III Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ЗАГАДКИ МЫЛЬНЫХ ПУЗЫРЕЙ
Ищуков И.С.
Автор работы награжден дипломом победителя первой степени
Диплом школьника      Диплом руководителя
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


ВВЕДЕНИЕ

Соломинку простую сейчас возьму я в рот,

Воды в нее втяну я, потом слегка подую в соломинку –

И вот, сияя гладкой пленкой, растягиваясь вширь,

Выходит нежный, тонкий, раскрашенный пузырь.

Самуил Маршак

Актуальность темы

Мама часто покупает нам мыльные пузыри. И мы часто с младшей сестрой с ними играем. Но недавно мы попали на целое представление, где нам показали, как можно делать огромные мыльные пузыри. Настолько огромные, что в пузырь может поместиться целый человек. Например, на рисунке 1 на меня одели мыльный пузырь как шлем от скафандра, а на рисунке 2 – это я целиком поместился в скафандр. Вы не поверите, в один из таких пузырей целиком поместился даже наш папа (рисунок 3).

Рисунок 1 – На мне шлем из мыльного пузыря

Рисунок 2 – Я целиком поместился в мыльный пузырь

Рисунок 3 – В пузырь даже поместился мой папа

Тех пузырей, которые нам покупает мама в маленькой бутылочке мало, и они быстро заканчиваются. Поэтому мне захотелось узнать секрет волшебных пузырей, чтобы дома самостоятельно сделать такие опыты, как нам показали на шоу.

Цель моего исследования: узнать секрет мыльных пузырей и научиться получать крупные, крепкие мыльные пузыри.

Задачи моего исследования:

  1. Познакомиться с историей происхождения мыльных пузырей.

  2. Узнать секреты мыльного пузыря.

  3. В домашних условиях провести опыты по надуванию различных видов мыльных пузырей.

  4. Провести праздник в нашем классе «Волшебство мыльных пузырей»

Гипотеза:при применении «секретного» вещества в составе раствора мыльные пузыри получатся крупными и крепкими.

Методы исследования: анализ литературы, опрос, наблюдение, проведение опытов, сравнение и обобщение результатов.

Практическая направленность.Моя работа может быть использована при проведении праздников, на уроках окружающего мира, для расширения умственного кругозора детей и взрослых, которые желают узнать секреты мыльных пузырей.

1. История происхождения мыльных пузырей

Для того, чтобы узнать, как и когда появились мыльные пузыри, мы с мамой нашли информацию в интернете.

Оказывается, во время археологических работ в древнеримском городе Помпеи были найдены настенные рисунки с детьми, которые надувают пузыри. Значит, пузыри радовали детей и взрослых ещё во времена древней Помпеи. Видимо, у них были свои секреты производства мыла. А в Китае сохранились старинные изображения на бумаге, где люди через палочки надувают шарики.

На картинах фламандских художников 18 века часто встречались изображения детей, выдувающих мыльные пузыри через глиняную соломинку. В 18 и 19 веках дети выдували мыльные пузыри, используя мыльную воду, оставшуюся после стирки.

Еще я узнал, что секреты мыльных пузырей интересовали философов, художников, учёных на протяжении веков, не оставляя равнодушных и в 20-21 веках. Так, например, 9 августа 1996 года, Алан Маккей (Новая Зеландия) пустил мыльный пузырь длиной 32 метра (рисунок 4). Его имя было занесено в «Книгу рекордов Гиннеса». Иллюзионист Фэн Янг в 1997 году построил целую стену из мыльной пленки площадью 370 м² и длиной около 48 метров (рисунок 5). Еще одним известным покорителем мыльных пузырей является Сэм Хит. Он выдул самый огромный в мире мыльный пузырь, скорее целую мыльную тучу, которая парила в воздухе в парке Лондона. Однажды Сэм выдул мыльный пузырь, внутри которого находилось 50 человек (рисунок 6).

Мыльные пузыри обычно недолговечны, существуют лишь несколько секунд и лопаются при прикосновении или самопроизвольно. Но, тем не менее, выдувание мыльных пузырей – любимое детское развлечение. И не только детское. Пока я проводил исследование, убедился, что и взрослые тоже очень увлекаются выдуванием (и ведут себя как дети) .

