Experimente mit Farbwechselflüssigkeiten

Einige der interessantesten und visuell aufregendsten Science-Fair-Experimente sind diejenigen, die eine breite Palette von bewegten Farben aufweisen. Farbwechsel-Flüssigkeitsexperimente eignen sich besonders gut für jüngere Schüler, da die für die Projekte benötigten Chemikalien und Materialien leicht zugänglich und größtenteils relativ sicher sind. Einige Ideen beinhalten das Experimentieren mit Lebensmittelfarbe und Wasser, Magnesiamilch und Essig sowie den zusammengesetzten farbverändernden Effekten verschiedener anderer Substanzen.

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Dieses Experiment wurde entwickelt, um den Schülern etwas über Oberflächenspannung und Brownsche Bewegung zu vermitteln, was die Auswirkungen der Dichte auf die Bewegung betrifft. Laut AtoZTeacherStuff.com benötigen Sie für dieses Experiment eine Schüssel mit Wasser, einen Löffel und etwas Lebensmittelfarbe. Nachdem Sie das Wasser leicht gerührt haben, fügen Sie einen Tropfen Lebensmittelfarbe hinzu und beobachten Sie. Während Sie vielleicht erwarten, dass sich der Farbstoff schnell im Wasser verteilt und auflöst, ist genau das Gegenteil der Fall. Sie werden feststellen, dass es eine Weile dauert, bis der Farbstoff die Wasseroberfläche durchdringt, was durch die Oberflächenspannung, eine netzartige Verbindung von Oberflächenwassermolekülen, verursacht wird. Da die Lebensmittelfarbstoffmoleküle dichter sind als Wassermoleküle, dauert es eine Weile, bis die „schwächere“ Wassermoleküle, um die „stärkeren“ Lebensmittelfarbstoffmoleküle zu verschieben und effektiv zu verteilen Sie.

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Magnesiamilch ist eine weiße Lösung, die aus hydratisierten Magnesiumcarbonat im Wasser suspendiert. Es wird sowohl als Antazida als auch als Abführmittel verwendet. Laut SteveSpanglerScience.com müssen Sie für dieses Experiment 100 Milliliter (ml) Milch einfüllen Magnesia in ein 500-ml-Becherglas und fügen Sie dann Wasser hinzu, bis das Becherglas etwa zur Hälfte gefüllt ist. Sie müssen dann 10 ml Universalindikator hinzufügen – eine Chemikalie, die häufig in Pool-Kits verwendet wird, um den pH-Wert zu überprüfen – und umrühren. Da die Magnesiamilch eine alkalische Verbindung ist, sollten Sie bemerken, dass die Lösung einen bläulichen Farbton annimmt. Wenn Sie dann jedoch 10 bis 20 ml Essig in die Lösung geben (unter Rühren), werden Sie etwas Bemerkenswertes bemerken: Die bläuliche Lösung wird schnell rot. Dies wird dadurch verursacht, dass der Essig das alkalische Magnesiumcarbonat neutralisiert, was den Säuregehalt der Lösung drastisch erhöht.

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Im Gegensatz zu dem oben erwähnten Experiment geht dieses Experiment über den einfachen Wechsel einer Lösung von alkalisch in sauer hinaus. Stattdessen wird versucht, die genaue Menge spezifischer Chemikalien zu bestimmen, die erforderlich sind, um diese Veränderungen zu bewirken. Laut HomeTrainingTools.com sollten Sie zunächst eine Flasche oder einen Becher mit 25 Tropfen Universalindikator und ca. 200 ml Wasser füllen. Gib dann eine Pipette voller Essig in ein zweites Becherglas, eine Pipette voller Ammoniak in ein drittes Becherglas und – zuletzt – 100 ml Essig in ein viertes Becherglas. Sie müssen dann den Inhalt jedes Bechers nacheinander in den nächsten gießen und die erzeugten Farben beobachten (also den ersten in den zweiten gießen, den zweiten in den dritten usw.). Während der Essig die Lösung anfangs rot färbt, sollte das alkalische Ammoniak sie neutralisieren und die Lösung in Blau verwandeln. Wenn im letzten Becher genügend Essig vorhanden ist, sollte die Lösung wieder rot werden. Sie müssen mit den Mengen experimentieren, um die genauen Mengen zu bestimmen, die für jede Änderung erforderlich sind.