Çocukluğumuzdan beri koşup oynadığımızda, çeşitli etkinlikler yaptığımızda, okuldan eve geldiğimizde kirlenen ellerimizi temizlemek için yapacağımız ilk şey lavaboda ellerimizi yıkamak olur. Ellerimizi yıkarken bir miktar sabun ve su kullanırız. Bunun en eğlenceli kısmı ise ellerimizi fazla köpürttüğümüzde ortaya çıkan farklı renk desenlerindeki minik kabarcıklardır. Bu kabarcıkların daha fazlası ile oynamak istediğimizde de kuşkusuz bir çoğumuz üfle balon yap oyuncağını kullanmıştır. Bu oyuncak ile içindeki solüsyon bileşenlerinin kuvvetli olmasıyla daha dayanıklı baloncuklar elde edilmektedir.
Üfle balon yap oyuncağı içerisindeki solüsyon bittiğinde ne yaptığınızı hatırlıyor musunuz çocuklar, çöpe mi atmıştınız? Hayır öğretmenim, içerisine biraz deterjan ve su ekleyip karıştırdık dediğinizi duyar gibiyim. Ancak yaptığınız yeni karışımdan üflediğiniz baloncukların havada çok kalmayıp, bir yerle temas ettiği anda patladığını tecrübe etmişsinizdir. Tıpkı ellerimizi yıkarken üflemeye çalışıp ortaya çıkarmak istediğimiz kabarcıklar gibi kısa ömürlüdürler.
Peki nedir bu baloncukların arkasındaki bilim ?
Kabarcıklar, su ve deterjandan meydana gelen genelde içi havayla dolu olan ince yapıya sahip filmdir. Üfle balon yap oyuncağındaki gibi baloncukların 3 katmanı vardır. O halde bu baloncukların 3 katmanlı filmlerden meydana geldiğini söyleyebiliriz. İki kat sabun moleküllü film arasında ince bir su tabakası yer almaktadır. Sabun moleküllerinin hidrofobik ve hidrofilik kutupları (başları) bulunmaktadır. Hidrofobik uç (Apolar uç ) kimyada, sudan mümkün olduğu kadar kaçınma özelliğidir. Hidrofilik uç (polar uç ) ise hidrojen bağları ile bağlanıp, suya tutunabilme özelliğine denmektedir. Baloncuklardaki sabun moleküllerinin de hidrofilik ( polar ) başı suya, hidrofobik (apolar ) hidrokarbon kuyruğu ise sudan uzak tarafa bakacak şekilde yönelir. Bu durumda, başlangıçtaki köpük şekli ne olursa olsun küre şeklinde baloncukların meydana gelmesiyle sonuçlanır. Küre şeklinin sağlanmasında etkili olan bir diğer faktör basınçtır. Baloncukların patlamadan yuvarlak kalması için iç basıncın dış basınca eşit olma şartı da sağlanmalıdır. Ayrıca küre bir yapının oluşumunda en az enerji harcanan ve yüzey alanını en aza indirgeyen şekildir.
Ellerimizi yıkadığımız sabun köpüğü geleneksel olan sabun ve suyun bir araya gelmesinden oluşsa da bir çok köpük çözeltisi deterjanın içerdiği bileşenleri içermektedir. Deterjanlar sabunla benzer şekilde köpük meydana getirirler .Ancak ikisini birbirinden ayıran temel farklardan biri içerdikleri karboksilat grubudur. Sabun, suda bulunan kalsiyum ve magnezyum iyonlarıyla tepkimeye giren bir fonsiyonel grubu yapısında bulundururken, deterjanın yapısında bu fonksiyonel grup bulunmamaktadır. Bu da deterjanın köpük oluşturması için musluk suyu ya da damıtılmış suya bağımlı olmadığı anlamına gelmektedir.
bir köpüğü nasıl daha dayanıklı hale getirebiliriz ?
Altın kelime burada Gliserindir. Gliserin, su ile zayıf hidrojen bağları oluşturarak buharlaştırmayı geciktirir. Böylece oluşan baloncuğun ömrü daha uzun olur. Ayrıca gliserin baloncuğa daha fazla esneklik özelliği vereceği için daha baloncuğun dayanıklılık özelliğini arttırmaktadır. O halde buradan şu çıkarımı yapabiliriz; Deterjanlı ya da sabunlu sudan oluşan baloncuklardaki katmanlı filmler arasındaki su buharlaştığında baloncuk hemen patlamaktadır. Ancak gliserinli deterjanlı ya da sabunlu su içerisinde mevcut olan gliserin film katmanları arasında hidrojen bağı oluşturur ve buharlaşma sürecini yavaşlatır. Bu yüzden de baloncuğun ömrü daha uzun ve yapısal olarak daha dayanıklı olur. Şimdi anladınız mı çocuklar neden üfle balon yap oyuncağındaki gibi balonlar elde edemediğimizi? Artık öğrendiğimize göre haydi gelin kendi patlamayan zıp zıp baloncuklarımızı yapalım.
