de hidróxido. Agite el tubo de ensayo varias veces, por supuesto, cerrándolo. El precipitado se disolverá formando una solución de color azul oscuro.

Pero eso no es todo. Caliente un tubo de ensayo con una solución de color azul oscuro en un baño de agua hirviendo. Al principio, la solución se volverá amarilla, luego naranja y, finalmente, un precipitado rojo caerá al fondo. Ambas reacciones indican definitivamente que la glucosa está presente en nuestra solución dulce. Para finalmente verificar esto, compre tabletas de glucosa en una farmacia, disuelva una o dos tabletas en agua y haga ambas reacciones con sulfato de cobre y álcali. Irán exactamente igual.

La glucosa se encuentra no solo en las uvas (aunque se le llamó azúcar de uva), sino también en muchas verduras y frutas. Repita el mismo experimento con jugo de manzana, pera, zanahoria o pepino. Frote un poco de manzana, pera, etc. en un rallador, exprima el jugo y cuélelo con una gasa, y luego haga exactamente lo mismo que con una solución de azúcar invertido. Por cierto, es hora de que volvamos a él. Mientras tomaba muestras y estudiaba reacciones brillantes, el contenido de un vaso o taza debe haberse enfriado por completo. Calentar la mezcla de glucosa y fructosa al baño maría, pero esta vez calentar más tiempo para que se evapore el agua del vaso. La solución se espesará gradualmente y se volverá amarilla. Muy pronto empezará a parecerse a la miel...

Nada sorprendente Una solución eliminada de azúcar invertido con la adición de miel o esencia de miel es la miel artificial. Se vende en tiendas y se suele utilizar para cocinar, porque es mucho más económico que el de verdad. El hecho es que la miel de abeja también se compone de tres cuartas partes de glucosa y fructosa. Enfría el líquido espeso que has obtenido, añádele un poco de miel natural, remueve y prueba: no está nada mal.

El experimento se puede repetir tomando jugo de naranja en lugar de ácido cítrico. O cualquier otro jugo agrio. O incluso no ácido, pero con la adición de ácido cítrico. Obtendrá jarabes muy diferentes, pero invariablemente apetitosos, que puede comer con seguridad, ya que tomó productos comestibles y sabrosos para ellos.

Si la miel artificial no le parece lo suficientemente espesa, tome una solución de azúcar más fuerte y manténgala en un baño de agua por más tiempo para que se evapore más agua. Pero no intentes calentar para acelerar directamente sobre el fuego; no obtienes miel, sino caramelo marrón.

¿Has notado que el jarabe preparado, aunque sea muy espeso, no cristaliza, sino que permanece líquido? De hecho del asunto. La mermelada de azúcar invertido casi no está confitada. Por lo tanto, puede aconsejar con seguridad a los ancianos cuando decidan hacer mermelada: si las bayas o las frutas no son de naturaleza agria, entonces no está de más agregar ácido cítrico antes del final de la cocción. Tu consejo es doblemente valioso, porque no lo das de oídas, sino sobre la base de la experiencia establecida por tus propias manos...

Dicen que no es oro todo lo que reluce. Y agregaremos: no todo es azúcar lo que es dulce. Tome la glicerina, por ejemplo. Tiene un sabor claramente dulce, e incluso su nombre significa "dulce" en griego antiguo. Pero según la estructura química, la glicerina pertenece a los llamados alcoholes polihídricos, y no a los azúcares...

Hagamos una hermosa reacción que nos permitirá distinguir la glicerina del azúcar real, la glucosa, sin probar estas sustancias.

Hierva la solución de soda de lavado y viértala en dos tubos de ensayo (o dos viales). Agregue una cantidad aproximadamente igual de glicerina a un tubo de ensayo y la misma cantidad de solución de glucosa al otro. Luego gotear alternativamente en ambos viales unas gotas de una solución azul de sulfato de cobre. Se formará un precipitado azul en ambos tubos de ensayo, que se disolverá fácilmente después de agitar, formando una solución saturada de color azul oscuro.

