探究過程
測試器材及材料
材料:
洗手液、洗髮乳、沐浴露、洗潔精、酒精、甘油、蔗糖、膠水
器材:
電泵、氣喉、氣喉活門、鏡、計時器、倒數器、吹泡棒、手提風扇、針筒、小膠碗、
小膠杯、攪拌棒、電筒 如果想增加泡泡的耐久時間,必須減慢肥皂泡
薄膜中的水分流失。翻查資料,加入含有氫氧 基(OH) 的分子,可以增加水中的氫鍵數量,
從而增加對水分子的吸引力,減少水分子向下 流,使肥皂泡薄膜變薄的時間減慢,令泡泡的 耐久時間增加。因此,我們揀選了酒精、甘油、
蔗糖和膠水等含有氫氧基的物質作為添加劑,
藉此探究這添加劑對泡泡耐久時間的影響。
探 究
1:
探 討 不 同 的 清 潔劑對泡泡耐久時間的 影響(電泵測試)從探究1 發現:用洗潔精製 作的泡泡液,泡泡的耐久性 最強。
電泵測試:
利 用 電 泵 吹 氣,
透 過 帶 活 門 的 喉 管 控 制 開 始 及 停 止 吹 氣。 在 玻 璃 面上吹泡泡。
泡泡液比例:
清潔劑:50%
水 :50%
洗 潔 精 與 水 的比例(mL):
10 : 90 20 : 80 30 : 70 40 : 60 50 : 50
泡泡液成份:
洗潔精:10mL 水 :90mL 添加劑:10mL
泡泡液成份:
洗潔精 :10mL 水 :90mL 甘油份量:
3mL, 5mL ,10mL
泡泡液成份:
洗潔精 :30mL 水 :70mL 甘油份量:
3mL, 5mL,10mL, 15mL, 20mL 泡泡液成份:
洗潔精:30mL 水 :70mL 甘油 :10 mL
洗 潔 精 與 水 的比例(mL):
10 : 90 30 : 70 50 : 50 70 : 30 90 : 10 從探究2A 發現:洗潔精與水
的比例至50:50 時,泡泡平均 耐久時間有5 分 30 秒。
從探究2B 發現:利用風扇將泡泡吹入空氣中的耐久時間較 將泡泡吹在玻璃面上的大為減少,因為當泡泡着地後便會 迅速爆破,但洗潔精份量增加時,泡泡耐久時間也會較長。
我們預計加入含氫氧基的添加劑後,泡泡耐久時間將有機 會被提升。所以我們先試用洗潔精份量較少(10mL 洗潔 精和90mL 水混合)的泡泡液,進行探究 3 的測試。
從探究4 發現:當甘油份量增加 ,泡泡耐久時間亦有增加。
但吹出的泡泡數目並不太理想,而我們亦明白到泡泡的產生 是與洗潔精裏的肥皂分子有關,所以在探究5 中,我們嘗試 將洗潔精的份量增加 ,期望對吹出的泡泡數目有所改善。
從探究5 發現:甘油份量增加,泡泡耐久時間亦有增加,
但當甘油份量加至10mL 或以上的時候,泡泡耐久時間變 得穩定,沒有明顯改變。
另一方面,吹出的泡泡數目,並沒有因甘油份量增加而有 明顯變化。
結論:
利用30mL 洗潔精;70mL 水;並加入 10mL 甘油,其產生 的泡泡數目和泡泡耐久時間,對比從市面購入的泡泡液,
雙方的表現亦頗為接近。
疑問:在空中吹泡能有同樣的效果嗎?
