Esperimenti scientifici per bambini – Cromatografia con i pennarelli

Esperimenti scientifici per bambini – Cromatografia con i pennarelli. Di cromatografia avevo già parlato qui, in un esperimento che dimostra perchè le foglie in autunno cambiano colore. Ora propongo esperimenti scientifici per bambini anche più piccoli, più semplici e artistici, utilizzando come base il colore dei pennarelli (o anche i coloranti alimentari, se volete).

Partiamo dai più semplici… anche coi bambini più piccoli ricordiamo la motivazione del nostro lavoro: nel rosso che usiamo per colorare c’è proprio solo il rosso? E il nero è solo nero, o contiene anche lui altri colori?

In questi video è mostrato l’esperimento con pennarello nero e acqua; possiamo usare qualsiasi carta un po’ assorbente e porosa, e non troppo delicata, anche la carta da cucina può andare bene; i pennarelli possono essere quelli lavabili o quelli a inchiostro permanente, magari insieme: è anche interessante vedere cosa succede di diverso usando un materiale piuttosto che un altro. Si possono usare anche coloranti liquidi alimentari.

In tutti i casi gli effetti migliori sono quelli ottenuti col nero e coi colori secondari e terziari.

In questo una bellissima variante con gessetti bianchi, pennarelli e acqua (scegliete gessi bianchi porosi, i gessi lisci non funzionano bene):

Mentre si sperimenta la cromatografia, si possono realizzare pezzi d’arte, ad esempio fiori di carta:

http://www.mn-net.com/tabid/11126/default.aspx

http://scientopia.org/blogs

cromotografia1

http://www.homeschool-activities.com/

o farfalline:

http://discusprogram.blogspot.it/

Il video realizzato con l’acqua è accelerato; se volete davvero vedere i colori separarsi sotto i vostri occhi, invece dell’acqua dovete usare un solvente alcoolico, come spiegato poi. Utilizzando un alcool le bande di colore si formano dopo pochi minuti, e l’esperimento diventa per i bambini molto più stimolante.

http://chemistry.about.com/

Che usiate acqua o solventi, al termine dell’esperimento fate asciugare bene i gessi: avrete dei bellissimi gessetti colorati! A meno che non utilizziate grandi quantità di inchiostro o colorante, naturalmente il gesso si colorerà solo in superficie, e più che gessi colorati, saranno meravigliosi gessi bianchi decorati…

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Ed ora qualche informazione in più sulla cromatografia per l’adulto che presenta l’attività, e per i bambini più grandi: 

La cromatografia è un procedimento scientifico impiegato per separare i componenti di una miscela: comporta la separazione di sostanze chimiche. Esistono molti tipi di cromatografia, ed alcuni richiedono costose apparecchiature di laboratorio, ma alcune varianti possono invece essere realizzate a casa, facilmente e con pochissima spesa.

Possiamo separare ad esempio pigmenti vegetali (vedi qui), oppure sostanze come l’inchiostro dei pennarelli o i coloranti alimentari.

La separazione, in tutti i progetti esposti sopra,  si ottiene ponendo la sostanza che intendiamo separare su di un supporto fisso (la carta o il gesso) e facendola interagire con una sostanza in movimento (l’acqua o l’alcool che lentamente “camminano” nel supporto fisso).

Per realizzare l’esperimento servono pochi materiali:

(i video mostrano molto bene sia i materiali, sia il procedimento)

per la cromatografia con carta:  carta porosa abbastanza assorbente e resistente, un vaso di acqua o di alcol, uno “stoppino” molto assorbente lungo poco più del vaso (si può fare con un pezzo di carta da cucina, o avvolgendo la carta da cucina o dell’ovatta attorno a un bastoncino); pennarelli o coloranti alimentari

per la cromatografia con gessetti: gessetti bianchi porosi, un piatto fondo, pennarelli o coloranti alimentari, acqua o alcool. Se si utilizza l’alcool, che evapora molto facilmente, può essere utile una ciotola grande trasparente da usare come coperchio oppure della plastica trasparente. Coi bambini piccoli è meglio non usare un piatto unico, ma porre ogni singolo gessetto in un vaso di vetro separato, più facile da chiudere.

In entrambi i casi, se usate coloranti liquidi, possono servire degli stuzzicadenti per distribuire il colore a gocce sulla carta o sul gesso.

I solventi alcoolici
Tutti i tutorial parlano di “rubber alcohol”, che é il nostro alcool isopropilico o “alcool bianco”. Questo detergente a base di alcool isopropilico e qualche altro ingrediente si trovava anche al supermercato:
ma pare che ora sia difficile da reperire.
Però si può acquistare l’alcool isopropilico denaturato anche nei negozi di elettronica (si usa come detergente di componenti vari), e online ad esempio qui:
 
oppure questo:
Anche l’alcool denaturato (rosa) può funzionare abbastanza bene, ma dipende anche dai pennarelli o dai coloranti che abbiamo a disposizione… si possono sempre fare delle prove.
Alcune fonti consigliano anche il metanolo (quello che si può acquistare nei negozi specializzati di modellismo), ma mi sembra una scelta ancora più complicata.
Per quanto riguarda la procedura, è sufficiente seguire i video; le uniche raccomandazioni sono: 
– se usate i gessi il colore non deve essere a diretto contatto col liquido, ma distanziato di circa mezzo centimetro;
– se lo scopo dell’esperimento è vedere i colori che si celano in ogni colore, è importante usare un solo colore per  gessetto, oppure distanziare tra loro i colori sulla carta; coi bambini più piccoli, se si è interessati principalmente all’osservazione dei colori che si muovono sul supporto, potete usare tutti i colori che volete, come più vi piace e anche sovrapponendoli;
– l’esperimento ha termine quando siete soddisfatti della vostra cromatografia, ed è quello il momento di togliere la carta o i gessi.

Possibili osservazioni conclusive

Il liquido è salito attraverso lo stoppino assorbente o il gesso, e man mano che ha percorso il gesso o la carta, ha raccolto i pigmenti portandoli con sé nel suo viaggiare. La separazione dei colori si è verificata perché i differenti colori presenti nell’inchiostro o nel colorante hanno pesi e dimensioni diverse, quindi alcuni viaggiano più di altri.

 

Riferimenti nel web:

http://chemistry.about.com/

http://education.llnl.gov/

http://voices.yahoo.com/home-school-chemistry-projects

http://www.hawaiinewsnow.com/story/11599709/weird-science-chalk-chromatography

http://www.mn-net.com/tabid/11126/default.aspx

http://www.homeschool-activities.com/valentine-crafts-for-kids.html

 

 

Sono Maria Marino. Mi occupo di pedagogia, didattica, arte e manualità. Lapappadolce è il sito che scrivo come insegnante e mamma, per contribuire nel mio piccolo a rendere più accessibili a tutti i bambini, a scuola o a casa, la didattica Montessori, la pedagogia Waldorf, e tutte le pratiche educative che ho imparato con loro e in cui credo.

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