Рисунок 4 – Мыльный пузырь Алана Маккея

Рисунок 5 – Стена из мыльной пленки, которую сделал Фэн Янг

Рисунок 6 – Мыльный пузырь, в который Сэм Хит поместил 50 человек

2. Рецепты производства раствора для мыльных пузырей

Итак, мне стало известно, что мыльный пузырь — это тонкая плёнка мыльной воды, которая формирует сферу с переливчатой поверхностью

Сэм Хит использовал секретную формулу, над которой он химичил двадцать лет. “Все зависит от правильного мыльного раствора”, – рассказывал мастер. – “Если у вас нет правильного состава, вы можете дуть сколько угодно, но у вас ничего не получится». Как же мне приготовить правильный раствор? Я понял, что основу всех рецептов составляют вода и моющее вещество. Это может быть жидкость для мытья посуды, мыло, стиральный порошок, гель для душа, шампунь. Мама подсказала, что воду лучше брать теплую. Еще мы прочитали в интернете, что вода должны быть мягкая. Поэтому в качестве воды лучше всего брать талый снег. Но в этом году зима выдалась бесснежная. И мы решили, что вместо водопроводной воды будем использовать очищенную воду. Такую, как продают в магазинах. Кроме того, мы с мамой прочитали, что наиболее оптимальным средством для основы мыльных пузырей являются моющее средство для мытья посуды или шампунь. Те, кто пробовали использовать мыло или стиральный порошок, не получили хорошего эффекта.

Итак, я начал экспериментировать. Я взял два разных моющих средства – Фейри и Прилл. А также свой шампунь для волос. В трех посудах я приготовил растворы, смешал приготовленные жидкости с водой (рисунок 7).

Рисунок 7 – Готовим растворы

Растворы готовы. Я взял соломинку и в предвкушении удовольствия макнул её в первый раствор. Набрал побольше воздуха, дунул, и … Ничего не получилось. Попробовал с двумя другими сделать то же самое. Раствор с Фейри позволил выдуть небольшие пузыри, но они сразу лопались (рисунок 8), чуть хуже дело обстояло с шампунем, а раствор со средством Прилл вообще не позволил надуть пузыри. Такого эффекта я не ожидал. Видимо есть какой-то секрет. Я приступил к опросу и стал проводить опыты. Я опрашивал своих знакомых, друзей, родственников, учителей.

Рисунок 8 – Первые пузыри получились совсем маленькие

Опрашивая взрослых, я узнал, что секрет прочности мыльных пузырей – это особое вещество, которое продается в аптеке. Это глицерин.Глицерин мы с мамой купили в аптеке. Добавили его в мои растворы и выждали час, как нам рекомендовали сделать. Пузыри стали выдуваться крупные, но они сразу лопались. Тогда мама предложила поэкспериментировать с пропорциями веществ. Путем проб мы вывели такую формулу: 6 столовых ложек воды, 3 столовые ложки Фейри, 1 столовая ложка глицерина. Этот раствор позволял надувать пузыри крупнее и прочнее, чем другие. А вот раствор, в котором мы использовали средство для мытья посуды Прилл, даже после добавления глицерина не позволил надуть большой пузырь, что очень меня огорчило. Отсюда я сделал вывод, что не каждое средство для мытья посуды подойдет в качестве основы для получения мыльного раствора с целью надувания больших пузырей. Еще экспериментально мы установили, что чем дольше раствор отстаивается, тем лучше он «поспевает». Пузыри с раствором, который отстоялся хотя бы 30-40 минут, получаются крепче и крупнее.

Есть еще одна хитрость, которую мы подсмотрели с мамой во время детского шоу с мыльными пузырями. Ведущая все время распыляла воду из пульверизатора в том месте, где надувала мыльные пузыри. Отсюда мы сделали вывод, что сухой воздух – враг мыльных пузырей. Мы попробовали распылить немного воды и пузыри стали еще крупнее и прочнее, что нас очень порадовало.

Вывод:Основу всех рецептов для раствора составляют вода и моющее вещество. Это может быть жидкость для мытья посуды, мыло, стиральный порошок, гель для душа, шампунь, но лучше всего моющее средство Фейри. Вода должна быть теплой и мягкой. Самое главное, «секретное» вещество, которое придает пузырям прочность – это глицерин. Для лучшего результата раствор должен «отстояться» 30-40 минут. Мыльные пузыри не любят сухой воздух. Поэтому в месте проведения опытов необходимо распылять воду из пульверизатора.

3. Описание опытов по надуванию мыльных пузырей Сначала мы все вместе просто беспорядочно с удовольствием выдували пузыри из соломинок разной толщины. Это очень нравилось и мне, и всей моей семье. Получались очень большие и прочные пузыри (рисунок 9). Потом решили выдувать пузыри разной формы, размеров, сажать пузырь в пузырь, выдувать пузырь вокруг игрушки, сажать пузырь на разные предметы и даже замораживать пузырь. Рисунок 9 – Мой первый большой пузырь Опыт 1. Пузырь в пузыре на ладошке

Я смочил ладошку в мыльном растворе. Мама выдула из соломинки мыльный пузырь и посадила его мне на ладошку. Он не лопнул! Мама продолжала дуть в соломинку и пузырь стал увеличиваться в размерах (рисунок 10).