從探究3 發現:加入甘油後泡泡耐久時間明顯提升。
在探究4,我們同時記錄了泡泡的數量。
探究
2A:
探討洗潔精的 份量對泡泡耐久時間的 影響(電泵測試)探究
2B:
探討洗潔精的 份量對泡泡耐久時間的 影響(風扇測試)探 究
3:
探 討 不 同 的 添 加劑對泡泡耐久時間的 影響(電泵測試)探 究
4:
探 討 甘 油 的 份 量對泡泡耐久時間的影 響(風扇測試)探 究
5:
探 討 甘 油 的 份 量對泡泡耐久時間的影 響(調整洗潔精份量後)(風扇測試)
測試過程及結果
電泵測試:
1. 將氣喉一端浸入泡泡液中,然後拿起,並 雖確保泡泡膜已在氣喉出口處形成
2. 手持氣喉放在玻璃面上。
3. 當倒數計和計時器開始計時的時候,同時 開啟氣喉上的活門。
4. 將活門調校至有標記之處,以保持輸氣量 一致。
5. 當倒數計響起(10 秒時間),關閉氣喉上 的活門。
6. 計時器繼續計時,直至玻璃面上的泡泡爆 破為止。
風扇測試:
1. 先以間尺量度,再在手臂上貼上記號。
2. 手持浸滿泡泡液的吹泡棒。
3. 另一手持已開啟的風扇,並對齊手上記號,
保持風扇和吹泡棒的距離一致。
4. 同時開啟倒數計和計時器。
5. 當倒數計響起(3 秒時間),將風扇拿走。
6. 計時器繼續計時,直至最後一個泡泡於空 中爆破或落到地上。
探究1:不同的清潔劑對泡泡耐久時間的影響
(電泵測試)
測試步驟:
1. 用針筒分別抽出 50mL 洗手液和 50mL 水,
並注入膠碗中,再以攪拌棒攪勻。
2. 進行「電泵測試」,並記錄泡泡耐久時間。
3. 分別用洗髮乳、沐浴露、洗潔精,重覆以 上步驟。
探究2A:探討洗潔精的份量對泡泡耐久時間 的影響(電泵測試)
測試步驟:
1. 用針筒分別抽出 10mL 洗潔精和 90mL 水,
並注入膠碗中,再以攪拌棒攪勻。
2. 進行「電泵測試」,並記錄泡泡耐久時間。
3. 分別用以下比例的泡泡液,重覆以上步驟:
探究2B:探討洗潔精的份量對泡泡耐久時間 的影響(風扇測試)
測試步驟:
1. 用針筒分別抽出 10mL 洗潔精和 90mL 水,
並注入膠杯中,再以攪拌棒攪勻。
2. 進行「風扇測試」,並記錄泡泡耐久時間。
3. 分別用以下比例的泡泡液,重覆以上步驟:
探究3:探討不同的添加劑對泡泡耐久時間的 影響(電泵測試)
測試步驟:
1. 用針筒分別抽出 10mL 洗潔精、50mL 水、
10mL酒精,並注入膠碗中,再以攪拌棒攪勻。
2. 進行「電泵測試」,並記錄泡泡耐久時間。
3. 分別用甘油、蔗糖、膠水,重覆以上步驟。
洗 潔 精
(mL) 20 30 40 50
水 (mL) 80 70 60 50
洗 潔 精
(mL) 20 30 40 50
水 (mL) 80 70 60 50
探究4:探討甘油的份量對泡泡耐久時間的影 響(風扇測試)
測試步驟:
1. 用針筒分別抽出 10mL 洗潔精、90mL 水、
3mL 甘油,並注入膠杯中,再以攪拌棒攪勻。
2. 進行「風扇測試」,並記錄泡泡耐久時間 和泡泡數目。
3. 分別加入以下份量的甘油入泡泡液,重覆 以上步驟:
探究5:探討甘油的份量對泡泡耐久時間的影 響(調整洗潔精份量後 ) (風扇測試)
測試步驟:
1. 用針筒分別抽出 30mL 洗潔精、70mL 水、
3mL 甘油,並注入膠杯中,再以攪拌棒攪勻。
2. 進行「風扇測試」,並記錄泡泡耐久時間和 泡泡數目。
3. 分別加入以下份量的甘油入泡泡液,重覆以 上步驟:
甘油 (mL) 5 10
甘油 (mL) 5 10 15 20
測試結果:
探究1:探究不同的清潔劑對泡泡耐久時間的影響(電泵測試)
清潔劑:50mL;水:50mL
不同的清潔劑對泡泡耐久時間的影響
次數 清潔劑
洗手液 洗髮乳 沐浴露 洗潔精
1 1分14秒 1分37秒 36秒 5分鐘
2 47秒 1分41秒 42秒 5分鐘
3 1分10秒 1分28秒 38秒 5分鐘
平均 1分4秒 1分35秒 39秒 5分鐘
