Что потребуется: два стакана, плотная бумажная салфетка или полотенце (у нас в опыте - из спанлейса), пищевой краситель, вода (лучше теплая).
Наполните один стакан водой, второй - оставьте пустым. Растворите краситель любого цвет в стакане с водой. Сверните бумажное полотенце трубочкой. Один конец опустите в стакан с окрашенной водой, второй - в пустой стакан, чтобы получился бумажный мост. Теперь запаситесь терпением и наблюдайте.
Результат: благодаря капиллярным силам (по полостям внутри салфетки) вода из полного стакана перетекает в пустой стакан. Уже в первые 15 минут можно увидеть, как окраситься мостик, и вода начнет перетекать в пустой стакан. Процесс остановится только тогда, когда в обоих стаканах будет одинаковое количество воды.
А теперь исследование. Тот же самый опыт мы выполнили, взяв вишневый отвар и воду, подкрашенную пищевым красителем, акварельными красками и гуашью. Что мы наблюдаем?
Вода, окрашенная вишневым соком и пищевым красителем, в неизменном виде перетекает по салфетке в пустой стакан. Вода, окрашенная акварельными красками, во втором стакане чуть светлее, чем в первом, из которого она перетекала. А в четвертом стакане (с гуашью) разница уже явная - вода во втором стакане намного светлее, чем в первом. Что же происходит? Вероятно, вишневый сок и пищевой краситель с водой образуют раствор, гомогенную смесь, молекулы натуральных красителей прочно связаны с водой и поднимаются вместе с ней. А вот пигменты красок (акварели и гуаши) с водой образуют не раствор, а суспензию (взвесь). Скорее всего, это какие-то неорганические соединения, не растворимые или малорастворимые в воде. В этом можно убедиться, если размешать их в воде и оставить на какое-то время. Часть пигмента осядет на дне сосуда.
В нашем эксперименте часть пигмента акварельных красок все-таки смогла "устремиться" вслед за водой по мостику, а гуашь с этой задачей справилась еще хуже.
Итак, результат эксперимента - вещества (в нашем случае красители) по-разному взаимодействуют с водой: могут образовывать растворы и взвеси. Вещества, находящиеся в воде в виде взвеси, связаны с водой слабо, поэтому они оседают со временем и не полностью переносятся водой под действием капиллярных сил.
Исследовательскую работу, для которой можно использовать этот или подобный экспериментальный материал, можно посвятить исследованию капиллярного эффекта в природе и жизни человека (как движется кровь по сосудам, как растения впитывают воду из почвы, почему мы используем махровые полотенца, почему дома ставят на фундаменте и между стенами и фундаментом прокладывают гидроизоляционный слой).
А можно на этом простом опыте выполнить исследование по тканям. Все ткани с разной скоростью будут перемещать воду в пустой стакан. С чем это связано? Чем хороши шерстяные вещи (в частности, вязаные носки и свитера), ведь, несмотря на изобилие новых смесовых тканей, от шерсти мы не отказываемся? Как связан капиллярный эффект с одеждой для активного отдыха?
Также этим способом можно очищать грязную воду от взвесей, например, от ила в природных условиях (в походе).
Как видите, на основе очень простого занимательного опыта можно выполнить очень интересную детскую исследовательскую работу.
Больше про научно-исследовательские работы школьников по естественным наукам (идеи, адаптированные для детских работ методики (как из занимательных опытов, так и из практикумов для средних и высших УЗ), структура, литература, особенности оформления, информация о конкурсах Малых академий наук, электронных СМИ и т.п.), а также множество интереснейших фактов из химии, физики, биологии, экологии, наук о человеке и здоровом образе жизни в https://vk.com/club134922633, открытая группа Есения (ЕСтЕственно-Научные ИсследованиЯ)
