制作大象牙膏

来自科学伙伴的趣味科学项目

挤出一些科学:使用一点厨房化学,制作一个几乎足够大象刷牙的“牙膏”喷泉!

乔治·雷泽克

核心概念
化学
生物学
反应
催化剂
表面张力

介绍
创造一个巨大的泡沫反应,用科学来让你的朋友们惊叹于这个经典的活动。只需几种配料,你就能做出看起来像从管子里挤出来的泡沫牙膏——但它非常大,看起来几乎适合大象!

背景
你可能熟悉过氧化氢,它是一种用于清洁伤口和擦伤的消毒剂,它通过杀死细菌来达到消毒效果。但它究竟是什么?它是一种由氢原子和氧原子组成的液体(其化学式为H2O2)。它有不同的强度或浓度。你通常会发现浓度为3%的过氧化氢(虽然有更高浓度的,但它们更危险,必须小心处理)。它在暴露于光线下时也会分解,这就是为什么它通常装在深棕色瓶子里的原因。 


支持科学新闻报道

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保未来能够继续报道关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。


当过氧化氢分解时,它会变成氧气(O2)和水(H2O)。正常情况下,这种分解发生得非常缓慢。但你可以让这个反应发生得更快!如何做?通过添加催化剂。酵母是一种生物体,它含有一种叫做过氧化氢酶的特殊化学物质,可以作为催化剂帮助分解过氧化氢。过氧化氢酶存在于几乎所有暴露于氧气的生物体中,它可以帮助它们分解天然产生的过氧化氢。 

这意味着,如果你将酵母与过氧化氢混合,过氧化氢将迅速分解成水和氧气。氧气形成气泡。这些气泡通常会从液体中逸出并迅速破裂。但是,加入少量洗洁精会增加表面张力,使气泡被困住,并产生大量泡沫。这种泡沫看起来像一大团挤出来的牙膏——几乎足够大象使用!

材料

  • 空塑料瓶

  • 干酵母(在杂货店的烘焙区可以找到)

  • 温水

  • 液体洗洁精

  • 3%过氧化氢

  • 量杯 

  • 量匙

  • 安全眼镜

  • 用于接住泡沫的大盆或托盘 

  • 可以容忍溢出物(过氧化氢以及可能的食用色素)的活动场所,如厨房或浴室——或室外场所 

  • 液体食用色素(可选)

  • 不同形状的瓶子或玻璃杯(可选) 

准备工作

  • 进行此活动时请戴上安全眼镜,因为过氧化氢会刺激眼睛。(注意:虽然此活动的产品类似于牙膏,但它不是牙膏,所以不要尝试使用它!)

  • 在你计划进行活动的地点收集你的材料。将你的塑料瓶放在托盘或盆中,以便轻松清理所有泡沫。

步骤

  • 量取1/2杯过氧化氢,小心地倒入瓶中。

  • 在瓶中加入一大挤洗洁精,轻轻旋转混合。

  • 如果你想让你的泡沫呈现单一颜色,直接在过氧化氢中加入几滴食用色素,轻轻旋转瓶子混合。如果你想让你的泡沫像一些牙膏一样有条纹,将色素滴在瓶口的内边缘。让它们沿着瓶子内壁滴落,但不要混合。 

  • 在一个量杯中,将一汤匙酵母和三汤匙温水混合在一起。搅拌约30秒。 

  • 将酵母混合物倒入瓶中,然后迅速后退,观看你的反应发生!发生了什么?反应持续多久?

  • 额外尝试:尝试不加洗洁精进行此活动。发生了什么?结果有何不同?

  • 额外尝试:尝试使用不同形状的容器进行此活动。如果你使用瓶颈较窄或较宽的瓶子——或没有瓶颈的圆柱形玻璃杯,会发生什么?

观察和结果
你可能在这个活动中看到了大量的气泡和泡沫。是什么使泡沫出现?当过氧化氢与酵母接触时,它开始分解成水和氧气。氧气是一种气体,因此想要逸出液体。然而,你添加到反应中的洗洁精会捕获这些气泡,从而形成泡沫。只要还有一些过氧化氢和酵母,反应就会继续。一旦其中一种耗尽,它就会停止产生新的泡沫。如果你尝试了不加洗洁精的活动,反应可能仍然会产生气泡——但不会产生泡沫。 

清理
活动结束后,将泡沫冲入水槽。 

更多探索 酶、泡沫和过氧化氢,来自科学伙伴
探索酶,来自大众科学 肝脏:帮助酶帮助你,来自大众科学 用曼妥思喷发健怡可乐,来自科学伙伴
酵母的活力!观察酵母的生命和呼吸,来自大众科学 儿童 STEM 活动,来自科学伙伴 

此活动由科学伙伴合作呈现

© . All rights reserved.