自制泡泡持久性的研究

自制泡泡持久性的研究
【内容摘要】
本论文要研究的内容为“对如何吹出不易破裂泡泡”。围绕本论文的内容,我查找了有关资料,并建立猜想:泡泡持久性可能与洗涤剂的种类、辅料的种类及不同比例有关。我找到了各种不同的洗涤剂、辅料,通过不同的比例与水进行调配,以吹出泡泡到破裂时间来反映泡泡的持久性。同时,我将自己的生活经验和网络资料与我的结果进行比较分析。得出洗洁精+开塞露以2:1:1调配的泡泡水持久性最好。
【关键字】泡泡 洗涤剂 持久 不易破裂 比例
一、问题的提出
暑假的一个傍晚,我和妈妈带着小表弟在公园玩,公园里有贩买泡泡机的,妈妈给我和弟弟买了一个玩。我们没玩多久,泡泡瓶里的水就被弟弟洒光了,如果要玩还得重新再买一个,我们感觉很不划算,于是我和妈妈商量是不是可以自己尝试调配这个泡泡水。
二、研究的过程
1.
我准备了502胶水、普通胶水、固体胶这几种胶水,有浓度不一的甘油(浓的称开塞露,淡的称甘油),还有生粉(玉米粉)。(以上材料称为辅料)。
既然是吹泡泡,洗涤剂不能少。我准备了洗洁精、洗发水、沐浴露、洗手液、洗衣皂这些洗涤剂,还有大、小两种吸管。
我先将水和洗洁精搅拌均匀,发现泡泡水不容易吹出泡泡来,就算吹出来了,也非常易破。如图:

经过和妈妈的讨论,我决定将各种材料按比例混在一起,搅拌均匀,用小吸管吹泡泡,尽量使每组实验泡泡大小差不多。从相同的高度使泡泡自由落下开始计时,直到其破裂。为了减小误差及避免实验偶然性,我将每组进行三次实验,取三个值的平均值,最后进行比较,得出结论.
2.
(一)变量:辅料
本次实验选用辅料:502胶水、普通胶水、固体胶、甘油、开塞露、生粉。洗涤剂统一用洗洁精。水:洗涤剂:辅料=4:2:1。
以下是实验结果表格。
洗涤剂 |
辅料 |
第一次(s) |
第二次(s) |
第三次(s) |
平均值(s) |
洗洁精 |
生粉 |
25 |
3 |
19 |
15.7 |
洗洁精 |
普通胶水 |
4 |
2 |
2 |
2.7 |
洗洁精 |
开塞露 |
42 |
14 |
37 |
31.0 |
洗洁精 |
502胶水 |
4 |
6 |
9 |
6.3 |
洗洁精 |
甘油 |
20 |
8 |
13 |
13.7 |
洗洁精 |
固体胶 |
3 |
4 |
2 |
3.0 |
洗洁精 |
————— |
3 |
6 |
5 |
4.7 |
表格数据表明:在泡泡水中加入胶水相当于没有加入辅料,甚至还低于没有辅料的泡泡水,从表中可以看出,辅料为开塞露的泡泡水吹出的泡泡持久性最久,平均值达到31秒。

(二)变量:比例
本次实验选用辅料为开塞露。洗涤剂为洗洁精.
洗涤剂 |
辅料 |
比例(水:洗涤剂:辅料) |
第一次(s) |
第二次(s) |
第三次(s) |
平均值(s) |
洗洁精 |
开塞露 |
4:2:1 |
42 |
14 |
37 |
31.0 |
洗洁精 |
开塞露 |
2:1:1 |
157 |
150 |
300 |
202.3 |
洗洁精 |
开塞露 |
2:1:2 |
3 |
4 |
3 |
3.3 |
洗洁精 |
开塞露 |
1:1:2 |
4 |
3 |
2 |
3 |
表格数据表明:泡泡水中加入开塞露的比例对泡泡持久性有很大影响。而且并不是量越大越好,如开塞露为水的两倍,泡泡一落地就破。
(三)变量:洗涤剂
本次实验选用洗涤剂:洗洁精、洗发露、沐浴露、洗手液、洗衣皂。辅料为开塞露。水:洗涤剂:辅料=2:1:1

在进行了本次实验后我在网上查找了资料,发现洗洁精在这些洗涤剂中浓度最高,我猜测洗涤剂的浓度对泡泡持久性也有很大影响。
材料 |
第一次(s) |
第二次(s) |
第三次(s) |
平均值(s) |
泡泡添加剂+蒸馏水 |
8 |
10 |
7 |
8.3 |
不含蒸馏水的泡泡添加剂 |
17 |
22 |
15 |
18 |
注:泡泡添加剂为已配制添加剂;时间为在其他条件一定时,泡泡在空中停留不破的时间。
表格数据表明:在其他条件一定时,泡泡的牢固程度与泡泡添加剂的浓度有关,且浓度越大,泡泡相对越牢固。
泡泡大小 |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
平均值 |
小 |
11 |
4 |
5 |
6.7 |
大 |
15 |
23 |
18 |
18.7 |
P.S:在我实验的过程中,吹泡泡时,泡泡表面仿佛有层水在运动,针对这一实验现象,我认为:可能是气流运动引起泡泡水的运动。在上网搜索解释后验证了我的猜想:由于气流,泡泡表面的液体也在运动,导致厚度变化,所以颜色就会变化,肉眼看来好象在运动。
三、我的思考与结论
从实验的结果两两比较来看:以洗洁精作为洗涤剂、以开塞露作为辅料的泡泡水结果最令人满意,而其他的类似于洗发露、沐浴露等洗涤剂和胶水、固体胶等都不尽人意;在洗涤剂和辅料相同时,水:洗涤剂:辅料为2:1:1的比例是最理想的比例,吹出泡泡既大又不容易破裂,其他的比例除了4:2:1还行,都不理想,估计是因为泡泡水太浓了,泡泡水过度地粘在了一起,泡泡吹出来当然不会好。
在后来几次练习中,我发现洗洁精和开塞露以2:1:1的比例搭配果然效果显著。结果表明“洗洁精+开塞露以2:1:1调配”的泡泡水可以更久不破裂。
四、实验后的推论
鉴于实验的可操作性,我决定用所学的知识来推论。泡泡破裂的原因是因为泡泡表面的泡泡水蒸发完毕。而蒸发速度与温度、风速、表面面积有关,在其他条件一定时,温度越高,蒸发速度越快。水分蒸发还与外界环境相对湿度有关,在其他条件一定时,湿度越高,蒸发速度越慢。所以在晴天与阴天中,晴天的泡泡相没有阴天的泡泡牢固。根据气压与天气的关系,晴天为高气压,阴天为低气压,所以通过湿度的关系推论出:外界气压越低,泡泡越牢固;外界气压越高,泡泡越不牢固。以上便是我的推论。
五、收获与体会
经过我的实验与查阅相关资料,我对一开始提出的猜想有了合理的解释,在这次实验探究活动中,我丰富了课外知识,动手能力,并且在每一次的思考,推论过程中,我的思维也变得更加严谨。这次写论文的过程,让我受益匪浅,还学到了许多在学习书本上所没有学过的知识。
六、参考网站
http://baike.baidu.com/view/323517.htm 百度百科:泡泡
http://baike.baidu.com/view/115642.htm 百度百科:洗涤剂
http://zhidao.baidu.com/question/5120471.html
http://zhidao.baidu.com/question/135517924.html
http://zhidao.baidu.com/question/260807347.html