油滴
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 ☆油滴が勝手に走り回る?

水の中を油滴が勝手に走り回ります。色々工夫して油滴を思うままに操ろう。


まずはやってみよう!

準備
まず用意するのはシャーレ、透明な水溶液、茶色の油、ピペット。
シャーレに水溶液を入れ、そこに油滴をたらすと・・・・



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 油滴が派手に動きまわりました。もちろん、ただの水と油でこのように動くわけではなく、それぞれに仕掛けがあります。

水溶液
水溶液

洗剤の一種が水の中に溶かしてあります。

油

ニトロベンゼンという水と混ざらない油に、ヨウ化カリウムとヨウ素を溶かして茶色にしたものです。

シャーレ等
シャーレ等

種もシカケもありません。


応用実験

応用実験
次にシャーレの中にプレパラートを置き、シャーレ内に段差を作ったのちに同じように油滴をたらしてみましょう。



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mpg動画(8秒: 673kb)


 プレパラート上の油滴は外に落ちることなく、プレパラートの範囲上で動きまわります。また、プレパラートから落ちるなりしてプレパラートの外側にある油滴はプレパラートに再びのることなく、外側を走り続けます。


なぜ動くのか?

マランゴニ効果


 水溶液がシャーレに移されると、水溶液に溶けている洗剤(塩化ステアリルトリメチルアンモニウムという陽イオン性界面活性剤)がシャーレの底のガラス板に並んで膜をつくります。
 ここに油滴が落ちると、油滴に含まれるヨウ素が洗剤の分子と反応し、洗剤の分子を油滴内部にとりこんでしまいます。この現象が油滴のある側でだけ起こると、そちら側は洗剤分子が少なく界面張力が高い状態、反対側は界面張力が低い状態となり、界面張力に差があらわれることにより、より低い側に引っ張られる力が働くことで油滴は自動的に動きだします。(この効果をマランゴニ効果といいます。)
 油滴が通ったあとのガラス表面には、水溶液中から洗剤分子が補充され新たな膜を形成するので、この油滴の動きは同じ場所を何度も通ることができます。


参考ホームページ:http://www.chem.scphys.kyoto-u.ac.jp/nonnonWWW/sumino/oilwater_j.html


実験の様子などの写真です。
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