Дальше мама осторожно через стенку первого пузыря протолкнула соломинку до центра. Большой пузырь не лопнул! Медленно начала дуть в соломинку. Получился второй пузырь, заключенный в первом. После этого мама осторожно вытянула соломинку, у меня на ладошке остались два пузыря – один в одном (рисунок 11).

Вывод: стенки мыльного пузыря достаточно прочны и эластичны, чтобы сквозь них можно было провести соломинку, предварительно смоченную мыльным раствором. Пузырь можно посадить на любую поверхность, смоченную мыльным раствором.

Рисунок 10 – Мыльный пузырь на моей ладони

Рисунок 11 – Пузырь в пузыре

Опыт 2. Пузыри вокруг предметов.

В блюдце я налил мыльный раствор настолько, чтобы его дно было покрыто слоем в 2 – 3 миллиметра. Для опыта я выбрал маленькую фигурку из Киндер-сюрприза. Особенность этой фигурки в том, что она не гладкая, а рельефная. Поэтому, сделав выводы из первого опыта, я смочил эту игрушку мыльным раствором и поставил в центр блюдечка. Опустив соломинку в мыльный раствор, я начал выдувать пузырь. Пузырь медленно наползал на игрушку. В конце концов, фигурка оказывается лежащей под прозрачным полукруглым колпаком из мыльной пленки (рисунок 12).

Вывод: мыльная пленка пузыря достаточно прочна и эластична, чтобы в него можно было поместить небольшой предмет, предварительно смоченный мыльным раствором.

Рисунок 12 – Игрушка в мыльном пузыре

Опыт 3. Пузыри с помощью большого кольца

Для этого опыта я решил использовать кольцо от кольцеброса, у которого достаточно большой диаметр (10 сантиметров). Окунаем это кольцо в мыльный раствор. Делаем быстрый и резкий взмах. От потока воздуха образуется пузырь, он тут же отрывается от кольца. Можно получить пузырь и без резких взмахов. Я попробовал дуть в кольцо. В результате из кольца выдулся пузырь, похожий по форме на сосиску (рисунок 13).

Вывод: Чем больше диаметр используемого приспособления, тем большей формы получается мыльный пузырь.

Рисунок 13 – Пузырь, полученный с помощью большого кольца

Опыт 4. Вода сквозь пузырь

На проволочной рамке получаем плёнку и льем через нее воду. Удивительно! Вода проходит сквозь пленку, и она не рвется!

Опыт 5. Мыльный пузырь без всяких приспособлений

Мне было интересно можно ли получить пузыть голыми руками, без всяких приспособлений. Я обмакнул свою ладонь в мыльный раствор, сложил в колечко большой и указательный пальцы. И дунул. Получился огромный пузырь (рисунок 14). Я пошевелил пальцами руки. Пузырь изменил свою форму, но не лопнул. Он как будто подстроился под форму моей руки (рисунок 15).

Рисунок 14 – Пузырь без всяких приспособлений

Рисунок 15 – Пузырь изменил форму, но не лопнул

Опыт №6. Рекордный пузырь

Мы старались получить самый крупный пузырь. Оказалось, что трубка для пузырей годится не всякая. Чем больше отверстие трубки, тем пузыри получаются крупнее. У нас не было никакой рамки большого размера. И мама предложила вместо этого использовать простую веревочку, связанную в колечко. Я обмакнул веревку в раствор так, чтобы внутри образовалась мыльная плёнка, и сделал резкий взмах. Получился огромный мыльный пузырь (рисунок 16)

Вывод:размер пузыря зависит от размера отверстия трубки. Чем больше отверстие трубки, тем пузыри получаются крупнее. Для получения пузырей можно использовать самые разнообразные предметы, например, простую веревку.

Рисунок 16 – Рекордный пузырь

Интересный факт. Замороженный пузырь

Этот опыт я не смог сделать дома, потому что для него нужны специальные условия, которые бы позволили заморозить пузырь. Но я нашел информацию и картинки в интернете.

Очень интересной особенностью мыльных пузырей является то, что их можно заморозить (рисунок 17). Замороженный пузырь не разобьется, коснувшись земли. После заморозки он станет эластичным, и при надавливании на нем появляются вмятины. Мыльный пузырь замерзает при температуре -7. Чтобы заморозить мыльный пузырь, нужно опустить его на снег или поместить в пространство с минусовой температурой.

