Quelques jolies manips autour de la viscosité
et de la tension superficielle
Petit résumé en images des "jolies manips" du mercredi 28 novembre 2007 :
Maïzéna : solide ou liquide ? , Bulles de savon géantes , Le Slim.
merci à tous les participants !
Solution
aqueuse de Maïzena : solide ou liquide ???
| Télécharger Tant qu'on manipule la pâte, elle se comporte comme un solide, mais dès qu'on la laisse au repose, elle s'écoule ! 
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On mélange
de l'eau et de la Maïzéna de façon
à obtenir une pâte assez compacte.
On constate qu'il est difficile d'homogénéiser la solution : il faut tourner doucement...car la vitesse d'attaque du fluide modifie sa viscosité. Une fois la pâte prête, son comportement est surprenant ! Le mélange se comporte comme un solide ou comme un liquide ! petits échanges
"d'une balle de maïzéna" !
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Des bulles, des bulles, des bulles...
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La tension superficielle
est la force qui permet d'expliquer la forme
prise par les bulles de savons.
Elle existe au niveau de toute interface entre deux milieux différents : les molécules préférant être entourées par leurs congénères, le système tend à minimiser la surface de contact entre les deux milieux. Pour un volume de gaz, la surface minimale est une sphère. Sans mouvement de convection, les bulles sont sphériques, elles se déforment grâce au vent et prennent de jolies formes... 
 Vous trouverez d'autres informations sur la tension superficielle dans les projets "Un écoulement quotidien pas si simple" et "Peut-on marcher sur l'eau ?" |
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Les lames de savon prennent des formes surprenantes pour minimiser leur surface de contact avec l'air... 
 Recette
pour faire de "belles bulles" :
mélanger dans l'ordre : 250 mL d'eau peu minéralisée , 50 g de sucre, 200 mL de liquide vaisselle (le mieux c'est le Dreft mais il ne se vend qu'en Belgique !), 100 mL de glycérine (en pharmacie) et enfin encore 400 mL d'eau peu minéralisée. Patienter 24h en laissant le liquide à l'air libre pour qu'une partie de l'alcool contenu dans le liquide vaisselle s'évapore. Si le temps est très sec, il peut être nécessaire d'ajouter de l'eau. |
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Le Slim : une pâte visqueuse ?
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Le
Slim, connu aussi sous le nom de "pâte à prout",
est un polymère très facile à
fabriquer en laboratoire.
Cependant nous n'avons pas réussi à obtenir une texture homogène comme celle du Slim vendu dans le commerce. Nos polymères présentent tous un aspect granulaire composé de bulles d'air et de mini-cristaux. 
Notre Slim...
face au Slim commercial  |
Recette du Slim : Dissoudre 0,2 g de
tétraborate de sodium décahydraté
(borax) dans 5 mL d'eau distillée.
Dissoudre 2 g d'alcool polyvinylique dans 50 mL d'eau distillée en chauffant doucement (environ 70°C) jusqu'à apparition d'une mousse. Mélanger
les 2 solutions aqueuses...et ajouter quelques gouttes de colorant
alimentaire (juste pour faire joli !)
Agiter
vigoureusement avec un agitateur en verre et c'est prêt !
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La
vidéo ci-contre montre les
propriétés particulières du Slim. Lorsqu'on l'étire doucement, il ne se casse pas, il est élastique mais si on l'étire violemment, il se fend en deux ! Ceci illustre le fait que dans ce polymère, les liaisons chimiques ne sont pas des liaisons covalentes (mise en commun d'un doublet d'électrons) mais des liaisons plus faibles (liaisons hydrogène), que l'on peut rompre. |