泡泡水研究实验

南浦实验九（13）潘昱吟

一、实验目的：彩色泡泡一直是我们小孩子的最爱之一。我想通过这次实验，研究是否可以用家用的材料配制出安全无毒，且又大又不易破的泡泡。
二、实验设计：计划做3次实验，实验一：研究洗涤剂的品种和浓度对泡泡水效果的影响；实验二：研究白糖对泡泡水效果的影响；实验三：研究胶水对泡泡水效果的影响。
三、实验材料：水、沐浴露（舒肤佳）、洗发水（蜂花）、洗洁精（白猫）、洗手液（蓝月亮）、白糖、胶水、玻璃小瓶子、量杯、针筒、电子秤、直尺、吸管、手机（录像设备）。

四、实验步骤及记录：
实验一：研究洗涤剂对泡泡水效果的影响
做实验之前，我在网上查找了很多关于泡泡水的资料。原来泡泡的产生由于泡泡水表层薄膜的张力与泡泡内空气压力的短暂平衡。纯水因为表面张力很大，产生空泡后薄薄的膜很容易就被表面张力拉扯而破碎。而洗涤剂是表面活性剂，加入洗涤剂后溶液的表面张力就会大大降低，只要表面张力能够抵抗内部空气的压力，泡泡就不会破。所以，配制泡泡水最重要的就是要加入洗涤剂。
那么到底要加哪种洗涤剂，要加多少的量才能让泡泡又大又持久呢？实验一就是要研究这个问题。
（一）、具体步骤：
1、将沐浴露、洗发水、洗洁精、洗手液分别和水，以0.5：1、1：1、1.5：1的比例混合，以同种比例为一组，得出3组共12种溶液。分别为：
沐浴露和水以0.5：1的比例混合记为A1、以1：1的比例混合记为B1、以1.5：1的比例混合记为C1；
洗发水和水以0.5：1的比例混合记为A2、以1：1的比例混合记为B2、以1.5：1的比例混合记为C2；
洗洁精和水以0.5：1的比例混合记为A3、以1：1的比例混合记为B3、以1.5：1的比例混合记为C3；
洗手液和水以0.5：1的比例混合记为A4、以1：1的比例混合记为B4、以1.5：1的比例混合记为C4。
2、每种溶液都用同一根吸管吹泡泡3次，用直尺、手机分别记录泡泡的颜色、最大直径、保持时间（从吹出到破掉的秒数）等数据，并各取平均值（保留一位小数）。 泡泡取值图示，以A2第一次实验取泡泡最大直径 C2第三次实验泡泡落地后破掉的情况