Hangi malzemelere sahip olmalıyız?
- Yarım Bardak Bulaşık Deterjanı
- 4 bardak Su
- Pamuklu Eldiven
- 4 Tatlı Kaşığı Gliserin
- Pipet ya da Pastör pipet
- Makas
- Derin bir kavanoz ya da kap
- Yetişkin Yardımı
İsteğe Bağlı Malzemeler
- Gıda boyası
Yapılış Tarifi
- Öncelikle pamuklu eldiveni istediğimiz elimize giyelim.
- Derin kabımız alalım ve içinde çözeltimizi hazırlayalım.
- Derin kabın içine 4 bardak su, yarım bardak bulaşık deterjanı, 4 tatlı kaşığı gliserini ilave edip homojen bir sıvı elde edene kadar karıştıralım.
- İsteğe bağlı olarak renkli baluncuklar görmek isterseniz bir iki damla gıda boyası damlatabilirsiniz ancak unutmayın ki mobilyalarınız üzerinde leke bırakabilir.
- Normal bir pipet kullanıyorsanız iki ucunun açık olduğundan emin olunuz. Eğer tam açık değiller ise makas yardımıyla kesiniz ve Pipetinizi ortadan hafifçe bükün. Pastör pipet kullanıyorsanız bu işlemleri yapmanıza gerek yoktur.
- Bükülen pipeti hazırladığınız solüsyonun içine daldırın. Bu aşamada pipetin temiz olan ucundan yavaşça üfleyin. Hızlı üflememeye dikkat edin çünkü baloncuk patlayacaktır.
- Pipetten çıkan baloncuğu eldiven giydiğiniz eliniz üzerinde zıplatabilirsiniz. Eğlence başlasın !!
- Baloncukla eldiven üzerinde oynadığınız taktirde patlamayacaktır. Ancak kuru bir yüzeye temas ettiğinde patlayacaktır. Çünkü baloncuklar kuru yüzeyi sevmezler. Bunun ispatını ise pürüzsüz bir yüzeyi ıslatıp pipetten çıkan baloncuğu yüzeye gönderdiğiniz patlamadığını göreceksiniz. Hatta ıslak yüzey üzerindeki bu baloncuğu pipetten üflediğiniz nefesiniz aracılığıyla istediğiniz kadar büyütebilirsiniz ve balon içinde baloncuklar elde edebilirsiniz.
Ben Zıp Zıp baloncukları doğum günlerinde , 23 Nisan Ulusal Egemenlik ve Çocuk Bayram gibi coşkuyla ve heyecanla kutladığımız özel günlerde hazırlamayı çok seviyorum. Hem kendi beğenimi öne çıkaran renkleri kullanarak enerjim artıyor hem de bilim yaparak keyifli zaman geçiriyorum. Peki siz ne zaman renkli zıp zıp baloncukları deneyimleyeceksiniz ?
Kendinize özgü Zıp Zıp Baloncuk çalışmanızı bizimle paylaşmayı unutmayın! STEAM on Metaverse Instagram sayfasından bize ulaşabilirsiniz.
Hatırlatmalar ve Notlar
- Gliserine muadil olarak Mısır Şurubu kullanabilirsiniz.
- Gliserini eczaneden temin edebilirsiniz.
- Bu eğlenceli bilim aktivitesini evde deneyecekseniz, makas gibi kesici aletleri kullanırken lütfen yetişkin yardımı almaktan çekinmeyin. Gıda boyası gibi yapay renk vermek için kullanılan kimyasalları mobilya benzeri eşyalara zarar vermemek için de ebeveynlerinizden yardım almayı ihmal etmeyin.
Kaynakça :
- Scientific American, (2011). Blow the Best Bubbles. https://www.scientificamerican.com/article/bring-science-home-best-bubbles linkinden 06.10.2022 tarihinde alınmıştır.
- Bilim Genç Tübitak, (2020). Sabun ve Deterjan arasında ne fark var?. https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/sabun-ile-deterjan-arasinda-ne-fark-var linkinden 06.10.2022 tarihinde alınmıştır.
- Pubsapp, (2003). Soap Bubbles. https://pubsapp.acs.org/cen/whatstuff/stuff/8117sci3.html linkinden 06.10.2022 tarihinde alınmıştır.
- Thoughtco, (2019). Bubbles Science. https://www.thoughtco.com/bubble-science-603925 linkinden 06.10.2022 tarihinde alınmıştır.
- Baloncuk fotoğrafı. https://www.pexels.com/tr-tr/fotograf/isik-sanat-soyut-bardak-364495/ 06.10.2022 tarihinde alınmıştır.
- Baloncuk fotoğrafı. https://www.pexels.com/tr-tr/fotograf/oyuncak-kabarciklar-aile-birlikte-8943646/ 06.10.2022 tarihinde alınmıştır.
