Taller Científic

Columna amb cinc capes líquides

"La densitat"

Si ens demanen fer una columna amb cinc objectes sòlids, sembla que no hem de tenir cap problema per aconseguir-ho, sempre que es pugui mantenir l'equilibri. Ara bé, i si el què ens proposem és tenir cinc capes de líquids que es puguin diferenciar?

L'experiència ens diu que aconseguir dues o tres capes no ha de ser tan difícil, fàcilment podem recordar l'exemple d'una taca d'oli sobre l'aigua o bé un cafè irlandès. Tanmateix, podrem trobar cinc líquids diferents que es disposin un a sobre a l'altre i es mantinguin així?


Substància

Densitat (g/cm3)

Alcohol 0,79

Oli vegetal 0,92

Aigua 1,00

Glicerina 1,26

Mel 1.40

Fonament científic

El què determina si un líquid sura sobre un altre o bé a l'inrevés és la densitat. Sovint pensem que l'únic que intervé en la flotació és el pes, però cal tenir sempre en compte el volum. La densitat és la relació entre la massa d'una substància (o objecte) i el volum que ocupa (d = m/V). Per entendre'ns, és la quantitat de substància que trobem en un volum determinat.

Una substància molt densa, pesarà més que el mateix volum d'una substància menys densa i si les disposem en capes, la de major densitat quedarà a sota. Aquest és el principi que emprarem per poder trobar els cinc líquids que formaran part de l'experiment.


Experiment

Es tracta d’abocar cinc líquids de densitats diferents de tal manera que es disposin en cinc capes diferenciades.

Material necessari

Recipient transparent prou llarg i, si pot ser, estret (així no necessitarem tant de líquid). En un laboratori podríem utilitzar una proveta i a casa o a la fresca podem utilitzar una ampolla o un pot transparent. També pot ser útil tenir a mà un embut.

Si volem que ens quedi molt clar que el què entra en joc en aquest experiment no és només el pes dels líquids, preparem la mateixa quantitat en pes (grams) de cada una de les substàncies que necessitarem: mel, glicerina (de venta en farmàcies), aigua, oli i alcohol.

Si encara volem afegir més complexitat a l’experiment, podem intentar trobar objectes que segons la seva densitat una vegada els deixem caure en el recipient s’aturin en cada una de les capes. Podem provar llenties, clips, fruits secs, diferents tipus de plàstics, trossos de fruita, etc.. D’aquesta manera, podríem saber de manera aproximada quina és la seva densitat.


Procediment

Ara ja només es tracta d’abocar en el recipient cada líquid en l’ordre indicat: mel, glicerina, aigua, oli i alcohol.

Cal fer-ho amb compte i en el cas de la mel, intentar que no toqui les parets del recipient perquè no quedi brut. El pas més delicat és el darrer, s’ha de fer a poc a poc perquè sinó es barrejaran les tres darreres capes i no es separaran fins que passi una bona estona.

Si volem que sigui més fàcil diferenciar els líquids transparents (glicerina, aigua i alcohol) podem utilitzar colorants alimentaris per tenyir l’aigua i l’alcohol, tal com hem fet en la gravació i com podeu observar en la imatge.

Font d'informació: Recerca en acció

Escola Patronat Domènech - Taller científic- Cicle superior- Curs 2017/2018