Демонстрация детской зубной пасты Elephant

При смешивании дрожжей и перекиси с моющим средством образуется пена, похожая на крем для бритья. Его можно использовать для создания химического вулкана или в качестве детской демонстрации зубной пасты для слонов. НАУЧНАЯ ФОТОБИБЛИОТЕКА / Getty Images

• Доктор биомедицинских наук, Университет Теннесси в Ноксвилле
• Бакалавр физико-математических наук, Гастингсский колледж

Доктор Хельменстин имеет докторскую степень. в области биомедицинских наук и является научным писателем, педагогом и консультантом. Она преподавала научные курсы в средней школе, колледже и аспирантуре.

Демонстрация зубной пасты для слонов — одна из самых популярных демонстраций химии, в которой дымящийся тюбик пены продолжает вырываться из контейнера, напоминая расплющенный тюбик зубной пасты размером со слона. В классической демонстрации используется 30% перекись водорода. нет безопасно для детей, но есть безопасная версия этой демонстрации, которая все равно очень крутая. Это выглядит так:

Материалы

• Пустая пластиковая бутылка на 20 унций (или другой контейнер)
• 3% раствор перекиси водорода (продается практически в любом магазине)
• Пакет активных дрожжей (из продуктового магазина)
• Жидкое средство для мытья посуды (например, Dawn™)
• Теплая вода
• Пищевой краситель (необязательно, но выглядит красиво)

Сделать слоновую зубную пасту

1. Налейте в бутылку 1/2 стакана раствора перекиси водорода, 1/4 стакана средства для мытья посуды и несколько капель пищевого красителя. Покрутите бутылку, чтобы смешать ингредиенты. Поставьте бутылку в раковину, или на улицу, или в другое место, где вам будет не жалко промокнуть пену повсюду.
2. В отдельной емкости смешайте пакетик активных дрожжей с небольшим количеством теплой воды. Дайте дрожжам около пяти минут для активации, прежде чем переходить к следующему шагу.
3. Когда вы будете готовы сделать демонстрацию, налейте дрожжевую смесь в бутылку. Реакция происходит сразу после добавления дрожжей.

Как это работает

Перекись водорода ( H₂О₂) представляет собой реактивную молекулу, которая легко разлагается на воду ( H₂О) и кислород:

В этой демонстрации дрожжи катализируют разложение, поэтому оно происходит намного быстрее, чем обычно. Для размножения дрожжам нужна теплая вода, поэтому реакция не будет работать, если вы используете холодную воду (нет реакции) или очень горячую воду (которая убивает дрожжи).

Средство для мытья посуды улавливает выделяющийся кислород, образуя пену. Пищевой краситель может окрасить пленку пузырьков, чтобы получилась цветная пена.

Помимо того, что это хороший пример реакции разложения и катализируемой реакции, демонстрация зубной пасты для слонов является экзотермической, поэтому выделяется тепло.Однако реакция лишь делает раствор теплее, а не настолько горячим, чтобы вызвать ожоги.

Зубная паста «Рождественский слон»

Вы можете легко использовать реакцию зубной пасты для слонов в качестве демонстрации химии на праздники. Просто добавьте зеленый пищевой краситель в смесь перекиси и моющего средства и вылейте два раствора в контейнер в форме рождественской елки.

Хорошим выбором является колба Эрленмейера, потому что она имеет форму конуса. Если у вас нет доступа к химической стеклянной посуде, вы можете сделать форму дерева, перевернув воронку над стаканом, или сделать свою собственную воронку из бумаги и скотча (которую вы можете украсить, если хотите).

Сравнение оригинальной реакции с рецептом, подходящим для детей

Оригинальная реакция зубной пасты для слонов, в которой используется гораздо более высокая концентрация перекиси водорода, может вызвать как химические, так и термические ожоги.  Хотя при этом образуется большее количество пены, это небезопасно для детей и должно выполняться только взрослыми в надлежащем защитном снаряжении.

С точки зрения химии обе реакции похожи, за исключением того, что безопасная для детей версия катализируется дрожжами, а первоначальная демонстрация обычно катализируется с использованием йодида калия (KI). В детской версии используются химические вещества, безопасные для детей.

Низкая концентрация перекиси может обесцветить ткань. Следует соблюдать осторожность, чтобы избежать проглатывания, поскольку в состав проекта входит моющее средство, которое может вызвать рвоту.

Ключевые выводы

• Демонстрация химии зубной пасты слона производит нагретую пену, когда химикаты смешиваются.
• Первоначальная демонстрация является результатом разложения перекиси водорода, катализируемого йодидом калия. Моющий раствор улавливает газы с образованием пены. В версии для детей используется более низкая концентрация перекиси водорода, а разложение катализируют дрожжи.
• Хотя обе версии реакции могут быть выполнены для юной аудитории, в оригинальной версии используется концентрированная перекись водорода, которая является сильным окислителем, и йодид калия, который может быть недоступен.
• В версии для детей используются химические вещества, безопасные для детей при прикосновении в случае брызг.
• Как и во всех демонстрациях химии, рекомендуется наблюдение взрослых.

Источники

• Диррен, Глен; Гилберт, Джордж; Юргенс, Фредерик; Пейдж, Филип; Раметт, Ричард; Шрайнер, Родни; Скотт, Эрл; Тестен, Мэй; Уильямс, Ллойд. Химические демонстрации: Пособие для учителей химии. Том. 1. University of Wisconsin Press, 1983, Мэдисон, Висконсин.
• «Слоновья зубная паста». Химические демонстрации Университета Юты. Университет штата Юта.

«Портал токсичных веществ – перекись водорода». Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний, Министерство здравоохранения и социальных служб США.