浸透は、溶媒分子が溶質濃度の低い領域から溶質濃度の高い領域に移動するプロセスであり、ジャガイモの実験で簡単に実証できます。 じゃがいもは水とでんぷんの両方でいっぱいで、水溶液に浸すと水分が増えます。 逆に、デンプンを多く含む溶液などの濃縮溶液では、水分が失われます。 ジャガイモを使用して、すべての年齢とレベルの学生向けの浸透実験を設定できます。
塩水中のジャガイモ
じゃがいもを2つに切り、半分の1つを非常に塩辛い水の溶液に浸します。1つは1カップの水に1/4カップの塩を入れたものです。 もう一方の部分を塩を加えていない水道水に浸します。 両方をそれぞれの溶液に30分置いてから、ジャガイモの半分を溶液から取り出し、違いを観察します。 塩辛い溶液のものは収縮し、水が低濃度の溶液から高濃度の溶液に拡散していることを示します。 対照的に、水道水に含まれるものは実際にはわずかに膨潤し、水を取り入れていることを示します。
塩、砂糖、純水
この実験は、学生がさまざまな程度の濃度勾配を区別するのに役立ちます。 塩水と砂糖水を1つずつ作り、3つ目の溶液には水道水を使用します。 厚さ1 / 2cmの薄いジャガイモのスライスを3つ作ります。 各ジャガイモスライスを各溶液に入れ、スライスを溶液に30分置きます。
塩に入れられたスライスは非常に柔軟性があり、砂糖に入れられたスライスは柔軟性がありますが、それほど柔軟ではないことに注意してください。 じゃがいもにはすでに砂糖が含まれているので、砂糖水に入れられたじゃがいもから拡散する水分は少なくなります。 水に入れられたスライスは、水を吸収するため、硬くなります。
生理食塩水におけるジャガイモの長さ
長さとサイズが均一なジャガイモの「シリンダー」を生徒に渡します。たとえば、長さ70 mm、直径7mmにカットすることができます。 20パーセント、0.9パーセント、0.1パーセントの3つの異なる濃度の生理食塩水を作成します。 ポテトシリンダーを生理食塩水に30分浸す前後に、ポテトシリンダーの長さと直径を測定してもらいます。 次に、シリンダーの長さと直径の変化を計算し、変化に対する生理食塩水濃度をプロットしてもらいます。
ポテトキューブウェイト
じゃがいもを1 / 2cm×1 / 2cmの小さな均一な立方体の4つのグループに切ります。 ショ糖の4つの異なる溶液を作ります：10パーセント、5パーセント、1パーセントおよび0.01パーセント。 適切なショ糖溶液に30分間浸す前に、マスバランスで各グループの重量を量ります。 浸漬後、各グループの重量を再度測定し、生徒にジャガイモの質量の変化を計算させます。 グループがなぜ質量を増やしたのか、質量を失ったのか、同じ質量を維持したのかについてコメントするように依頼します。