Рисунок 17 – Замороженный пузырь

Вывод: Проведя эти опыты, я убедился, что мыльные пузыри при правильном надувании, могут радовать глаз в течение нескольких минут. Мыльная пленка пузыря достаточно прочна и эластична, чтобы в него можно было поместить небольшой предмет, предварительно смоченный мыльным раствором. Сквозь мыльную пленку можно лить воду и она не лопнет. А также с помощью мыльных пузырей можно создавать необыкновенной красоты предметы.

Для того, чтобы опыт получился, нужно потрудиться. В любом опыте сначала ничего не получается, потом получаются мелкие пузырьки. И только тогда, когда поймешь, с какой силой дуть, с какой резкостью взмахнуть рукой, когда вообще замереть, чтобы «не спугнуть» пузырь – вот тогда начинает получаться то, что задумано.

Важно не забывать про то, что мыльные пузыри не любят сухой воздух и все время увлажнять пространство опытов с помощью пульверизатора.

4. Описание праздника в нашем классе «Волшебство мыльных пузырей»

Опыты проводить мне очень понравилось. Продемонстрировать свои умения в полной мере я хочу на празднике в классе «Волшебство мыльных пузырей», который мы запланировали провести через две недели в нашем классе. Я хочу рассказать своим одноклассникам историю возникновения мыльных пузырей.

А еще я очень хочу показать своим друзьям все те опыты, что мы проделали дома с мамой. Для этого мы специально сделали побольше мыльного раствора из средства Фейри. Пришлось еще раз ехать в аптеку за глицерином, потому что тот, что мы купили в первый раз, быстро закончился. Мама уже приготовила мне пакет со всем необходимым реквизитом: специальная тарелка для раствора, пульверизатор с водой, несколько полотенец, чтобы все вытирать, соломинки для коктейля, кольца, веревочка. Я надеюсь, что мои одноклассники очень удивятся и сами захотят сами попробовать это сделать. В конце праздника мы сможем устроить конкурс на самый крупный мыльный пузырь.

Вывод: выдувание мыльных пузырей – очень увлекательное и познавательное занятие. Это умение может пригодиться для украшения любого праздника, тематического занятия, шоу.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Закончив свою работу, я понял насколько был мало ознакомлен с таким удивительным явлением, как мыльный пузырь.

До сих пор неизвестно, когда и где точно появились мыльные пузыри. Секреты мыльных пузырей интересовали людей на протяжении веков, не оставляя равнодушных и в современное время. В «Книгу рекордов Гиннеса» занесена запись о выдувании самого большого мыльного пузыря – 32 метра. Все зависит от правильного мыльного раствора, если у вас нет правильного состава, вы можете дуть сколько угодно, но у вас ничего не получится. Основу всех рецептов для раствора мыльных пузырей составляют теплая очищенная вода и моющее вещество. Самое главное вещество, которое придает пузырям прочность, секрет мыльного пузыря – это глицерин. Для лучшего результата раствор должен «отстояться» 30-40 минут. Мыльные пузыри не любят сухой воздух. Поэтому пространство вокруг необходимо увлажнять, распыляя воду из пульверизатора. Для выдувания пузырей лучше использовать различные трубочки и рамки. Чем больше отверстие трубки или рамки, тем крупнее получается пузырь. При этом можно обойтись и без специальных приспособлений, выдувая пузыри голыми руками. Сквозь мыльную пленку, натянутую на рамке, можно лить воду и пленка не лопнет. Умение выдувать мыльные пузыри может пригодиться для украшения любого праздника, тематического занятия, шоу.

Мое предположение о том, что при применении секретного вещества ГЛИЦЕРИН пузыри получатся крепкими и крупными, подтвердилось.

Я понял, что это красивое явление можно изучать с разных сторон. Пока мне не хватает знаний. Думаю, что обязательно вернусь к исследованию, когда буду изучать физику и химию. Нужны эксперименты, опыты, исследования, чтобы наука не была сложной и скучной.

По-моему, свойства мыльных пузырей (приобретать всегда форму шара из любой другой формы, увеличение размера под действием напора воздуха, плавный полет, эластичные стенки пузыря и др.) ученые смогут применить для создания каких-либо приборов.

В целом, исследование мыльных пузырей оказалось интересным, красивым, увлекательным и полезным занятием.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
  1. Малофеева Н. Н. Большая книга самых интересных фактов. – М.: ЗАО «РОСМЭН-пресс», 2010. – С. 149.

  1. Самые большие мыльные пузыри в мире Blogga.Ru

  2. Как сделать мыльные пузыри. http://www.all-ebooks.com/

  3. Мыльные пузыри (видео). http://www.consumer-club.com.ua/multimedia/tag/