حباب های صابون در محفظه ی گاز دی اکسید کربن شناور می شوند.
این آزمایش جالب خاصیت شناوری و نیمه تراوایی را نشان می دهد.
وسایل مورد نیاز
شرح آزمایشابتدا یک قطعه یخ خشک را در انتهای آکواریوم قرار دهید (احتیاط کنید: برای حمل یخ خشک باید از دستکش استفاده شود. یخ خشک به هیچ عنوان نباید با پوست برهنه تماس پیدا کند ). چند دقیقه صبر کنید تا لایه ای از گاز دی اکسید کربن در ته آکواریوم انباشته شود.
حباب ها را به درون آکواریوم بدمید تا در آن شناور شوند. حباب ها پایین آمده و سپس روی لایه ی غلیظی از دی اکسید کربن متوقف می شوند. توجه کنید که پس ازچند دقیقه حباب ها منبسط شده و پایین می روند. به رنگ های روی حباب ها نگاه کنید. ملاحظه کنید که چگونه بعضی از حباب ها روی یخ خشک منجمد می شوند.
چه اتفاقی در حال وقوع است؟هنگامی که یخ خشک از جامد به بخار تبدیل می شود (تصعید می شود) ، گاز دی اکسید کربن تولید می شود . دی اکسید کربن از هوا چگال تر است و به صورت بک لایه در ته آکواریوم قرار می گیرد.
درون یک حباب پر از هواست به همین دلیل در لایه ی گاز دی اکسید کربن شناور می ماند (همانند بالون هلیوم که در هوا شناور می ماند). ممکن است توقع داشته باشید که وقتی حباب نزدیک یخ خشک است ، هوای درونش سرد و منقبض شده و باعث انقباض حباب شود. اما چنین نیست. نه تنها حباب منقبض نمی شود بلکه کمی هم منبسط می شود. چرا چنین اتفاقی می افتد؟
مولکول های دی اکسید کربن می توانند از دیواره های حباب عبور کنند ولی مولکول های هوا نمی توانند. در ابتدا غلظت گاز دی اکسید کربن در درون حباب کم و در بیرون آن زیاد است.
کم کم دی اکسید کربن طی فرآیندی که "اسمز" نامیده می شود ، درون حباب پخش می شود. غشاء حباب یک پرده ی نیمه تراواست (سطحی که بعضی از مواد می توانند از آن بگذرند ، در حالیکه بعضی دیگر نمی توانند). سلول های بدن شما هم چنین خصوصیتی دارند. آب و اکسیژن و دی اکسید کربن به راحتی می توانند وارد بعضی سلول ها شوند ، در حالیکه مولکول های دیگر نمی توانند. افزایش دی اکسید کربن در حباب باعث چگال تر شدن آن شده در نتیجه حباب کم کم ته نشین می شود.
لازم به ذکر است که دی اکسید کربن که در پایین آکواریوم قرار دارد ، به اندازه ی کافی برای منجمد کردن حباب سرد است.
این آزمایش جالب خاصیت شناوری و نیمه تراوایی را نشان می دهد.
وسایل مورد نیاز
- یک آکواریوم کوچک
- یخ خشک
- محلول کف صابون
- دستکش
شرح آزمایشابتدا یک قطعه یخ خشک را در انتهای آکواریوم قرار دهید (احتیاط کنید: برای حمل یخ خشک باید از دستکش استفاده شود. یخ خشک به هیچ عنوان نباید با پوست برهنه تماس پیدا کند ). چند دقیقه صبر کنید تا لایه ای از گاز دی اکسید کربن در ته آکواریوم انباشته شود.
حباب ها را به درون آکواریوم بدمید تا در آن شناور شوند. حباب ها پایین آمده و سپس روی لایه ی غلیظی از دی اکسید کربن متوقف می شوند. توجه کنید که پس ازچند دقیقه حباب ها منبسط شده و پایین می روند. به رنگ های روی حباب ها نگاه کنید. ملاحظه کنید که چگونه بعضی از حباب ها روی یخ خشک منجمد می شوند.
چه اتفاقی در حال وقوع است؟هنگامی که یخ خشک از جامد به بخار تبدیل می شود (تصعید می شود) ، گاز دی اکسید کربن تولید می شود . دی اکسید کربن از هوا چگال تر است و به صورت بک لایه در ته آکواریوم قرار می گیرد.
درون یک حباب پر از هواست به همین دلیل در لایه ی گاز دی اکسید کربن شناور می ماند (همانند بالون هلیوم که در هوا شناور می ماند). ممکن است توقع داشته باشید که وقتی حباب نزدیک یخ خشک است ، هوای درونش سرد و منقبض شده و باعث انقباض حباب شود. اما چنین نیست. نه تنها حباب منقبض نمی شود بلکه کمی هم منبسط می شود. چرا چنین اتفاقی می افتد؟
مولکول های دی اکسید کربن می توانند از دیواره های حباب عبور کنند ولی مولکول های هوا نمی توانند. در ابتدا غلظت گاز دی اکسید کربن در درون حباب کم و در بیرون آن زیاد است.
کم کم دی اکسید کربن طی فرآیندی که "اسمز" نامیده می شود ، درون حباب پخش می شود. غشاء حباب یک پرده ی نیمه تراواست (سطحی که بعضی از مواد می توانند از آن بگذرند ، در حالیکه بعضی دیگر نمی توانند). سلول های بدن شما هم چنین خصوصیتی دارند. آب و اکسیژن و دی اکسید کربن به راحتی می توانند وارد بعضی سلول ها شوند ، در حالیکه مولکول های دیگر نمی توانند. افزایش دی اکسید کربن در حباب باعث چگال تر شدن آن شده در نتیجه حباب کم کم ته نشین می شود.
لازم به ذکر است که دی اکسید کربن که در پایین آکواریوم قرار دارد ، به اندازه ی کافی برای منجمد کردن حباب سرد است.