Prawie jak żywe

Doświadczenie 1

Na biały talerz wylej glicerynę z apteki (bez pęcherzyków powietrza, można zdjąć nasadkę dozownika, by ułatwić sobie zadanie). Warstwa powinna mieć 1–2 mm grubości. Kolistymi ruchami rozprowadź glicerynę równomiernie po talerzu i odstaw na minutę, aby powierzchnia się wyrównała. W pierwszym kieliszku w 3–5 ml wody rozpuść sporą szczyptę granatowego barwnika spożywczego w proszku do uzyskania intensywnie zabarwionego roztworu. Drugi kieliszek napełnij wodą i dokładnie rozpuść 3–4 krople płynu do mycia naczyń. Strzykawkami insulinówkami nabierz kroplę barwnika i umieść na środku tafli gliceryny. Na tę kroplę nanieś dokładnie kroplę wody z detergentem. Jeśli plama rozlewa się równomiernie na wszystkie strony, rozcieńcz detergent pół na pół z wodą i powtarzaj zakraplanie aż do uzyskania zadowalającego efektu. Co kilka prób przemywaj talerz wodą i wytrzyj do sucha przed naniesieniem nowej tafli gliceryny.

Wyjaśnienie: Lepkość cieczy, czyli tarcie wewnętrzne, to własność materiałów przeciwstawna płynięciu. Gliceryna dzięki swojej wysokiej lepkości stawia opór podczas mieszania z inną cieczą – nawet mieszanie jej z wodą nie jest takie łatwe i można zaobserwować smużenie tej substancji w wodzie. Detergent obniża napięcie powierzchniowe i zmienia lepkość cieczy. Stężenie detergentu wymaga optymalizacji – jeśli będzie zbyt duże, plama barwnika rozejdzie się równomiernie na wszystkie strony. Właściwe stężenia detergentu i barwnika oraz lepkość gliceryny pozwalają zaobserwować spektakularne niestabilności palczaste w przepływie lepkim (ang. viscous fingering) – krawędź barwnej kropli jest niestabilna i wnika w glicerynę wypustkami, które w zależności od stężenia detergentu powstają z odmienną szybkością i częstością, a nawet formują drzewkowate rozgałęzienia. Znając właściwe stężenie detergentu, można do niego dodać barwnik tak, by utworzyć jednoskładnikową ciecz o odpowiedniej lepkości. Palczaste formy wywołamy również, wstrzykując barwnik do gliceryny zamkniętej w płaskim pudełku, np. między dwiema uszczelnionymi płytkami pleksi.

Doświadczenie 2

Plastikowy biały talerzyk pokryj cienką warstwą białej farby akrylowej wymieszanej z odrobiną wody (uzyskaj konsystencję bardzo lepkiego miodu). Nabój z atramentem do pióra otwórz (np. długopisem) i wyciśnij kroplę atramentu na farbę. Dokładnie na nią spuść insulinówką 1–2 krople izopropanolu (dostępny np. w marketach budowlanych).

Wyjaśnienie: Niektórzy artyści wykorzystują powstawanie dendrytycznych form do tworzenia obrazów – umiejętne dopracowanie stężenia barwników, wody i izopropanolu pozwala kroplom farb zakwitać lub kiełkować w leśne krajobrazy. Nie bój się eksperymentować, by uzyskać jak najlepszy efekt.

Doświadczenie 3

Wymieszaj ocet pół na pół z wodą utlenioną. Odmierz 60 ml roztworu do pojemnika na mocz i umieść w nim miedzianą mufę ze sklepu budowlanego. Następnego dnia wyjmij mufę i wsyp do pojemnika 5–6 łyżek soli kuchennej. Po rozpuszczeniu części soli i otrzymaniu nasyconego roztworu powinna zostać na dnie pojemnika warstwa soli o grubości 0,5 cm (nadmiar można usunąć plastikową łyżeczką). W soli zagrzeb żelazny gwóźdź i odstaw na dobę.

Wyjaśnienie: Żelazo jest bardziej reaktywne niż miedź i łatwo się utlenia – jony miedzi(II) atakują atomy metalicznego żelaza i utleniają je do jonów żelaza(III), a same jony miedzi redukują się do miedzi metalicznej, która odkłada się wokół gwoździa. W porowatym środowisku soli metaliczna miedź formuje rozgałęziające się drzewkowato nici pomiędzy ziarnami soli.

Doświadczenie 4

W pojemniku na mocz wymieszaj 2 łyżki żelatyny i 2 łyżki soli kuchennej. Zalej 70– 80 ml wrzątku i mieszaj do całkowitego rozpuszczenia. Wylej na przezroczysty szklany talerzyk warstwę o grubości 1–2 mm. Pozostaw do zestalenia się żelatyny, a następnie umieść w przewiewnym miejscu na kolejne dni. Zamiast talerzyka możesz użyć pokrywek pojemników na mocz.

Wyjaśnienie: W suchym, ciepłym powietrzu z żelatyny odparowuje woda, co prowadzi do jej mlecznobiałego zmętnienia. Wraz z dalszą utratą wody zaczyna krystalizować sól, tworząc wiele małych kryształów, z których część przypomina rozgałęziające się gwiazdki lub małe liście – będą one tym wyraźniejsze, im wolniej będzie przebiegać krystalizacja. W takich warunkach ładne dendryty formują się też z fosforanu sodu oraz wielu innych soli, zwłaszcza tworzących słupowate kryształy.

Doświadczenie 5

Do pojemnika na mocz wsyp ok. 2 cm piasku. Długopisem wbij kulkę do naboju z atramentem. Umieść nabój w piasku przy brzegu pojemnika i zacznij wyciskać atrament.

Wyjaśnienie: Lepki, gęsty atrament wnika pomiędzy ziarenka piasku, ale brzegi kleksa są nierówne i widzimy drobne rozgałęzienia.

Doświadczenie 6

Z przezroczystej teczki (lub innego sztywnego arkusza najlepiej przezroczystego plastiku) wytnij dwa prostokąty. „Sklej” je mydłem w płynie lub równomiernie rozprowadzoną farbą akrylową, a następnie jednym ruchem rozklej.

Wyjaśnienie: Choć łatwo o tym zapomnieć, to w sensie fizycznym powietrze jest płynem i podczas rozklejania arkuszy musi wnikać pomiędzy farbę lub mydło, od którego różni się lepkością. To wystarczy, żeby na obu połówkach pojawił się dendrytyczny odcisk.

***

Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za ewentualne szkody powstałe wskutek doświadczeń.

***

Zestaw przyrządów i materiałów

gliceryna, dwie insulinówki, barwnik spożywczy, płyn do mycia naczyń, papierowy ręcznik, biała farba akrylowa, izopropanol, 3 pojemniki na mocz, plastikowy talerz, ocet, woda utleniona, miedziana mufa, sól kuchenna, żelatyna, piasek akwarystyczny, naboje do piór, mydło w płynie, żelazny gwóźdź

Niewliczone w cenę: talerze, kieliszki

Czas przygotowania: 4 godz. + 4 dni oczekiwania

Koszt: 90 zł

Uwaga! Sole miedzi są umiarkowanie toksyczne. Używaj rękawiczek, okularów i odzieży ochronnej. Dzieci powinny wykonywać doświadczenia pod nadzorem dorosłych.