到底是哪個人的鼻涕會跳?而且跳得非常高?在同學手中,在玩具箱裡,處處可見五彩繽紛的「跳動的鼻涕」。偶然之間,我們決定以「跳動的鼻涕」當作這次科展的主題。

 

X博士摘要說明】

  1. 膠水成份的不同,對於水黏土軟硬度的影響。
  2. 保力龍膠的使用,對於水黏土軟硬度的影響。
  3. 比較膠水和硼砂水作用及保力龍膠和硼砂水作用,對於水黏土軟硬度的影響。

 

第 53 屆 國小化學科作品

題目:跳動的鼻涕-水黏土的多元變化

作者:桃園縣立永順國民小學的同學們

 

【摘要(原文)

市面上的膠水加了硼砂水溶液之後,變成彈力球,吸引同學的眼光。究竟硼砂和膠水間,到底產生了什麼變化,這引起我們研究的動機,於是使用膠水和硼砂以及保力龍膠和硼砂,來製作彈力球,並探討不同配方所製造彈力球的彈性。由實驗結果,我們得到: 水黏土依硼砂濃度的不同,或黏著劑的不同,耐震度和彈跳高度也有所差別。當我們在製作產品時,應該考量到對於產品需求的特性,選擇適合的成份來製作。如果要做鼻涕蟲,可以用膠水和硼砂混合;如果要做彈力球,可以用保力龍膠和硼砂混合。另外我們發現保力龍膠和硼砂混合後,產生極大的耐震性,可以做為其他需要耐震產品的參考,如:可以做成耐震的杯套。

 

X博士步驟說明】

  • 不同濃度的硼砂水(熱水),對於水黏土軟硬度的影響。

         研究假設:水溫愈高,溶解硼砂溶解量愈大。

  1. 拿出 8 個燒杯,分別加入 10 ㏄的膠水。
  2. 另外再拿出 8 個燒杯,分別調製成重量百分濃度為 1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%的硼砂水溶液。
  3. 將加入膠水的 8 個燒杯,分別滴入不同濃度的硼砂水各 4 ㏄。
  4. 用竹筷攪拌燒杯中的膠水和硼砂水,讓他們凝固成形,再用手揉捏。

投影片2

A 組、B 組、C 組、D 組的水黏土都摔不碎,D 組水黏土彈跳高度表現最佳,所以覺得 D 組的成份組合較適合做彈跳球。

 

  • 不同比例成份的膠水,對於水黏土軟硬度的影響。
    研究假設:不同比例成份的膠水對於水黏土軟硬度和彈力的影響。
  1. 拿出 5 個燒杯,分別加入不同品牌的膠水各 10 ㏄。
  2. 另外再拿出 1 個燒杯,加入 4g 的硼砂,加熱水 96 g,調製成重量百分濃度 4%的硼砂水溶液。
  3. 將加入膠水的 5 個燒杯,分別滴入濃度 4%的硼砂水各 4 ㏄。
  4. 用竹筷攪拌燒杯中的膠水和硼砂水,讓他們凝固成形,再用手揉捏。

投影片3

不同成份的膠水,膠水中的聚乙烯醇含量較少,也就是硼砂水濃度較高時,水黏土一摔即碎;反之,膠水中的聚乙烯醇含量較多,也就是硼砂水濃度較低時,不易摔碎,且 A 組水黏土彈跳高度較佳,較適合做彈力球,所以必須慎選膠水成份。

 

  • 不同濃度的硼砂水混合膠水,對於水黏土軟硬度的影響。

         研究假設:4%濃度的硼砂水,水黏土彈力較好。

  1. 拿出 2 個燒杯,燒杯加入膠水各 10 ㏄。
  2. 另外再拿出 2 個燒杯,調製成重量百分濃度 2%和 4%的硼砂水溶液。
  3. 將加入膠水的 2 個燒杯,分別滴入濃度 2%和 4%的硼砂水各 4 ㏄。
  4. 用竹筷攪拌燒杯中的膠水和硼砂水,讓他們凝固成形,再用手揉捏。

 

A 組和 B 組的水黏土隨著硼砂水濃度的提高,彈跳度也隨之提升。

用膠水做的水黏土,隨著水份的蒸發,變得愈來愈脆,愈容易摔碎。

 

  • 不同濃度的硼砂水混合保力龍膠,對於水黏土軟硬度的影響。

研究假設:4%濃度的硼砂水,水黏土彈力較好。

  1. 拿出 2 個燒杯,2 加入保力龍膠各 10 ㏄。
  2. 另外再拿出 2 個燒杯,調製成重量百分濃度 2%和 4%的硼砂水溶液。

3.加入保力龍膠的 2 個燒杯,分別滴入濃度 2%和 4%的硼砂水各 4 ㏄。

  1. 用竹筷攪拌燒杯中的保力龍膠和硼砂水,讓他們凝固成形,再用手揉捏。

投影片5

A 組和 B 組的水黏土隨著硼砂水濃度的提高,彈跳度也隨之提升。

用保力龍膠做的水黏土,隨著水份的蒸發,變得愈來愈耐震,彈跳力愈來愈佳。

 

數據分析與結論

水黏土依硼砂濃度的不同,或黏著劑的不同,耐震度和彈跳高度也有所差別。當我們在製作產品時,應該考量到對於產品需求的特性,選擇適合的成份來製作。如果要做鼻涕蟲,可以用膠水和硼砂混合;如果要做彈力球,可以用保力龍膠和硼砂混合。另外我們發現保力龍膠和硼砂混合後,產生極大的耐震性,可以做為其他需要耐震產品的參考,如:可以做成耐震的杯套。

 

以下是評審給的評語

投影片6

 

X博士評語】

在這軟硬不一的水黏土中,硼砂水濃度越高,分子的交聯反應比較好,彈性佳,可以做成彈力球;反之,交聯反應較差,黏性與延展性好,變成液狀或糊稠狀或軟軟的,就是鼻涕蟲,不仿可以在家嘗試,做出跳得最高的彈力球。