Gå til hovedindhold

Vandkugler

Hvorfor mon?

  • Har du nogensinde tænkt over, at både sæbebobler og dråber altid har runde former? 
  • Har du nogensinde tænkt over, at der skulle være forskel på dråbers former på forskellige overflader?

Inden du starter

Det kan du bruge:

  • En sodavandsdåse
  • En æske tændstikker
  • En digeltang eller lignende
  • Et stearinlys
  • En pipette
  • Vand

Pris pr. forsøg: 
5 kr.

Sikkerhed:
Vær forsigtig ved åben ild. Hold dåsen henover flammen med en tang, eller brug en form for brandsikre/isolerende handsker. Dåsen bliver varm, så der er risiko for at brænde sig. Vask desuden hænder med sæbe, hvis der kommer sod på fingrene.

Tip til indkøb:
Brug en genbrugsdåse.

Sådan gør du

  1. Sørg for at dåsen er tom
  2. Tænd stearinlyset, og vent til der er kommet ordentligt ild i det
  3. Tag dåsen med digeltangen (f.eks. oppe i kanten eller i hullet), og hold den rundede bund ind i den gule del af flammen

  1. Sod hele bunden til, så bunden bliver helt sort. Pas på ikke at røre dåsen (særligt i bunden), da den bliver meget varm
  2. Stil dåsen fra dig med den tilsodede bund i vejret
  3. Lad dåsen køle et øjeblik
  4. Dryp herefter med pipetten en enkelt dråbe ned på den sorte bund. Undgå at røre ved soden!

Undersøg:

  • hvilken betydning dråbens størrelse har.
  • om andre overflader opfører sig anderledes.
  • hvordan vandråben opfører sig, når dåsen bevæges.
  • om det er soden eller varmen, der får vandet til at indtage kuglefaco.

Hvad tror du?

  • Hvad tror du der sker og hvorfor? 
  • Hvad er sod? 
  • Hvordan ser en vanddråbe normalt ud, når den ligger stille på et bord?

Forklaring

Når dåsen holdes ind i den gule del af flammen, dannes en masse kulstof-forbindelser på bunden. De kommer fra den kemiske reaktion der brænder stearinen af. Forbindelserne er på gas-form, og er stadig igang med at reagere og blive til CO2 og vand. Når de varme kulstof-forbindelser rammer den kolde dåse, sætter de sig fast i et synligt sort lag. Man kalder det sod.

Kulstof-forbindelserne gør overfladen af dåsen hydrofob. Hydrofobe overflader afviser vand - ligesom olie, der er et hydrofobt stof. Et andet forsøg hvor du eksperimenterer med hydrofobe overflader, kan du prøve i forsøget "Et spiseligt sølvæg". Når en overflade er hydrofob, vil vanddråben røre ved overfladen, med så lidt af vandet som muligt. Det betyder, at dråben bliver næsten kuglerund. Det kan du se på disse to billeder:

På det første billede er dråben næsten kuglerund, fordi den ligger på en hydrofob overflade, mens den på det andet billede ligger på en hydrofil overflade og flader helt ud. Hydrofil betyder vand-elskende i modsætning til hydrofob, der betyder vand-afvisende.

Den lille kontakt der er mellem dråben og dåsen gør også, at der er meget lidt friktion (gnidning) mellem vandet og sod-overfladen. Derfor bevæger dråben sig let rundt på bunden af dåsen.

Lav forsøget om til et Labyrintspil!
Her en idé til hvordan eksperimentet kan gøres til et spil. I stedet for bunden af en dåse, kan man prøve at sode den blanke del af et metallåg til, eller en anden flade, der kan sodes godt til uden at smelte. Så kan man lave en bane, hvor man skal føre en dråbe sikkert igennem, lidt ligesom det klassiske labyrintkuglespil. I stedet for huller, kan man bruge ting som dråberne vil sætte sig fast til, altså hydrofile overflader. Det kunne f.eks. være områder hvor soden er tørret væk, eller små forhindringer, som tændstikker eller lignende.

I naturen ser vi mange eksempler på hydrofobe overflader. Fx. er lotusblomstens overflade så hydrofob, at dråberne slet ikke kan binde fast. Det er smart, for så kan de mange dråber bruges til at rense bladet med. Hver eneste dråbe der triller henover bladet, vil nemlig gribe snavs der sætter sig på bladene, og tage det med sig inde i dråben.