結果:測試結果顯示,四種清潔劑當 中,以洗潔精所產生的泡泡,其耐久 時間遠超越其他三種清潔劑。由於洗 潔精是最後一種測試的清潔劑,在測 試過程中,我們發現其產生的泡泡耐 久時間已遠超越其他三種清潔劑,為 節省測試時間,我們將測試時間的上 限設定為5 分鐘。
結果:當洗潔精的份量增加時,泡泡耐久時間亦有所增加 ,當洗潔精和水的份量增加至一比一之 時,更發覺泡泡耐久時間有接近5 分半鐘。但我們也明白到泡泡是經電泵吹氣,令泡泡產生在玻 璃面上。如當泡泡真正吹出在空氣中飄浮時,其泡泡耐久時間又能否保持呢?於是我們在探究2B 中,利用風扇將泡泡吹入空氣中,再量度泡泡的耐久時間。而耐久時間就泡泡在空氣中爆破的時 間或泡泡落到地面的時間。
10 20 30 40 50
90 80 70 60 50
1 45秒 1分31秒 1分15秒 3分57秒 5分55秒
2 38秒 53秒 2分25秒 4分17秒 6分12秒
3 40秒 1分18秒 3分27秒 4分26秒 4分24秒
平均 41秒 1分14秒 2分22秒 4分46秒 5分30秒
次數
濃度 洗潔精(mL) 水(mL)
探究2A:探討洗潔精的份量對泡泡耐久時間的影響(電泵測試)
洗潔精的份量對泡泡耐久時間的影響
(上限時間:5 分鐘 )
探究2B:探討洗潔精的份量對泡泡耐久時間的影響(風扇測試)
洗潔精的份量對泡泡耐久時間的影響
10 30 50 70 90
90 70 50 30 10
1 8.6秒 7.6秒 8.4秒 9.5秒 14.3秒
2 5.8秒 7.4秒 11.9秒 13.3秒 12.5秒
3 5.4秒 5.8秒 7.8秒 12.1秒 7.5秒
4 8.2秒 10.6秒 13.5秒 14.7秒 10.7秒
5 7.8秒 8.2秒 7.2秒 8.0秒 8.3秒
6 6.6秒 8.6秒 14.2秒 14.9秒 9.8秒
7 11.2秒 9.1秒 12.7秒 8.9秒 10.4秒
8 6.1秒 8.8秒 7.5秒 7.5秒 12.8秒
平均 7.5秒 8.3秒 10.4秒 11.1秒 10.8秒
次數
洗潔精(mL) 水(mL)
次數 對照組
(無添加劑)
添加劑
酒精 甘油 蔗糖 膠水
1 45秒 1分32秒 4分32秒 1分49秒 2分56秒
2 38秒 1分37秒 4分38秒 1分34秒 2分27秒
3 40秒 1分15秒 5分19秒 1分37秒 2分40秒
平均 41秒 1分28秒 4分50秒 1分40秒 2分41秒
結果:結果顯示,雖然利用風扇將泡泡吹入空氣 中的耐久時間較將泡泡吹在玻璃面上的大為減少,
但我們亦發現當洗潔精份量增加時,泡泡耐久時 間也會較長。因我們預計加入含氫氧基的添加劑 後,泡泡耐久時間將有機會被提升,所以我們先 試用洗潔精份量較少(10mL 洗潔精和 90mL 水混 合)的泡泡液,進行探究3 的測試。
結果:分別加入四種含氧氫氧基的添加劑後,發 現泡泡耐久時間都能提升,其中以加入甘油後的 效果最為明顯。而在探究4 中,我們再利用風扇 將泡泡吹入空氣中,嘗試找出添加劑的份量對泡 泡耐久時間的影響。
探究3:探討不同的添加劑對泡泡耐久時間的影響(電泵測試)
洗潔精:10mL; 水:90mL; 添加劑:10mL 不同的添加劑對泡泡耐久時間的影響
探究4:探討甘油的份量對泡泡耐久時間的影響(風扇測試)
洗潔精:10mL;水:90mL
甘油的份量對泡泡耐久時間的影響
次數
對照組
(市面購入 泡泡液)
對照組 甘油
0 mL 3 mL 5 mL 10 mL
1 12.2 8.6 6.9 7.7 8.6
2 11.0 5.8 8.2 7.1 9.8
3 10.5 6.5 7.5 7.9 7.7
4 11.4 8.4 9.2 9.4 9.9
5 11.1 7.8 6.3 8.0 9.5
6 9.6 6.6 8.8 8.7 8.8
7 12.8 9.7 9.6 7.5 9.3
8 9.9 6.3 8.7 8.3 10.5
平均 11.1秒 7.5秒 8.2秒 8.2秒 9.3秒
洗潔精:10mL;水:90mL 甘油的份量對泡泡數目的影響
