martes, 9 de junio de 2015

EXPERIENCIA: Leche de colores

Este es un experimento sencillo, colorido y muy fácil de hacer por los niños en la escuela. Algunos inesperados resultados suceden cuando se mezcla un poco de leche con colorante vegetal y una gota de jabón líquido
Los alumnos de 7° A y B, realizaron el experimento, primero observaron la experiencia realizada por la profesora y luego la replicaron, también hicieron algunas hipótesis, suponiendo que sucedería si modificaban la cantidad de la sustancia. Luego, las comprobaron.



MATERIALES
- 1 plato hondo o una bandeja de aluminio de aproximadamente 12 a 18 cm. de diámetro y de al menos 2,5 cm. de profundidad (un plato por cada 4 a 6 estudiantes, si es posible)
- Leche entera, de 2%, de 1% y sin grasa. Usar una cantidad suficiente para cubrir el fondo del plato hasta una 1 cm. de profundidad.
- Una caja de colorantes vegetales de diferentes colores (rojo, amarillo, azul y verde) 
- Detergente líquido para lavar platos 
- Palillos para dientes o hisopos de algodón

PROCEDIMIENTO
1. Verter leche en el plato hondo. 
2. Esperar que la leche se aquiete y deje de moverse. 
3. Imaginar que el plato es la superficie de un reloj. Con cuidado, verter 2 gotas de cada 
color de colorante vegetal en la leche cerca del borde del plato, un color a las 12 en 
punto, el segundo color a las 3 en punto, el tercer color a las 6 en punto y el cuarto color a las 9 en punto, sin importar el orden. Debe tener un lugar para cada color: rojo, amarillo, azul y verde. No golpear ni mover la mesa o hacer algo que haga que se mezclen los colores. 
4. Sostener un palillo para dientes o hisopo de algodón por uno de sus extremos, mientras introduce el otro extremo en el detergente líquido para lavar platos. 
5. Con el extremo del palillo o hisopo impregnado en detergente, tocar el medio del plato con leche y mantenerlo allí por al menos unos 30 segundos. Observar detenidamente su comportamiento.
6. Levantar el palillo o hisopo y tocar ahora el centro de de uno de los colores en la leche. Observar detenidamente su comportamiento. 
7. Con el palillo o hisopo tocar las otras áreas de la leche con colorante. De ser necesario, mojar el palillo o hisopo de nuevo en el detergente. Observar detenidamente su comportamiento. 

OBSERVACIONES
Al principio, durante algunos minutos, los colorantes se arremolinan creando diferentes patrones a través y por debajo de la superficie de la leche. Observe que los colores no se mezclan entre sí, pero continúan arremolinándose por separado. La duración de los remolinos depende de la temperatura de la leche (coloque un plato con leche fría y otro con leche a la temperatura del ambiente para observar los cambios en la velocidad) y de la cantidad de detergente líquido que use. Al mover el palillo o hisopo a un nuevo punto, puede ocasionar la mezcla de los distintos colores posteriormente.


EXPLICACIÓN
La leche se compone principalmente de agua, pero también contiene vitaminas, minerales, proteínas y pequeñas gotitas de grasa suspendidas en su solución. Las grasas y las proteínas son sensibles a los cambios en la solución que le rodea (la leche). 
Cuando se agrega detergente, los enlaces químicos que mantienen a las proteínas en la solución son alterados. ¡Todos se liberan! Las moléculas de proteína y de grasa se doblan, tuercen, enrollan y contorsionan en todas las direcciones. Las moléculas del colorante chocan y colisionan por todas partes, facilitando así la observación de toda la actividad invisible. 
Al mismo tiempo, las moléculas de jabón se combinan para formar conglomerados. Estos conglomerados de moléculas de detergente distribuyen la grasa en la leche. Esta repentina mezcla de grasa y jabón ocasiona el arremolinamiento y rotación donde los conglomerados de detergente se encuentran con las gotitas de grasa. Cuando los conglomerados de jabón y gotitas de grasa se esparcen por todas partes, el movimiento se detiene. Existe otra razón por la cual los colores se comportan de la manera que lo hacen: Debido a que la leche está compuesta principalmente de agua, ésta tiene una tensión superficial como la del agua. Así, las gotas de colorante que se encuentran flotando en su superficie tienden a quedarse quietas. 
Por su parte, el jabón líquido rompe la tensión superficial al deshacer los enlaces entre las 
moléculas de agua, permitiendo así que los colores se arremolinen a través de la leche.


 

DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE GRASA EN LA LECHE
Objetivo: Demostrar que la cantidad/concentración de grasa en la leche.

MATERIALES
- Leche entera
- Leche descremada
- Crema de leche 
- Tres bandejas llanas o platos hondos
- Colorante vegetal

PROCEDIMIENTO
1. Verter una pequeña cantidad de cada tipo de leche en platos diferentes. 
2. Cuando la leche esté quieta y sin moverse, agregar una gota de colorante vegetal a cada plato. Tanto el recipiente como la leche deben permanecer absolutamente quietos.
3. Observar como el color se va esparciendo. 

OBSERVACIONES
El colorante vegetal en la leche baja en grasa debe esparcirse y aclararse más rápidamente. El colorante en la crema de leche no debe esparcirse mucho o tan rápido como en el caso de la leche baja en grasa. El comportamiento del colorante en la leche entera debe ser intermedio, comparado con los dos anteriores.

EXPLICACIÓN
El colorante vegetal es a base de agua y deberá desplazarse y difundirse mejor a través de un medio acuoso (como el agua) que a través de la grasa. De esta forma, en la leche descremada, la cual tiene un bajo contenido de grasa y que es predominantemente agua, el colorante se esparcirá rápidamente. Mientras que en la crema de leche, al colorante le tomará más tiempo dispersarse dada la menor cantidad de agua.


Estos experimentos han sido adaptados de:
1. Science Fun with Dairy Foods, Ohio Cooperative Extension Service, 4-H 490.
2. Thomas W. Shiland, Science and Children, 1997, 35(3), 14.
3. Princeton University, Princetion Materials Insititute K-12 Outreach,
http://www.princeton.edu/~pccm/outreach/scsp/mixturesandsolutions/milk/activities.htm