Schůzka KMD při Gymnáziu Cihelní ve Frýdku-Místku: Pepř a mýdlo na hladině vody
Na schůzce KMD při Gymnáziu Cihelní ve Frýdku-Místku jsme se tentokrát věnovali pokusu s povrchovým napětím vody. Vytvořili jsme jednoduchý pokus s talířem, vodou, mletým pepřem a tekutým mýdlem. Cílem schůzky bylo ukázat, že povrch vody se chová jako tenká pružná vrstva a že mýdlo dokáže tuto vrstvu narušit.
Pomůcky:
K pokusu jsme použili mělký talíř, vodu, mletý pepř, tekuté mýdlo a prst.
Postup:
Nejprve jsme do mělkého talíře nalili malé množství vody tak, aby pokryla jeho dno. Poté jsme na hladinu nasypali mletý pepř. Částečky pepře zůstaly rozptýlené na povrchu vody. Následně jsme si na prst nanesli malé množství tekutého mýdla a mýdlovým prstem jsme se dotkli hladiny přibližně uprostřed talíře.
Pozorování:
Zjistili jsme, že pepř byl nejprve rozptýlený na hladině vody. Po dotyku mýdlovým prstem se částečky pepře rychle odsunuly od místa dotyku směrem ke krajům talíře. Uprostřed talíře vzniklo místo, kde bylo pepře výrazně méně. Na první pohled to vypadalo, jako by pepř před mýdlem ustupoval.
Vysvětlení:
Na hladině vody působí povrchové napětí. Molekuly vody se navzájem přitahují, a proto se povrch vody chová jako velmi tenká pružná vrstva. Částečky pepře se na této vrstvě držely.
Když jsme se hladiny dotkli prstem s tekutým mýdlem, mýdlo v místě dotyku snížilo povrchové napětí vody. Voda se začala pohybovat od místa s menším povrchovým napětím směrem k místům, kde bylo povrchové napětí větší. Tento pohyb vody odnesl částečky pepře ke krajům talíře.
Závěr:
Zjistili jsme, že voda má na svém povrchu povrchové napětí. Tekuté mýdlo toto napětí narušuje, a proto se pepř po dotyku mýdlovým prstem rychle přesunul od středu talíře ke krajům. Pokus nám ukázal, že i malé množství mýdla dokáže výrazně změnit chování hladiny vody.
Schůzka byla zaměřena na pozorování povrchového napětí a jeho narušení. Díky pokusu jsme si mohli jednoduše ukázat, proč mýdlo a saponáty mění vlastnosti vody a pomáhají například při mytí.
Otázky a odpovědi k pokusu:
- Proč pepř zůstal nejprve na hladině vody?
Pepř se držel na hladině hlavně díky povrchovému napětí vody. - Co je povrchové napětí?
Povrchové napětí je jev, při kterém se povrch kapaliny chová jako tenká pružná vrstva. - Proč se pepř po dotyku mýdlovým prstem odsunul ke krajům talíře?
Mýdlo snížilo povrchové napětí vody v místě dotyku. Voda se začala pohybovat směrem od tohoto místa a odnesla pepř ke krajům talíře. - Jakou funkci mělo v pokusu tekuté mýdlo?
Tekuté mýdlo narušilo povrchové napětí vody. - Proč se uprostřed talíře vytvořilo místo s menším množstvím pepře?
Protože voda v místě dotyku mýdlem změnila své povrchové napětí a částečky pepře byly prouděním vody odneseny pryč. - Změnila se samotná voda po přidání mýdla?
Ano, změnily se vlastnosti jejího povrchu. Mýdlo snížilo povrchové napětí vody. - Proč je tento pokus vhodný k ukázání účinku mýdla?
Protože je na něm dobře vidět, že mýdlo dokáže rychle změnit chování vody na jejím povrchu. - Kde se s podobným jevem setkáváme v běžném životě?
S podobným jevem se setkáváme například při mytí rukou, nádobí nebo oblečení, kdy mýdlo a saponáty pomáhají vodě lépe odstraňovat nečistoty.
Zapsal Filip Šopek
