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Version actuelle datée du 23 mars 2020 à 21:36
Une expérience haute en couleur !
Difficulté
Facile
Durée
10 minute(s)
Disciplines scientifiques
Chimie, Physique
Sommaire
- 1 Introduction
- 2 Video d'introduction
- 3 Étape 1 - Préparer le matériel
- 4 Étape 2 - Verse le lait dans l'assiette
- 5 Étape 3 - La couleur
- 6 Étape 4 - Le liquide vaiselle
- 7 Étape 5 - Toucher la surface du lait
- 8 Étape 6 - Réitérer la manipulation
- 9 Comment ça marche ?
- 10 Éléments pédagogiques
- 11 Commentaires
Introduction
La musique de cette vidéo est empruntée à http://www.jamendo.com/fr/album/1316/?refuid=122797
Youtube
- Matériel et outils
Colorant 
Un colorant est une substance utilisée pour apporter une couleur à un objet à teinter.
En chimie, les groupement d'atomes dont l'absorption lumineuse cause la couleur s'appelle un chromophore. Un colorant soluble se désigne comme teinture, sinon c'est un pigment.
Dans les techniques d'application, comme la pharmacie ou la cuisine, un colorant peut contenir une combinaison de molécules solubles et de particules insolubles. En biologie, on parle de pigments plus que de colorants, dans tous les cas. Assiette 
Une assiette est une pièce de vaisselle qui permet de contenir et de servir des mets. Elle peut être en verre, en céramique (faïence, porcelaine, grès), en bois, en mélamine ou en métal. Elle est composée d'un fond plat, appelé ombilic, et de bords inclinés (talus ou descente) généralement bordés par un marli, couronne horizontale ou oblique à contours variés et profil droit ou galbé.
Lors de pique-niques on utilise des assiettes jetables en mousse de polystyrène, en carton ou en matière plastique.
Par métonymie, l'assiette peut désigner son contenu (exemple : une assiette de bouillon). Liquide vaisselle 
Une solution détergente qui sert à laver la vaisselle.
Lait 
Le lait est un liquide biologique comestible généralement de couleur blanchâtre produit par les glandes mammaires des mammifères femelles. Riche en lactose, il est la principale source de nutriments pour les jeunes mammifères avant qu'ils puissent digérer d'autres types d'aliments. Le lait en début de lactation, de couleur jaunâtre, présente une composition différente et est appelé colostrum. Il porte les anticorps de la mère, réduisant ainsi le risque de nombreuses maladies chez le nouveau-né, et contient de nombreux autres nutriments indispensables.
Verre 
Un verre est un récipient utilisé pour boire de forme tubulaire, dont les parois sont solidaires et hermétiques. Il est destiné à recevoir des liquides. Il est constitué d'une paraison (corps ou contenant du verre), d'une jambe et d'un pied. Le terme désigne aussi, par métonymie, le contenu de ce récipient : on dit qu'on "boit un verre d'eau".
Pique à brochette 
Une brochette, en cuisine, désigne une fine tige en métal ou en bois sur laquelle sont enfilés des morceaux de nourriture et destinés à être cuits à la broche, c’est-à-dire au-dessus des braises du feu ou au barbecue.
Étape 1 - Préparer le matériel
Colorant (alimentaire, encre de stylo, fait maison...)
Brochette
Verre (récipient qui sert à verser un fond de liquide vaisselle pour le pic à brochette)
Lait
Liquide vaisselle (ou savon)
Étape 2 - Verse le lait dans l'assiette
Étape 3 - La couleur
Dépose quelques gouttes de colorants de différentes couleurs sur le lait.
Prend soin de ne pas en mettre au centre.
Étape 4 - Le liquide vaiselle
Trempe le pique à brochette dans le liquide vaisselle (il peut être versé au préalable dans un petit pot en verre pour pouvoir l'utiliser plus facilement).
Étape 5 - Toucher la surface du lait
Avec le pique à brochette imbibé de liquide vaisselle, touche la surface du lait au centre de l'assiette (sans toucher directement de colorant alimentaire). Les taches de colorant se dispersent dans l'assiette !
Étape 6 - Réitérer la manipulation
Trempe de nouveau le pique à brochette dans le liquide vaisselle et touche maintenant les taches de colorant. Observer !
Tu peux reproduire la manipulation jusqu'à ce que les taches ne se dispersent plus du tout. Il est possible de rajouter des gouttes de colorant alimentaire au fur et à mesure de l'expérience.
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
Dès que l'on dépose le pique à brochette imbibé de liquide vaisselle, les couleurs se dispersent à la surface du lait en s'éloignant du pique.
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
Les contenants (assiette et pot en verre) doivent être propres : il ne doit pas y avoir de traces de liquide vaisselle.
Explications
Le lait est constitué en grande partie d'eau, de gras et de protéines.
Le liquide vaisselle est un produit qui permet de solubiliser, c'est à dire mélanger, deux entités qui ne se mélangent au départ.
A la surface du lait, les molécules d'eau forment une sorte de membrane tendue. Ce phénomène est dû à une force appelée tension superficielle.
Dans ce cas cette tension peut être considérée comme une force qui retient les éléments présents sur la surface : les molécules d'eau agissent comme une bâche sur laquelle reposent les gouttes d'encre.
En touchant la surface du lait avec du produit vaisselle, on affaiblit la tension superficielle et cela fixe les molécules d'eau et pousse les gouttes d'encre car le liquide ne réagit qu'avec l'eau ! Cet effet se propage et les gouttes d'encre se dispersent progressivement.
Le liquide vaisselle joue donc la fonction d'un agent de dispersion.
Applications : dans la vie de tous les jours
La tension superficielle permet de répondre à d'autres questions comme :
- Pourquoi certains insectes comme le gerris marchent sur l'eau ?
- Pourquoi la rosée ne s'étale pas sur les pétales de fleurs ?
- Comment se forment les bulles de savon ?
Pourquoi utilisons nous du produit vaisselle?
L'eau tend à glisser et à former des gouttelettes sur la vaisselle sale. C'est dû à la tension superficielle de l'eau et à la présence de graisse sur la vaisselle. Ainsi il est très difficile de faire la vaisselle sans ce liquide si pratique.
Comment permettre à l'eau de mouiller davantage la vaisselle ? C'est simple : il suffit de briser la tension superficielle avec de l'eau chaude ou du produit vaisselle, autrement dit d'utiliser un agent qui permet de rendre miscibles deux entités étrangères: le liquide vaisselle. L'eau et le liquide vaisselle peuvent alors déloger la saleté et les graisses.
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- Trombone qui flotte est une analogie de l'insecte qui marche sur l'eau, une expérience très amusante.
- Savon,à quoi ça sert ? est une ouverture qui permet de comprendre les effets du savon sur deux phases non miscibles
Éléments pédagogiques
Pistes pour animer l'expérience
La tension superficielle permet de répondre à d'autres questions comme :
- Pourquoi certains insectes comme la gerris marchent sur l'eau ?
- Pourquoi la rosée ne s'étale pas sur les pétales de fleurs ? Explications de la capillarité dans Wikipédia
- Comment se forment les bulles de savon ?
Dernière modification 23/03/2020 par user:H.toxe.
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