Le lait multicolore
Une expérience avec du lait, des colorants et du savon liquide !
Réactifs
Sécurité
- Portez des gants et des lunettes de protection.
- Réalisez l’expérience sur le plateau en plastique.
- Éviter tout contact des produits chimiques avec les yeux ou la bouche.
- Éloigner les jeunes enfants, les animaux et les personnes sans équipement de protection des yeux de la zone où sont réalisées les expériences.
- Ranger ce coffret d’expériences hors de portée des enfants de moins de 10 ans.
- Nettoyer la totalité du matériel après utilisation.
- S’assurer que tous les récipients sont hermétiquement fermés et convenablement stockés après utilisation.
- S’assurer que tous les récipients vides sont correctement éliminés.
- Ne pas utiliser d’autre matériel que celui fourni avec le coffret ou recommandé dans la notice d’utilisation.
- Ne pas remettre les denrées alimentaires dans leur récipient d’origine. Les jeter immédiatement.
- En cas de contact avec les yeux : laver abondamment à l’eau en maintenant les yeux ouverts si nécessaire. Consulter immédiatement un médecin.
- En cas d’ingestion : rincer la bouche abondamment avec de l’eau, boire de l’eau fraîche. Ne pas faire vomir. Consulter immédiatement un médecin.
- En cas d’inhalation : transporter la personne à l’extérieur.
- En cas de contact avec la peau et de brûlures : laver abondamment à l’eau la zone touchée pendant au moins 10 minutes.
- En cas de doute, consulter un médecin sans délai. Emporter le produit chimique et son récipient.
- En cas de blessure, toujours consulter un médecin.
- L’utilisation incorrecte des produits chimiques peut engendrer des blessures et nuire à la santé. Réaliser uniquement les expériences décrites dans les instructions.
- Ce coffret d’expériences est à utiliser uniquement par des enfants de plus do 10 ans.
- Compte tenu de très grandes variations des capacités des enfants, même au sein d’un groupe d’âge, il convient que les adultes surveillants apprécient avec sagesse quelles sont les expériences appropriées et sans risque pour les enfants. Il convient que les instructions permettent aux adultes surveillants d’évaluer chacune des expériences afin de pouvoir déterminer son adéquation à un enfant particulier.
- Il convient que l’adulte surveillant s’entretienne des avertissements et des informations de sécurité avec l’enfant ou les enfants avant de commencer les expériences. Il convient d’accorder une attention particulière à la sécurité lors de la manipulation d’acides, d’alcalis et de liquides inflammables.
- Il convient que la zone où sont réalisées les expériences soit sans obstacle et ne soit pas située près d’une réserve de denrées alimentaires. Il convient qu’elle soit bien éclairée et aérée, et à proximité d’une adduction d’eau. Il convient d’utiliser une table solide dont la surface est résistante à la chaleur.
- Il convient d’utiliser complètement les substances contenues dans des emballages non refermables au cours d’une expérience, c’est-à-dire après l’ouverture de l’emballage.
FAQ et dépannage
Versez juste assez de lait pour recouvrir le fond de la boîte de Pétri. Veillez à ne pas trop en ajouter : vous allez mélanger les contenus de la boîte de Pétri à l’étape suivante.
Excellente idée ! Vous pouvez toucher différents endroits dans la boîte de Pétri avec le coton-tige imbibé de savon. Vous pouvez même essayer de toucher les points concentrés de colorant eux-mêmes avec le coton-tige. Vous pouvez également mettre l’absorbant dans le mélange final et voir ce qui se passe !
Ce coffret contient suffisamment de savon liquide pour répéter cette expérience plusieurs fois. Nous vous déconseillons d’utiliser le savon liquide que vous avez à la maison, car les résultats ne seront probablement pas aussi spectaculaires. Bien sûr, vous pouvez toujours essayer l’expérience en utilisant votre propre savon liquide. Mais, n’oubliez pas de laver soigneusement la boîte de Pétri après chaque tentative.
Oui : n’hésitez pas à utiliser le colorant alimentaire que vous avez à la maison ! Si un colorant est très visqueux, utilisez de l’eau pour le diluer à une consistance appropriée. Si un colorant est en poudre, préparez une solution aqueuse.
Comme certains colorants alimentaires se dissolvent faiblement dans l’eau, leurs formes commerciales peuvent contenir des agents de surface, parfois même du savon, pour améliorer leur solubilité. Malheureusement, de tels colorants ne fonctionneront pas pour cette expérience : si vous les ajoutez à votre lait, les autres colorants alimentaires se « diffuseront » immédiatement. Testez différentes couleurs pour déterminer celles qui conviennent le mieux pour l’expérience.
Oui, en principe. Le résultat sera toutefois légèrement différent, car le lait et l’eau ont des propriétés physiques et chimiques différentes.
En fait, la principale raison pour laquelle nous recommandons d’utiliser du lait est de rendre l’expérience visuellement plus attrayante. Comparées à de l'eau incolore, les couleurs vives sont beaucoup plus spectaculaires sur un fond blanc.
L’annatto contenu dans le coffret est un réactif chimique. NE le consommez PAS d’aucune manière.
Instructions pas à pas
Appliquez quelques gouttes de colorant à la surface du lait.
Le savon liquide « glisse » très rapidement sur la surface du lait, entraînant les colorants avec lui.