Para una persona que ya ha estudiado química, no hay nada sorprendente aquí: la glucosa, como el glicerol, contiene grupos de alcohol, lo que significa que algunas reacciones en estas sustancias deberían seguir el mismo camino. Pero, en general, estas sustancias no son muy similares y la diferencia se puede detectar en el próximo experimento.

Caliente el líquido azul oscuro en dos viales en un baño de agua. Mira cómo cambia el color. Una solución que contenga glicerina no reaccionará al calentamiento de ninguna manera; como era azul, permaneció azul. Pero el líquido con glucosa se comportará de manera diferente: caerá un precipitado amarillo cuando se caliente, que se volverá rojo al calentarse más. Esta reacción es típica para muchos azúcares, pero no para el glicerol.

¿Es posible convertir la glicerina en azúcar real? Me refiero al azúcar en el sentido químico de la palabra, no al azúcar del azucarero. En el sentido químico, puedes transformar. Pero todavía no es necesario probar el producto que resultará de la reacción. Lo reconocemos no por el gusto, sino por una reacción de color.

La misma solución que no quería cambiar su color azul al calentarla, se enfría a temperatura ambiente y se le agrega un poco, no más de dos gotas, de peróxido de hidrógeno de farmacia. Remueve la mezcla y vuelve a ponerla al baño maría, es decir, en un cazo con agua caliente. Y ahora se comportará casi igual que una solución de glucosa: primero se volverá amarillo, luego se volverá amarillo-rojo y, al final, caerá un precipitado rojo. La glicerina, como recordarás, no es nada típica, sino solo azúcares reales. Tal transformación ocurrió con glicerol bajo la acción de un fuerte agente oxidante: peróxido de hidrógeno.

El azúcar de uva (glucosa) se puede distinguir del azúcar de caña o de remolacha (sacarosa) por otra reacción química, conocida desde hace mucho tiempo, simple y hermosa. Se llama la reacción del espejo de plata. La palabra "plata" no se usa aquí en sentido figurado, sino en el sentido más directo: durante esta reacción, aparece una capa delgada y brillante de plata sobre el vidrio.

En la farmacia, compre un paquete de glucosa, una botella de amoníaco y nitrato de plata. De sus experimentos con la fotografía y los anillos de Liesegang, debe recordar esta sustancia, más conocida, sin embargo, bajo el nombre de "lapislázuli". Como antes, un lápiz lapislázuli es muy adecuado para nuestro experimento, a pesar de que contiene algunas impurezas.

La esencia de la reacción del espejo de plata es que la glucosa, a diferencia de la sacarosa, es capaz de reducir la plata metálica de sus compuestos. Y esta plata, si el experimento se configura correctamente, se deposita en forma de una capa delgada en la pared de vidrio del recipiente.

Una advertencia muy importante: el recipiente debe estar perfectamente limpio. Le aconsejo que realice esta reacción en un tubo de ensayo o en un vial transparente, previamente lavado, como se suele decir, hasta que brille por completo, y no desde el exterior, sino desde el interior. Por ejemplo, así. Primero, armado con un cepillo, lava una botella de refresco o detergente en polvo. Luego ponerlo en una cacerola con la misma soda (o polvo), poner al fuego y hervir. Finalmente, enjuague varias veces con agua corriente.

Vierta unos 20 ml, es decir, una cucharada, de agua corriente en un recipiente muy limpio. Agregue una tableta de glucosa triturada; generalmente pesa medio gramo. Agite el agua para que la tableta se disuelva por completo, deje el recipiente a un lado y cuide la segunda solución.

Disolver la punta del lápiz lapislázuli en una pequeña cantidad de agua y añadir gota a gota el amoníaco. Habrá sedimento primero. Continúe goteando amoníaco y el precipitado se disolverá gradualmente. Tan pronto como desaparezca por completo, deje de agregar amoníaco y diluya la solución resultante con agua aproximadamente a la mitad.

Ahora regrese al recipiente con la solución de glucosa. Vierta la segunda solución para llenar el recipiente casi hasta arriba, revuelva, caliente en un baño de agua, en agua hirviendo. Ahora no necesita que le recuerden que en ningún caso debe sostenerlo con las manos desnudas. Tome una pinza para la ropa o un soporte de alambre hecho en casa. Mejor aún, haz un soporte para que puedas ponerlo en el borde de la cacerola y liberar tus manos.

