Ups – zachlapałeś T-shirt ketchupem podczas obiadu. Twój talerz też jest bardzo brudny. Aby uprać T-shirt, potrzebny jest środek piorący. A talerz możesz umyć przy użyciu płynu do mycia naczyń. Oba środki czyszczące zawierają środki powierzchniowo czynne, zwane też substancjami oczyszczającymi. Jak więc działają te środki powierzchniowo czynne? Co robią z wodą i brudem? Podczas tych dwóch krótkich eksperymentów zobaczysz, jaki jest efekt działania środków powierzchniowo czynnych.
Jak działają środki powierzchniowo czynne?
Do eksperymentu będziesz potrzebować:
- dwa zakręcane słoiki (puste słoiki po dżemie)
- szklaną miseczkę
- odrobinę sadzy (np. startej z kawałka węgla)
- płyn do mycia naczyń
- pinezki
- wodę
Zaczynamy
1. Środki powierzchniowo czynne zmniejszają napięcie powierzchniowe
Nalej do miseczki wodę i bardzo ostrożnie połóż trzy pinezki płasko na powierzchni wody ostrzem do góry. Ponieważ woda ma duże napięcie powierzchniowe, pinezki mogą się na niej unosić.
Teraz ostrożnie dodaj do wody 1-2 krople płynu do mycia naczyń. Obserwuj, co się dzieje.
2. Brudna woda
Nalej wodę do dwóch zakręcanych słoików mniej więcej do połowy. Zetrzyj łyżeczką trochę sadzy z kawałka węgla i wrzuć do obu słoików.
3. Środki powierzchniowo czynne rozpraszają brud
Teraz dodaj dwie krople płynu do mycia naczyń do jednego z dwóch słoików. Zakręć słoiki i potrząsaj oba słoiki przez około15 sekund.
Postaw słoiki obok siebie. Co widzisz – co się dzieje z sadzą? Który słoik został lepiej wyczyszczony z sadzy?
Co to jest napięcie powierzchniowe?
Odpowiedź:
Woda składa się z malutkich cząstek wody. Takie cząstki nazywamy również „molekułami”. Molekuły wody przyciągają się nawzajem bardzo mocno. W rezultacie trzymają się ciasno razem. Właściwie tak ciasno, że prawie tworzą „skórkę” na powierzchni wody. Mówiąc językiem naukowym: woda ma duże napięcie powierzchniowe. To napięcie powierzchniowe sprawia również, że owady mogą chodzić po wodzie i nie toną. Albo – jak w naszym eksperymencie – pinezki unoszą się na powierzchni wody. Kiedy dodajemy do wody środek powierzchniowo czynny, dochodzi do przerwania spoistości molekuł wody. Napięcie powierzchniowe zostaje osłabione. Dlatego pinezki toną.