Essayez en ajoutant une goutte de savon liquide.
Élimination des déchets
Éliminez les déchets solides avec les ordures ménagères. Versez les solutions dans l’évier. Lavez avec beaucoup d’eau.
Description scientifique
Quel est le rôle du savon dans cette expérience ?
Dès que le savon entre en contact avec le lait, il commence à se répandre, et une très fine pellicule de savon se développe à la surface du lait. Le savon entraîne avec lui la propagation des couleurs. C’est ce qui produit le bel effet que vous voyez.
Le savon est une substance particulière. Ses molécules se composent de deux parties : une « tête » hydrophile (qui aime l’eau), fortement attirée par l’eau, et une « queue » hydrophobe (qui craint l’eau), n’aimant pas du tout l’eau.
Lorsque le savon est ajouté à l’eau (ou au lait), ses molécules s’organisent de manière à ce que leur tête soit dans l’eau, et que leur queue ne le soit pas. On peut observer ce processus par la formation d’une pellicule à la surface du liquide.
Les molécules de savon et les autres substances semblables (celles qui possèdent également des « queues » hydrophobes et des « têtes » hydrophiles) abaissent la tension superficielle de différents liquides. C’est la raison pour laquelle on les appelle des agents de surface, ou agents tensio-actifs. Ces substances nous aident à laver la vaisselle grasse : les « queues » creusent dans la graisse, tandis que les « têtes » restent dans l’eau et aident à déloger les substances indésirables.
Pourquoi utilisons-nous du lait ?
C’est la couleur du lait, et non pas ses composants, dont nous avons besoin pour cette expérience. Le contraste entre les couleurs vives et la surface blanche rend cette expérience beaucoup plus spectaculaire. N’importe quelle variété de lait –comme le lait de coco, le lait de soja ou le lait de vache ordinaire – convient pour cette expérience !
Vous pouvez également essayer d’utiliser de l’eau au lieu du lait. Comparez la brillance des couleurs !
Ça, c’est intéressant !
Qu’est-ce que la tension superficielle ?
Imaginez que les molécules d’eau sont comme des pieuvres qui essaient de se tirer les unes les autres en utilisant leurs huit tentacules à la fois. Dans un tel scénario, la plupart de ces diverses « tractions » s’annulent. Les « pieuvres » qui se trouvent à la surface sont toutefois déséquilibrées : elles sont tirées par leurs amies situées sous elles, mais sans aucune force ascendante pour contrecarrer cette force. Elles sont donc liées plus étroitement que n’importe quelles autres pieuvres ⎼ coincées, mais tirées vers le bas.
La tension superficielle se développe en raison de cette force d’attraction mutuelle entre les molécules. Sous la surface, chaque molécule est attirée par les molécules adjacentes situées de tous les côtés. À la surface, toutefois, les molécules sont désavantagées : une face est exposée aux molécules de l’air. Dans l’eau, les liaisons moléculaires sont toutes égales. Mais elles sont plus fortes à la surface de l’eau, car il n’y a aucune force attractive (qui les tire) vers le haut.
Plus la force d’attraction est forte, plus les molécules restent ensemble. Il en résulte une couche « comprimée » de molécules à la surface de l’eau, ce qui confère à cette couche des propriétés distinctives. Ceci s’applique également à d’autres liquides.
La tension de surface est activement exploitée par les insectes appelés araignées d’eau ou patineurs d’eau, qui peuvent glisser à la surface de l’eau sans tomber. Ceci est possible parce que la force d’attraction mutuelle des molécules d’eau est plus forte que la force de poussée des pattes des insectes. Un autre exemple : la tension superficielle est suffisamment forte pour supporter un trombone ! Placez-le soigneusement sur la surface de l’eau et voyez par vous-même.
Comment le corps humain digère-t-il les lipides ?
Les lipides, que nous ingérons dans notre nourriture, sont principalement constitués de molécules presque non digestibles. En raison de leur caractère hydrophobe (répulsion de l’eau), ils collent ensemble et ne se dissolvent pas dans la solution aqueuse produite par notre système digestif. Le foie produit de la bile (acide biliaire) pour séparer les lipides. Après avoir été traitées à la bile, les molécules lipidiques maintenant isolées sont frappées par des enzymes digestives qui les scindent en petits morceaux. Si on imagine les enzymes comme des ciseaux qui coupent les molécules, on pourrait dire que les acides gras sont difficiles à couper. Ils se collent ensemble et gomment les ciseaux, en quelque sorte. La bile permet toutefois de nettoyer les ciseaux contaminés et de les maintenir en état de fonctionnement. Nous appelons ce processus l’émulsification des lipides.
Après le découpage et le traitement enzymatique, les fragments résultants sont absorbés par nos cellules épithéliales, puis par la circulation sanguine, qui les transmet à d’autres cellules de notre corps, allant des tissus nerveux au cœur. À ce stade, les cellules modifient elles-mêmes les lipides, en les liant à des protéines ou à des glucides, ou en les utilisant comme source d’énergie. On pourrait illuster la situation de la façon suivante : d’abord, de l’argile ou du schiste est livré (ingestion de nourriture), puis de la brique est fabriquée (émulsification, tranchage et absorption) et envoyée aux sites de construction où un bâtiment est assemblé (les cellules modifient les lipides librement à des fins différentes).