結果:當利用10mL 洗潔精和 90mL 水混合成吹泡泡液,再加入不同份量甘油做測試,發覺當甘油 份量增加,泡泡耐久時間亦有增加。而另一方面,甘油的份量對吹出的泡泡數目,並沒有造成明 顯的影響。雖然甘油可以令泡泡耐久時間提升,但吹出的泡泡數目並不太理想,而我們亦明白到 泡泡的產生是與洗潔精裡的肥皂分子有關,所以在探究5 中,我們嘗試將洗潔精的份量增加,期 望對吹出的泡泡數目有所改善。
次數
對照組
(市面購入 泡泡液)
對照組 甘油
0 mL 3 mL 5 mL 10 mL
1 7 5 6 7 6
2 8 6 4 8 4
3 9 4 6 5 6
4 7 6 5 6 8
5 11 7 4 5 6
6 9 6 7 7 5
7 9 4 6 5 6
8 9 6 7 5 6
平均 8.6個 5.5個 5.5個 6.0個 5.9個
探究5:探討甘油的份量對泡泡耐久時間的影響(調整洗潔精份量後 ) (風扇測試)
洗潔精:30mL;水:70mL
甘油的份量對泡泡耐久時間的影響
次數 對照組
(市面購入泡泡液)
對照組 甘油
0 mL 3 mL 5 mL 10 mL 15 mL 20 mL
1 12.2 7.6 7.8 8.8 12.3 8.6 11.4
2 11.0 7.4 11.5 7.2 8.7 12.3 10.6
3 10.5 5.8 10.3 9.3 9.5 10 11.1
4 11.4 10.6 6.4 7.9 12.2 9.4 7.8
5 11.1 8.2 8.4 9.6 13.4 7.7 12.1
6 9.6 8.6 5.9 10.1 9.8 11.2 10.9
7 12.8 9.1 11.4 9.9 10.7 11.5 8.7
8 9.9 8.8 9.4 10.3 7.8 9.8 9.5
平均 11.1秒 8.3秒 8.9秒 9.1秒 10.6秒 10.1秒 10.3秒
洗潔精:30mL;水:70mL 甘油的份量對泡泡數目的影響
次數 對照組
(市面購入泡泡液)ok
對照組 甘油
0 mL 3 mL 5 mL 10 mL 15 mL 20 mL
1 7 7 7 8 6 8 7
2 8 8 6 7 7 7 9
3 9 6 8 9 7 6 7
4 7 8 7 8 8 7 8
5 11 7 7 8 7 6 7
6 9 6 9 10 8 8 8
7 9 9 8 7 7 7 7
8 9 7 9 8 8 8 7
平均 8.6個 7.3個 7.6個 8.1個 7.3個 7.1個 7.5個
結 果: 結 果 中 顯 示, 當 甘 油 份 量 增 加, 泡 泡耐久時間亦有增加,但當甘油份量加至 10mL 或以上的時候,泡泡耐久時間變得穩 定,沒有明顯改變。另一方面,吹出的泡泡 數目,並沒有因甘油份量增加而有明顯變 化。總括而言,利用30mL 洗潔精;70mL 水;
並加入10mL 甘油,其產生的泡泡數目和泡 泡耐久時間,對比從市面購入的泡泡液,雙 方的表現亦頗為接近。
總結 感想
綜合以上實驗,若要取得最長的泡泡耐久時間 和最多的泡泡數目,可注意以下3 個要點:
1. 家中常用的清潔劑裏,以洗潔精所得出的泡 泡耐久時間最長,其次是洗髮乳和洗手液。
2. 以甘油作為添加劑,較有效增加泡泡耐久 時間,而膠水的效果亦比酒精和蔗糖為佳。
3. 洗潔精、水、甘油的比例大約是 3:7:1,這 樣的比例能得到較長的泡泡耐久時間,並 產生較理想的泡泡數目
卓嘉倩同學:
在探究過程中,我學會了合作 專注、細心和耐性的重要,沒有了其中一樣,實驗也不能順利進行。我認為合作是最不可缺 少的,因為有一次,大家都想做記錄,最後老 師選了我做記錄,其他同學都不甘心,於是大 家都不能專注在實驗中。幸好,老師發現了我 們的問題,他耐心地教導我們要全力以赴,互 相合作,我們才能順利完成探究。將來我也希 望能參加多一點科學常識展覽。
方翹同學:
從探究過程中,我學會了要細心。例如要清潔曾承載過泡泡液的碗時,必須要很 細心地清洗。因為就算只是有一點泡泡液剩 下,都有機會影響下一次的實驗結果。除此之