Sea como fuere, si el vial se lava correctamente, muy pronto se formará un espejo plateado brillante en sus paredes. Tal vez no sea tan bonito como te gustaría. Luego repita el experimento, tome un recipiente nuevo, igualmente limpio, e intente cambiar la proporción de la primera y la segunda solución. Normalmente hay que tomar menos solución de lapislázuli o, lo que es lo mismo, más solución de glucosa.

La sacarosa no da una reacción de espejo de plata. Si quieres creer, quieres comprobar. Pero recomiendo probar una solución de azúcar invertido. La experiencia se configura de la misma forma que con la glucosa, pero se lleva de dos a tres veces más azúcar invertido casero. Y fíjate también cómo se comportan algunos jugos claros de entre los que, según tus observaciones, contienen glucosa. Es posible que esta vez no obtengas un hermoso espejo, pero notarás la reacción al menos por las partículas oscuras de plata que se recogen en escamas.

Finalmente, echemos un vistazo al almidón. Por favor, no se sorprenda. El almidón, aunque sin azúcar, también es de la familia del azúcar. Su enorme molécula compleja consta de muchas moléculas de glucosa y otros azúcares simples conectados entre sí. ¡Bajo las condiciones adecuadas, el almidón se descompone en sus partes constituyentes y se vuelve dulce!

Pero, ¿cómo podemos detectar que la molécula de almidón, a medida que se descompone, se vuelve cada vez más pequeña? Con la ayuda de yodo. ¿Recuerdas que la tintura de yodo diluido vuelve azul el almidón? Esto significa que cuanto menos almidón quede, más débil será el color. Y cuando todas sus moléculas se descompongan en sus partes componentes, desaparecerá por completo.

Vierta dos cucharaditas de almidón en una cacerola o en una lata limpia, vierta un vaso de agua fría, revuelva y caliente, revolviendo todo el tiempo, hasta obtener una solución pegajosa transparente: pasta de almidón. Se le debe agregar un catalizador ácido. Y aquí viene la dificultad. Con ácido cítrico, las moléculas de almidón se descompondrán muy lentamente. El vinagre no es bueno porque se volatiliza cuando se calienta. Por la misma razón, es inconveniente trabajar con ácido clorhídrico: deberá, en primer lugar, agregarlo a la cacerola de vez en cuando, y en segundo lugar, ventilar bien la habitación.

En las fábricas hacen esto: agregan un poco de ácido sulfúrico diluido. Pero creo que es demasiado pronto para que trabajes solo con una sustancia tan corrosiva. Por lo tanto, pídales a sus mayores que le cocinen un poco, literalmente, una o dos cucharaditas de ácido diluido. Se vende en ferreterías, pero por el bien de una cuchara no debes comprar una botella entera. Se pueden tomar prestadas unas gotas de ácido de cualquier automovilista: las baterías de los automóviles se vierten con ácido sulfúrico. Cuando uno de los ancianos diluya ácido con agua para usted, unas diez veces, recuérdele que definitivamente debe verter ácido en agua, y no al revés, de lo contrario puede quemarse. Incluso unas pocas gotas.

Cuando el ácido sulfúrico está tan fuertemente diluido, ya no hace mucho calor, pero puede atravesar la ropa hasta el agujero. Por lo tanto, vierta cuidadosamente la solución ácida en una cacerola o en un frasco de pasta: allí está tan diluida que ya no es peligrosa en absoluto. Ponga la mezcla a fuego lento y deje que hierva lentamente. Si el líquido hierve notablemente, agregue agua al nivel anterior.

