Παρακάτω θα βρεις οδηγίες για να διεξάγεις το δικό σου πείραμα, με πολύ απλά υλικά που δε λερώνουν! Το πείραμα έχει ως θέμα τη καθαριότητα  και  τη προστασία από τα μικρόβια με τη χρήση σαπουνιού κατά το πλύσιμο των χεριών.

*Στο τέλος της σελίδας, οι γονείς μπορούν να βρουν την ερμηνεία του πειράματος, όπως και τρόπους για να το εξηγήσουν στους μαθητές.

Πως διώχνει το σαπούνι τα μικρόβια?

(Ηλικίες: Νήπια – Β’ Δημοτικού)

Παρακολούθησε το βίντεο με το πείραμα:

Υλικά για το πείραμα

  • 1 πιάτο ρηχό
  • Νερό
  • Πιπέρι τριμμένο (κατά προτίμηση μαύρο όσο γίνεται πιο λεπτή σκόνη)
  • Υγρό απορρυπαντικό πιάτων

Οδηγίες για εκτέλεση του πειράματος

  1. Βάλε νερό στο πιάτο, αρκετό να καλύψει όλη την επιφάνεια
  2. Ρίξε λίγο πιπέρι πάνω στην επιφάνεια του νερού, φροντίζοντας να σκορπιστεί ομοιόμορφα.

Οι κόκκοι πιπεριού αντιστοιχούν στα μικρόβια που βρίσκονται στις επιφάνειες γύρω μας.

  1. Τοποθέτησε το δάχτυλό σου στο κέντρο του πιάτου, μέσα στο νέρο και βγάλε το έξω.

Τι παρατηρείς; Ακουμπώντας το πιάτο με τα “μικρόβια”, τι έχει το δάκτυλό σου;

  1. Βάλε στην άκρη του δακτύλου μια σταγόνα υγρό απορρυπαντικό πιάτων
  2. Τοποθέτησε ξανά το δάχτυλό σου στο πιάτο με το νερό.
  3. Τι παρατηρείς αυτή τη φορά;
  4. Τα “μικρόβια” στο πιάτο τι έπαθαν όταν ήρθαν σε επαφή με το σαπούνι;
  5. Το δάκτυλο στο οποίο έβαλες σαπούνι έχει “μικρόβια”; Τι το προφύλαξε;
  6. Ποιο είναι το συμπέρασμα για την ατομική μας καθαριότητα και τη προστασία της υγείας μας;
Την αποτελεσματικότητα του πλυσίματος με σαπούνι μπορείτε να δείτε στα παρακάτω βίντεο:

Η συγκεκριμένη εκπαιδευτική δραστηριότητα έχει στόχο να εντυπωθεί στα παιδιά (ιδιαίτερα μικρής ηλικίας) η αποτελεσματικότητα της χρήσης σαπουνιού στην ατομική προστασία και υγεία, ώστε να μεταβληθεί η στάση των παιδιών στο πλύσιμο των χεριών με σαπούνι και να υιοθετηθεί ως στάση ζωής.

Τονίζεται ότι η παραπάνω δραστηριότητα δεν αποτελεί πείρα διερεύνησης της πραγματικής διαδικασίας/λειτουργίας που πραγματοποιούνται όταν το σαπούνι έρχεται σε επαφή με τα μικρόβια κατά το πλύσιμο. Για να μη δημιουργηθεί μαθησιακή παρανόηση της επιστημονικής αρχής, στη συνέχεια παρουσιάζεται η επιστημονική διάσταση τόσο για το τι συμβαίνει στη προτεινόμενη δραστηριότητα, όσο και για το πως λειτουργεί το σαπούνι στον καθαρισμό των χεριών (και όχι μόνο) από τα μικρόβια.

