Každý miluje bubliny! Ale co vytváří bubliny a vznáší se ve vzduchu, dokud se objeví?
Tajemství dobré bubliny je něco, co se nazývá povrchové napětíneviditelný pouto, které drží vodu molekuly spolu. Voda je polární molekula, takže má plus a mínus konce – stejně jako magnety které se navzájem přitahují. Když se molekuly vody vzájemně vyrovnávají, drží se a vytvářejí povrchové napětí.
Možná si myslíte, že je to povrchové napětí vody, které drží kůži bubliny pohromadě. Ve skutečnosti je povrchové napětí vody příliš silné na to, aby vytvořila bublinu. Můžete se pokusit vyhodit bublinu obyčejnou starou vodou, prostě to nebude fungovat! Dobrý bublinový roztok má k němu přidáno prací prostředek k uvolnění povrchového napětí vody, což mu umožňuje mít elastičtější a pružnější vlastnosti. Nyní to může fungovat spíše jako kůže balónu, natahování pěkného a tenkého, zachyceného vzduchu uvnitř bubliny jako tekutý balón.
Co potřebujete k vytvoření dobrého bublinového řešení doma? Základní složky jsou voda a detergent. V tomto experimentu přidáte glycerin nebo kukuřičný sirup, abyste zjistili, zda vám mohou pomoci vytvořit lepší bubliny. Které řešení vytvoří největší bubliny? Které bubliny vydrží nejdéle?
Pojmy a koncepty
Chcete -li provést tento typ experimentu, měli byste vědět, co znamenají následující termíny. Nechte dospělé pomoci vám prohledat internet nebo vás zaveďte do místní knihovny a zjistěte více!
- Molekula vody
- Polární molekula
- Povrchové napětí
- Fyzikální vlastnosti
- Elastické vlastnosti
- Čisticí prostředek
Otázky
- Jaké jsou základní složky bublinového roztoku a co dělají?
- Jak se mění fyzikální vlastnosti bublin, když se mění složky?
- Jaká směs dělá nejlepší bublinové řešení?
Zdroje
Přečtěte si vše o bublinách na tomto webu z Muzea Exploratorium v San Franciscu, vyvinutý vědcem Exploratorium Ron Hipschman:
- Hipschman, R., 1995.Bubliny,Muzeum Exploratorium, San Francisco, CA. Citováno 6. června 2007.
Tento článek vysvětluje komponenty bublinového vzorce a historii bublin:
- Pepling, R., 2003.Co to je to? Mýdlové bubliny,Chemické a inženýrské zprávy, svazek 81, číslo 17, s. 34, publikace American Chemical Society (ACS). Citováno 6. června 2007.
Zde je více informací o mýdlových bublinách z Wikipedie:
- Přispěvatelé Wikipedia,Mýdlová bublina,Wikipedia, encyklopedie zdarma. Citováno 26. července 2010.
Materiály a vybavení
- Skleněné zednářské nádoby s víky (recyklované nádoby fungují skvěle)
- Měření šálků a lžíce
- Destilovaná voda
- Detergennt, jako je mýdlo na mytí nádobí (např. Dawn®)
- Glycerin, malá láhev (k dispozici v lékárně nebo lékárně)
- Lehký kukuřičný sirup
- Čističe potrubí
- Trvalá značka
- Stopky
Experimentální postup
- Nejprve si vytvořte své bublinové řešení a uložte je do jasně označených skleněných zedníků. Použijte jednu nádobu pro každé jiné řešení a štítek se vzorcem pomocí permanentního značky. Zde jsou tři základní řešení, která můžete vyzkoušet, ale všimněte si, že celkový objem řešení je udržován konzistentní:
| Přísada | Řešení č. 1 (pouze prací prostředek) | Řešení č. 2 (detergenta + glycerin) | Řešení č. 3 (detergenta + kukuřičný sirup) |
| Voda | 1 šálek (240 ml) + 1 lžíce (15 ml) | 1 šálek (240 ml) | 1 šálek (240 ml) |
| Čisticí prostředek* | 2 lžíce (30 ml) | 2 lžíce (30 ml) | 2 lžíce (30 ml) |
| Glycerol | 1 lžíce (15 ml) | ||
| Kukuřičný sirup | 1 lžíce (15 ml) |
*Poznámka: V tabulce je mýdlo na mytí nádobí označováno jako detergent.
- Nyní pro každý roztok vytvořte hůlku čističe potrubí. Přitiskněte čistič potrubí uprostřed a dejte mu zalomení. Ohněte jednu polovinu čističe potrubí do kruhu a ve středu se otočte. Opakujte s ostatními dvěma čističi potrubí a zkontrolujte, zda všechny tři kruhy mají stejný průměr.
- Jděte ven a vyzkoušejte svá bublinová řešení. Vyfoukněte bublinu a chyťte ji na hůlku. Okamžitě spusťte stopky a čas, jak dlouho bublina vydrží. To bude trvat nějakou praxi, takže to zkuste na nějakém dalším řešení, než začnete!
- Pro každé řešení opakujte experiment co nejvícekrát.
- Zaznamenejte svá data do tabulky dat:
| Řešení č. 1 – čas bublin (sec) | Řešení č. 2 – čas bublin (sec) | Řešení č. 3 – čas bublin (sec) | |
| Pokus 1 | |||
| Zkouška 2 | |||
| … | |||
| Trial 20 | |||
| Celkový | |||
| Průměrná doba bubliny (sec) |
- Pro každý roztok bublin vypočítejte průměrnou dobu v sekundách, které bubliny vydržely. Proveďte tento výpočet přidáním všech dat pro řešení a rozdělením počtem pokusů pro toto řešení.
- Vytvořit graf vašich dat. Pro každé řešení vytvořte pruh průměrného času v sekundách, kterou bublina vydržela.
- Analyzujte vaše data. Který vzorec fungoval nejlépe?
Variace
- V tomto experimentu jste zkoumali přítomnost nebo nepřítomnost aditiva jako glycerin nebo kukuřičný sirup. A co koncentrace? Pokud jste dobří na časování bublin, můžete tento experiment vyzkoušet pomocí různých koncentrací glycerinu nebo kukuřičného sirupu ve svých řešeních. Jak málo je příliš málo a kolik je příliš mnoho na přidání?
- Vyrábějí bubliny vždy sférický tvar? Vyzkoušejte čističe potrubí do různých tvarů, jako jsou hvězdy, čtverce a trojúhelníky. Jaký tvar budou bubliny?
- Co se stane, když se spojí tři nebo více bublin? Zjistěte, zda můžete navrhnout experiment, který vyzkouší myšlenku, že tři nebo více bublin se vždy setkávají pod úhlem 120 stupňů.
- Už jste někdy vyzkoušeli magické bubliny? Jsou to bubliny, které odolávají odpařování a jsou tak stabilní, že se jich dokonce můžete dotknout bez praskání. Tajemství tohoto vzorce je a polymer (elastická molekula) smíchaná do roztoku, který přispívá k elastickým vlastnostem bubliny a zároveň pomáhá zabránit odpařování. Zkuste přidat své vlastní tajné ingredience do vaší bublinové směsi. Mění fyzikální vlastnosti bubliny? Zde je několik návrhů:
- Malé množství lepidla
- Různé kombinace potravinového zbarvení
- Některé vonné oleje
Tato aktivita vám je přivedena ve spolupráciVědecké kamarádi. Najít Původní aktivitaNa webových stránkách Science Buddies.
