Niektóre z najciekawszych i najbardziej ekscytujących wizualnie eksperymentów Science Fair to te, które charakteryzują się szeroką gamą ruchomych kolorów. Eksperymenty z cieczami zmieniającymi kolor są szczególnie odpowiednie dla młodszych uczniów, ponieważ chemikalia i materiały potrzebne do projektów są łatwo dostępne i, w większości, stosunkowo bezpieczne. Niektóre pomysły obejmują eksperymentowanie z barwnikami spożywczymi i wodą, mlekiem magnezowym i octem, a także złożonymi efektami zmieniającymi kolor różnych innych substancji.
Barwniki spożywcze i woda
•••Taylor Hinton/iStock/Getty Images
Ten eksperyment ma na celu nauczenie uczniów o napięciu powierzchniowym i ruchu Browna, który dotyczy wpływu gęstości na ruch. Według AtoZTeacherStuff.com, aby przeprowadzić ten eksperyment, potrzebujesz miski z wodą, łyżki i barwnika spożywczego. Po delikatnym zamieszaniu wody dodaj jedną kroplę barwnika spożywczego i obserwuj. Chociaż można by oczekiwać, że barwnik szybko się rozpuści i rozpuści w wodzie, jest zupełnie odwrotnie. Możesz zauważyć, że przeniknięcie barwnika przez powierzchnię wody zajmuje trochę czasu, co jest spowodowane napięciem powierzchniowym, sieciowym połączeniem cząsteczek wody powierzchniowej. Ponadto, ponieważ cząsteczki barwnika spożywczego są gęstsze niż cząsteczki wody, zajmuje to trochę czasu „słabsze” cząsteczki wody, aby przesuwały się wokół „silniejszych” cząsteczek barwników spożywczych i skutecznie rozpraszały im.
Mleko magnezowo-octowe
•••Vladimir Arndt/iStock/Getty Images
Mleko magnezowe to biały roztwór składający się z uwodnionego węglan magnezu zawieszony w wodzie. Jest stosowany zarówno jako środek zobojętniający kwas, 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 dodaj wodę, aż zlewka wypełni się mniej więcej do połowy. Następnie należy dodać 10 ml uniwersalnego wskaźnika — który jest substancją chemiczną powszechnie używaną w zestawach basenowych do sprawdzania poziomu pH — i wymieszać. Ponieważ mleko magnezowe jest związkiem alkalicznym, należy zauważyć, że roztwór nabiera niebieskawej nuty. Jeśli jednak dodasz 10 do 20 ml octu do roztworu (podczas mieszania), zauważysz coś niezwykłego: niebieskawy roztwór szybko zmieni się na czerwony. Jest to spowodowane tym, że ocet neutralizuje zasadowy węglan magnezu, co drastycznie zwiększa kwasowość roztworu.
Wiele substancji chemicznych i zmiany koloru Color
•••Zdjęcia marki X/Stockbyte/Getty Images
W przeciwieństwie do wyżej wspomnianego eksperymentu, ten eksperyment wykracza poza zwykłą zmianę roztworu z alkalicznego na kwaśny. Zamiast tego stara się określić dokładną ilość określonych chemikaliów potrzebnych do spowodowania tych zmian. Według HomeTrainingTools.com powinieneś zacząć od napełnienia jednej kolby lub zlewki 25 kroplami uniwersalnego wskaźnika i około 200 ml wody. Następnie wrzuć zakraplacz pełen octu do drugiej zlewki, zakraplacz pełen amoniaku do trzeciej zlewki i – na koniec – 100 ml octu do czwartej zlewki. Następnie należy kolejno przelać zawartość każdej zlewki do następnej i obserwować powstające kolory (więc wlać pierwszy do drugiego, drugi do trzeciego i tak dalej). Podczas gdy ocet początkowo zmieni kolor roztworu na czerwony, amoniak alkaliczny powinien go zneutralizować i zmienić roztwór na niebieski. Jeśli w ostatniej zlewce jest wystarczająca ilość octu, roztwór powinien ponownie zmienić kolor na czerwony. Będziesz musiał poeksperymentować z ilościami, aby określić dokładne ilości niezbędne do spowodowania każdej zmiany.