Poco después de comenzar la cocción, tome dos o tres gotas de líquido caliente con una pipeta, colóquelo en un vaso limpio, déjelo enfriar un poco y con otra pipeta, deje caer una tintura de yodo diluida. Como recordarás, debería aparecer un color azul. De vez en cuando tome una nueva muestra de la mezcla y pruébela con yodo. El color azul pronto cambiará a marrón rojizo. Así que las cosas van bien. Estos se forman "fragmentos" de moléculas de almidón, se llaman dextrinas. Y luego hay una sustancia similar a la sacarosa: la maltosa, también conocida como azúcar de malta. La maltosa, a su vez, se convierte en glucosa, que el yodo no tiñe en absoluto. A medida que el almidón se descompone en sustancias cada vez más simples con la ayuda de un catalizador ácido, el color cambiará con el yodo. Es posible que no desaparezca por completo, porque el producto final no es glucosa o maltosa pura, sino una mezcla de muchas sustancias que se formaron durante la reacción. En esta forma, se llama melaza y se usa a menudo en fábricas de confitería.

Pero mientras haya ácido en la melaza, por supuesto, no se puede llevar a la boca. Cuando el color del yodo desaparezca por completo o se vuelva muy débil, hierva la mezcla durante otros cinco a diez minutos, retire del fuego, enfríe un poco y agregue gradualmente una cucharada de tiza triturada o polvo de dientes mientras revuelve: con eso eliminará el ácido. . Reacciona con tiza, mientras que el dióxido de carbono se libera rápidamente, lo cual es muy conveniente: mientras la mezcla hierve y aparece espuma, sabe que aún queda ácido. Y en cuanto desaparecen las burbujas y la espuma, el ácido se acaba. Todavía caliente el líquido al fuego para que el exceso de agua hierva, y cuele a través de una gasa doblada en varias capas. Obtuviste melaza, que, desafortunadamente, no es tan sabrosa como nos gustaría: es amarga debido a la adición de tiza. En las fábricas, la melaza se limpia mucho mejor, pero esto no está disponible para nosotros. Entonces puedes probarlo, pero hay - No aconsejo ...

En nuestro cuerpo, en el estómago, el almidón también se descompone en maltosa y luego en glucosa. Y sin ningún tipo de ácido (por no hablar del sulfúrico). Y los catalizadores son sustancias naturales especiales que se encuentran en cualquier organismo vivo. Se llaman enzimas.

Cómo funciona una de las enzimas, ahora lo verá con sus propios ojos. Su nombre es "amilasa", se encuentra en la saliva y es capaz de convertir el almidón en maltosa. Lo cual es muy importante para nosotros, sobre todo cuando comemos patatas o pan, que tienen mucho almidón.

Enjuáguese la boca con agua hervida limpia durante aproximadamente un minuto. Coloque una hoja de papel secante o gasa doblada en tres o cuatro capas en el embudo, humedézcalo ligeramente con agua, inserte el embudo en un vaso y vierta el agua de su boca en él. Tendrá una solución clara de saliva. Mézclelo con una cantidad igual de pasta de almidón enfriada, vierta la mezcla en un vial y colóquelo en un vaso de agua tibia (alrededor de 40 ° C). Como antes, tome muestras de vez en cuando con yodo en un portaobjetos de vidrio. El color cambiará en la misma secuencia que en la reacción con ácido sulfúrico. Pero atención: esta vez va sin hervir y mucho más rápido. Después de quince minutos, la mezcla dejará de teñirse con yodo.

Los catalizadores creados por la naturaleza actúan con rapidez y precisión. No es de extrañar que los químicos intenten adaptar estas sustancias para que puedan funcionar no solo en organismos vivos, sino también en aparatos de fábrica.

Y aquí está el último de los dulces milagros. No requiere tubos de ensayo, ni yodo, ni lapislázuli. Nada más que un trozo de pan blanco.

Ponte un poco de pan en la boca y mastícalo con cuidado durante unos minutos. Sentirás como sabe cada vez más dulce. Y esto ya no te sorprenderá, porque ya sabes: así es como funciona la enzima amilasa, convirtiendo el almidón completamente sin azúcar en maltosa de azúcar dulce.

Autor: Olgin O.M.

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Comentarios sobre el artículo:

Олень
Genial [:o]

Irene
¡Gracias, muy interesante!

invitado
¡Clase! Nunca pensé que se pudiera hacer azúcar a partir de glicerina [subir]


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