你知道嗎?用牛奶、洗手液(肥皂/洗潔精/洗發水都行)和食用色素就可以做出一個彩虹來!
在今天這個實驗中,大家就可以跟隨我們一起,制作一個屬于你自己獨一無二的牛奶彩虹!
而且還能學會關于表面張力的知識哦~
關鍵概念:
表面張力、表面活性劑
實驗物料:
牛奶、水、盤子、杯子、食用色素(水溶性)、牙簽、洗手液。
開始制作:
l 選一個不怕被弄臟的桌子
l 在杯中倒入十分之一體積的牛奶,再加滿水
l 把牛奶倒入盤子中,沒過盤子底部即可,靜置10秒鐘
l 在盤子中加入色素,每一種顏色的都加一滴
l 取一根牙簽,在牙簽上蘸上洗手液
l 把牙簽放到色素液滴的一側,觀察現象
實驗后清理:
實驗后被染色的牛奶中含有洗手液,因此是不可以喝的。需要將牛奶小心的倒進排水管,盡量不要濺出來。
科學原理了解一下
當你用沒有蘸洗手液的牙簽接觸牛奶時,你不會看到任何現象。然而,當你用蘸有洗手液的牙簽接觸到牛奶時,可以看到牛奶中的色彩會以牙簽為中心很快地散開,遠離牙簽,并形成彩虹。
【表面張力】
在液體中,分子可以像磁鐵一樣吸引或相互排斥。一個水分子周圍被其他水分子包圍的情況下,拉力和推力大致相同,整體效果沒有變化。
但是水表面上暴露在空氣中的水分子,有“流動”作用趨勢,這種趨勢的朝向,是向著下方其他的水分子,而不是向上朝向空氣。
這導致表面的水收縮,使其表面積最小化。
在任何液體表面都有一種想要拉緊的力量,這個力就叫做表面張力。
【表面活性劑】
一些物質會影響水的表面張力:有些物質會被水“吸引”,是親水性(或極性);另一些物質會“排斥”水,是疏水的(非極性的);還有一些物質同時具有親水性和疏水性兩種性質。
當將這種化物質加入水中時,親水性末端將試圖接近水分子,而疏水性末端將遠離它們。這種拉動和推動將水分子彼此分離,從而降低了表面張力。
降低水表面張力的化合物被稱為表面活性劑。我們生活中有很多洗滌劑,例如洗手液、洗發水和洗潔精等,它們有效成分都是表面活性劑。
在實驗中,洗手液可以降低水和牛奶的表面張力,因此,當用蘸有洗手液的牙簽接觸牛奶時,洗手液溶解在牛奶和水的混合物中,含有洗手液的液體表面表面張力變小,而未含有洗手液的牛奶中表面張力相對較大,這種表面張力“差”,拉動了在牛奶中的色素,形成彩虹。
具有相似原理的小實驗是“肥皂小船”:
把尾部涂有肥皂的紙片,放到水中,紙片就會在表面張力作用下開始移動。
再次嘗試:
l 如果把蘸有洗手液的牙簽放在牛奶中的時間足夠長,會發生什么樣的現象?
l 使用全脂牛奶和脫脂牛奶來進進行實驗結果有什么不同?
l 你也可以嘗試用其它液體如自來水或食用油來進行實驗,也會看到彩虹嗎?