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。

 

🔥🔥專業科展線上課程🔥🔥

科展免費分享內容

科展秘笈系列影片a>

科展Podcast
【科展秘笈-研究攻略】a>

孩子的科學遊戲：53個在家就能玩的科學實驗全圖解
https://www.books.com.tw/products/0010758522

科學X博士
粉絲頁：https://www.facebook.com/doctorx9000/
官網網址：http://doctorx9000.com/
IG：https://www.instagram.com/doctorx9000/
LINE官方帳號：https://line.me/R/ti/p/%40doctorx9000
合作連絡：doctorx9000@gmail.com