Osmózu, proces, pri ktorom sa molekuly rozpúšťadla pohybujú z oblasti s nižšou koncentráciou rozpustenej látky do oblasti s vyššou koncentráciou rozpustenej látky, možno ľahko demonštrovať na zemiakových experimentoch. Zemiaky sú plné vody aj škrobu a vodu ponorením do vodných roztokov získajú. Naopak, stratia vodu, ak sú v koncentrovaných roztokoch, ako sú roztoky, ktoré obsahujú veľké množstvo škrobu. Pomocou zemiakov môžete pripraviť experimenty s osmózou pre študentov všetkých vekových skupín a úrovní.
Zemiaky v slanej vode
Zemiaky rozrežte na dve časti a jednu z polovíc ponorte do veľmi slaného roztoku vody - jednu obsahujúcu štvrť šálky soli do šálky vody. Druhý kúsok ponorte do vody z vodovodu bez pridania soli. Nechajte oba v ich príslušných roztokoch pol hodiny, potom z nich vyberte polovičky zemiakov a pozorujte ich rozdiely. Ten v slanom roztoku sa zmenšil, čo naznačuje, že voda difunduje z menej koncentrovaného roztoku do koncentrovanejšieho. Naproti tomu roztok v vodovodnej vode skutočne mierne nafúkne, čo naznačuje, že prijíma vodu.
Soľ, cukor a čistá voda
Tento experiment pomáha študentom rozlišovať medzi rôznymi stupňami gradientov koncentrácie. Pripravte jeden slaný vodný roztok, jeden cukrový vodný roztok a pre tretí roztok jednoducho použite vodu z vodovodu. Vytvorte tri tenké plátky zemiakov - hrubé 1/2 cm. Vložte každý zemiakový plátok do každého z roztokov a nechajte plátky v roztokoch pol hodiny.
Všimnite si, že plátok vložený do soli je veľmi pružný, zatiaľ čo plátok vložený do cukru je pružný, ale menej. Pretože zemiaky už obsahujú cukor, zo zemiakov vložených do cukrovej vody bude difundovať menej vody. Plátok vložený do vody bude tuhý, pretože bude absorbovať vodu.
Dĺžka zemiakov v soľných roztokoch
Dajte svojim študentom zemiakové „valce“, ktoré majú jednotnú dĺžku a veľkosť: môžete ich napríklad nakrájať na 70 mm na dĺžku a 7 mm v priemere. Pripravte soľný roztok v troch rôznych koncentráciách, 20 percent, 0,9 percenta a 0,1 percenta. Požiadajte študentov, aby zmerali dĺžky a priemery zemiakových valcov pred a po polhodinovom ponorení do soľných roztokov. Potom ich nechajte vypočítať zmeny v dĺžkach a priemeroch valcov a zakreslite koncentrácie solného roztoku proti zmenám.
Závažia na zemiakové kocky
Zemiaky nakrájajte na štyri skupiny malých, rovnomerných kociek s rozmermi 1/2 cm x 1/2 cm. Pripravte štyri rôzne roztoky sacharózy: 10 percent, 5 percent, 1 percento a 0,01 percenta. Odvážte každú skupinu na hmotnostnej bilancii predtým, ako ju ponoríte na pol hodiny do vhodného roztoku sacharózy. Po ponorení každú skupinu znova zvážte a nechajte svojich študentov, aby vypočítali zmeny v zemiakových hmotách. Požiadajte ich, aby sa vyjadrili k tomu, prečo skupina získala hmotnosť, stratila hmotnosť alebo si udržala rovnakú hmotnosť.