Zawartość
Niektóre z najciekawszych i najbardziej ekscytujących wizualnie eksperymentów Science Fair to te, które charakteryzują się szeroką gamą ruchomych kolorów. Eksperymenty z płynami zmieniającymi kolor są szczególnie odpowiednie dla młodszych studentów, ponieważ chemikalia i materiały potrzebne do projektów są łatwo dostępne i, w większości, względnie bezpieczne. Niektóre pomysły obejmują eksperymenty z barwnikami spożywczymi i wodą, mlekiem magnezowym i octem, a także ze złożonymi efektami zmieniającymi kolory różnych innych substancji.
Barwienie żywności i woda
••• Taylor Hinton / iStock / Getty ImagesTen eksperyment ma na celu nauczenie uczniów o napięciu powierzchniowym i ruchu Browna, który dotyczy wpływu gęstości na ruch. Według AtoZTeacherStuff.com, aby wykonać ten eksperyment, potrzebujesz miski z wodą, łyżki i trochę barwników spożywczych. Po delikatnym wymieszaniu wody dodaj jedną kroplę barwnika spożywczego i obserwuj. Podczas gdy można oczekiwać, że barwnik szybko się rozproszy i rozpuści w wodzie, jest zupełnie odwrotnie. Możesz zauważyć, że zabarwienie barwnika zajmuje trochę czasu przez powierzchnię wody, co jest spowodowane napięciem powierzchniowym, podobnym do sieci połączeniem cząsteczek wody powierzchniowej. Ponadto, ponieważ cząsteczki barwiące żywność są gęstsze niż cząsteczki wody, „słabsze” cząsteczki wody potrzebują czasu, aby przesunąć się wokół „silniejszych” cząsteczek barwnika spożywczego i skutecznie je rozproszyć.
Mleko Magnezji i Octu
Mleko magnezji to biały roztwór, który składa się z uwodnionego węglanu magnezu zawieszonego w wodzie. Jest stosowany zarówno jako środek zobojętniający kwasy, jak i środek przeczyszczający. Według SteveSpanglerScience.com do tego eksperymentu należy wlać 100 mililitrów (ml) mleka magnezji do zlewki o pojemności 500 ml, a następnie dodać wodę, aż zlewka zostanie napełniona do około połowy. Następnie należy dodać 10 ml uniwersalnego wskaźnika - substancji chemicznej powszechnie stosowanej w zestawach basenowych do sprawdzania poziomów pH - i wymieszać. Ponieważ mleko magnezji jest związkiem alkalicznym, powinieneś zauważyć, że roztwór przybiera niebieskawą nutę. Jeśli jednak dodasz 10-20 ml octu do roztworu (podczas mieszania), zauważysz coś niezwykłego: niebieskawy roztwór szybko zmieni kolor na czerwony. Spowodowane jest to ocetem neutralizującym alkaliczny węglan magnezu, który drastycznie zwiększa kwasowość roztworu.
Wiele chemikaliów i zmian kolorów
W przeciwieństwie do wyżej wspomnianego eksperymentu, eksperyment ten wykracza poza zwykłą zmianę roztworu z alkalicznego na kwasowy. Zamiast tego dąży do ustalenia dokładnej ilości określonych chemikaliów, które są potrzebne do spowodowania tych zmian. Według strony HomeTrainingTools.com należy zacząć od napełnienia jednej kolby lub zlewki 25 kroplami uniwersalnego wskaźnika i około 200 ml wody. Następnie włóż zakraplacz pełen octu do drugiej zlewki, zakraplacz pełen amoniaku w trzeciej zlewce i - na koniec - 100 ml octu w czwartej zlewce. Następnie należy kolejno wlać zawartość każdej zlewki do następnej i obserwować wytworzone kolory (wlać pierwszą do drugiej, drugą do trzeciej itd.). Podczas gdy ocet początkowo zmieni kolor na czerwony, amoniak alkaliczny powinien go zneutralizować i zmienić roztwór na niebieski. Jeśli w końcowej zlewce jest wystarczająca ilość octu, roztwór powinien zmienić kolor na czerwony. Będziesz musiał eksperymentować z ilościami, aby określić dokładne ilości niezbędne do spowodowania każdej zmiany.