（二）、数据记录如下（表1）：

（三）、数据分析和实验结论：
1、不同的洗涤剂以相同配比与水混合时，泡泡的最大直径和保持时间各不相同。A组（0.5：1）：洗洁精溶液的泡泡最小，保持时间也最短；洗发水溶液的泡泡最大，保持时间也最久。B组（1：1）：洗洁精溶液的泡泡最小，保持时间也最短；其它三种溶液的泡泡直径相差不大，但保持时间相差较大，洗发水的保持时间最长。C组（1.5：1）：洗洁精溶液的泡泡最小，保持时间也最短；沐浴露和洗手液的泡泡直径相差不大，但洗手液的保持时间更长。
同组数据比较结论：洗发水溶液在3组实验中，有2组（0.5：1，1：1）的数据优于其它溶液。另外，洗发水溶液的泡泡都是彩色的，而且泡泡成功脱离吸管，落地后破掉的次数也是最多的。洗洁精溶液在3组实验中数据都是最差，而且泡泡都是透明无色，未脱离吸管就破掉。
2、相同的洗涤剂以不同配比和水混合时，泡泡的最大直径和保持时间也有不同。沐浴液：随着浓度增加，泡泡直径略有加大，保持时间却并没有持续增加，在（1：1）时保持时间甚至减得比（0.5：1）时还少；洗发水：随着浓度增加，泡泡直径和保持时间却相应减少；洗洁精：随着浓度增加，泡泡直径保持不变，保持时间略有增加；洗手液：浓度在（0.5：1和1：1）时，泡泡直径和保持时间相差不大，浓度达到1.5：1时，泡泡直径略有加大，保持时间增加幅度非常大。
同种溶液不同配比的实验结论：洗洁精溶液的泡泡直径和保持时间与溶液的浓度变化关系不大，；洗发水溶液随着浓度增加，泡泡直径和保持时间相应减少；沐浴液和洗手液随着浓度增加，泡泡直径略有加大，当浓度达到1.5：1时，保持时间有了大幅增加。
3、实验一结论：
综合以上分析，我认为以沐浴液、洗发水、洗洁精、洗手液这四种洗涤剂配制的泡泡水中，洗发水溶液（配比0.5：1）、沐浴液溶液（配比1.5：1）以及洗手液溶液（配比1.5：1）的效果最好，而洗洁精溶液是效果最差的。
实验二：研究白糖对泡泡水效果的影响
网络上流传的泡泡水配方里都有白糖，理由是为了增加泡泡的粘稠度，让泡泡变得更大而且不容易破。那么白糖真的会有这样的效果吗？要加多少的量才合适呢？
实验二就来研究这个问题。
（一）、具体步骤：
1、采用实验一的结论中泡泡水效果最好的三组溶液（0.5:1的洗发水溶液、1.5:1的沐浴液和洗手液溶液），还有效果最差的洗洁精溶液（0.5:1），一共4组作为基础溶液。每组溶液分别再加4种不同比例的白糖进行实验，一共16种溶液。配比如下：
洗洁精组为D组
洗洁精：水：白糖=0.5：1：0.25，记为D1；
洗洁精：水：白糖=0.5：1：0.5，记为D2；
洗洁精：水：白糖=0.5：1：0.75，记为D3；
洗洁精：水：白糖=0.5：1：1，记为D4；
洗发水组为E组
洗发水：水：白糖=0.5：1：0.25，记为E1；
洗发水：水：白糖=0.5：1：0.5，记为E2；
洗发水：水：白糖=0.5：1：0.75，记为E3；
洗发水：水：白糖=0.5：1：1，记为E4；
洗手液组为F组
洗手液：水：白糖=1.5：1：0.25，记为F1；
洗手液：水：白糖=1.5：1：0.5，记为F2；
洗手液：水：白糖=1.5：1：0.75，记为F3；
洗手液：水：白糖=1.5：1：1，记为F4；
沐浴液组为G组
沐浴液：水：白糖=1.5：1：0.25，记为G1；
沐浴液：水：白糖=1.5：1：0. 5，记为G2；
沐浴液：水：白糖=1.5：1：0. 75，记为G3；
沐浴液：水：白糖=1.5：1：1，记为G4；
洗洁精组 洗发水组 洗手液组 沐浴液组

（二）、数据记录如下（表2）：

注：表中有一次记录两组数据的，说明是这次先后出现了两个泡泡，每组数据都作为一次有效数据计入平均值。
（三）、数据分析和实验结论：
比较表1和表2，洗洁精加入白糖后，泡泡由透明变为彩色，直径和保持时间都增加了，不仅有了落地才破的个例而且还有了一管双泡的现象，综合考虑，我认为配比为洗洁精：水：白糖=0.5：1：0.75时，达到最优。
而洗发水、洗手液和沐浴液，这三组加入白糖后，也出现了一管双泡的现象（洗手液溶液出现次数尤其多，占了半数），但总体来说，泡泡直径变小了，保持时间更是大幅减少。
实验结论：白糖只对洗洁精溶液的泡泡效果有明显的提升作用，对洗发水各方面都有减弱的反效果，对洗手液和沐浴露溶液来说虽然泡泡的连续性（一管双泡）有了一定的加强作用，但泡泡直径和持续时间却都有所削弱。
实验三：胶水对泡泡水效果的影响
有资料显示，泡泡之所以很快就破掉，是因为水分蒸发的过快的缘故。所以配制泡泡水时必须加入保湿剂，以起到保湿、减缓水分蒸发的作用。胶水就是常用的保湿剂。
那么胶水是否真的能延缓泡泡破碎呢？加入多少量的胶水才合适呢？
实验三就来研究这个问题。
（一）、具体步骤：
1、采用实验一和实验二结论中泡泡水效果最好的四组溶液作为基础溶液。分别是0.5：1的洗发水溶液、1.5：1的沐浴液和洗手液溶液，以及洗洁精加白糖溶液（0.5：1：0.75），每组溶液分别再加4种不同比例的胶水进行实验，一共16种溶液。配比如下：
洗洁精组为H组
洗洁精：水：白糖：胶水=0.5：1：0.75：0.25，记为H1；
洗洁精：水：白糖：胶水=0.5：1：0.75：0.5，记为H2；
洗洁精：水：白糖：胶水=0.5：1：0.75：0.75，记为H3；
洗洁精：水：白糖：胶水=0.5：1：0.75：1，记为H4；
洗发水组为I组
洗发水：水：胶水=0.5：1： 0.25，记为I1；
洗发水：水：胶水=0.5：1： 0.5，记为I2；
洗发水：水：胶水=0.5：1： 0.75，记为I3；
洗发水：水：胶水=0.5：1： 1，记为I4；
洗手液组为J组
洗手液：水：胶水=1.5：1：0.25，记为J1；
洗手液：水：胶水=1.5：1：0.5，记为J2；
洗手液：水：胶水=1.5：1：0.75，记为J3；
洗手液：水：胶水=1.5：1：1，记为J4；
沐浴液组为K组
沐浴液：水：胶水=1.5：1：0.25，记为K1；
沐浴液：水：胶水=1.5：1：0. 5，记为K2；
沐浴液：水：胶水=1.5：1：0. 75，记为K3；
沐浴液：水：胶水=1.5：1：1，记为K4；
以下6幅图为配制溶液的操作示意（以H组为例）：
按比例加入适量洗洁精 按比例加入适量水 按比例称取白糖 按比例称取胶水 所有材料倒入玻璃瓶，搅拌均匀

2、每组溶液都用同一根吸管吹泡泡3次，用直尺、手机分别记录泡泡的颜色、最大直径、保持时间（从吹出到破掉的秒数）等数据，并各取平均值（保留一位小数）。

洗洁精组 洗发水组 洗手液组 沐浴液组

（二）、数据记录如下（表3）：

H2洗洁精溶液的起泡图 J1洗手液溶液的起泡图

（三）、数据分析和实验结论：
1、洗洁精组在加入胶水后，很明显一管两泡出现的次数增加很多，而且泡泡落地才破掉的次数也增加了，在配比为洗洁精：水：白糖：胶水=0.5：1：0.75：0.5时，泡泡直径和保持时间都达到最优。
2、洗发水组加入胶水后，一半的实验出现了一次一管多泡的现象，但就整体来说，泡泡的直径和保持时间，以及泡泡脱离吸管后破掉的次数都不理想，而且胶水加的比重越多，数据就越差，实验组在配比为洗发水：水：胶水=0.5：1： 0.25时，达到最优。
3、洗手液组加入胶水后，多数出现了一管多泡的现象，而且落地破掉的次数也超过半数以上。虽然各实验组吹的泡泡都是彩色的，但洗手液组的彩色却格外绚丽，非常漂亮。从数据上看，胶水加的比重越多，泡泡的直径反而变小，保持时间也相应减少，配比为洗手液：水：胶水=1.5：1：0.5时，达到最优。
4、沐浴液组加入胶水后，吹出的都是一管多泡，而且落地破掉的次数占了2/3以上。但从泡泡直径和持续时间来说，效果不如前三组，配比在沐浴液：水：胶水=1.5：1：0. 75时，达到最优。
实验结论：胶水对四种溶液的泡泡的连续性（一管多泡）都有很大的帮助，其中洗洁精实验溶液的效果最佳，不仅落地破掉的次数增加了，而且在配比达到洗洁精：水：白糖：胶水=0.5：1：0.75：0.5时，泡泡直径和保持时间都达到最优。

五、实验总述：
本篇论文通过三次实验，分别从洗涤剂、白糖和胶水三方面来研究泡泡水的起泡效果，从各项配方比的实验数据可以看出，洗洁精：水：白糖：胶水=0.5：1：0.75：0.5的配方比，综合泡泡颜色、最大直径、保持时间以及落地破和一管多泡的次数等方面都是最优的。






实验人：潘昱吟
时间：2021年8月25日