Τα μόρια του νερού έλκονται μεταξύ τους και οι δυνάμεις αυτές είναι προς όλες τις κατευθύνσεις, αφού κάθε μόριο περιβάλλεται από άλλα μόρια νερού. Ιδιαίτερα όμως τα μόρια νερού που τυχαίνει να αποτελούν την επιφάνεια του, έχουν γειτονικά μόρια νερού μόνο από τη μια πλευρά (από την άλλη πλευρά που βρίσκεται το υπόλοιπο νερό) καθώς και τα γειτονικά μόρια της επιφάνειας. Το αποτέλεσμα αυτών των δυνάμεων έλξης, μόνο μεταξύ των μορίων νερού της επιφάνειας, έχει ως αποτέλεσμα να λειτουργούν συνολικά ως μια μεμβράνη. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται επιφανειακή τάση. Λόγω της επιφανειακής τάσης οι σταγόνες του νερού τείνουν να έχουν σφαιρική επιφάνεια.

Στη δραστηριότητα με το νερό στο πιάτο, οι κόκκοι του πιπεριού παραμένουν στην επιφάνεια του νερού γιατί το βάρος τους είναι μικρό και δεν διασπάται η επιφανειακή τάση του νερού. Αν ανακατεύαμε το νερό, τότε οι κόκκοι θα περνούσαν μέσα και θα κατέληγαν στο πιάτο (έχουν μεγαλύτερη πυκνότητα από το νερό, μεγαλύτερο ειδικό βάρος). Αυτό συμβαίνει τοπικά την πρώτη φορά που βάζουμε το δάκτυλο στο νερό αλλά χωρίς σαπούνι.

Στην επιφανειακή τάση οφείλεται και η δυνατότητα μικρών εντόμων να περπατούν στην επιφάνεια του νερού.

Όταν τη δεύτερη φορά βάζουμε το δάχτυλο που έχουμε καλύψει με σαπούνι στο νερό, τότε τα μόρια του σαπουνιού λόγω των ιδιοτήτων τους διακόπτουν την επιφανειακή τάση. Ταυτόχρονα όμως ενώ το υδρόφιλο τμήμα του μορίου σαπουνιού έλκει τα μόρια της επιφάνειας, το υδρόφοβο τμήμα τα απωθεί με συνέπεια η διάσπαση της επιφανειακής τάσης να είναι ακόμη πιο έντονη και τα μόρια του νερού να κινούνται απότομα και να απομακρύνονται από το δάκτυλο, παρασύροντας μαζί τους και τους κόκκους πιπεριού (κάποιοι λίγοι κόκκοι πέφτουν στον πυθμένα).

Γιατί είναι αποτελεσματικό το πλύσιμο με σαπούνι στην προστασία από μικρόβια

Το μόριο του σαπουνιού αποτελείται από ένα υδρόφιλο τμήμα (έλκει και έλκεται από τα μόρια του νερού) και από ένα υδρόφοβο τμήμα (απωθεί και απωθείται από τα μόρια του νερού). Το υδρόφοβο τμήμα είναι λιποδιαλυτό, δηλαδή έλκει και έλκεται από τα μόρια λίπους (λιπόφιλο).

Όταν τα μόρια του σαπουνιού έρθουν σε επαφή με μόρια λίπους τότε το υδρόφοβικό (λιποφιλικό) τμήμα κάθε μορίου σαπουνιού έλκεται και έλκει τα μόρια του λίπους. Όσα τμήματα με λίπος αποσπαστούν, τότε οι δυνάμεις οδηγούν σε μορφοποίηση μιας κάψουλας από μόρια σαπουνιού που περικλείουν τα τμήματα του λίπους

Στη συνέχεια η ροή του νερού παρασύρει μακριά τις “κάψουλες” σαπουνιού που περιβάλλουν το λίπος.

Στη περίπτωση των χεριών μας, στην επιφάνειά τους συσσωρεύεται μεγάλος αριθμός ιών, όπως της γρίπης. Οι ιοί, που προσβάλλουν τα ανθρώπινα κύτταρα, έχουν εξωτερικά ένα μεμβρανώδες περίβλημα, που αποτελείται από λιπίδια, πρωτεΐνες και υδατάνθρακες.

Τα μόρια του σαπουνιού όπως παραπάνω, διαλύουν και αποσπούν τμήματα από το περίβλημα του ιού (καθώς διαλύουν και έλκονται με τα λιπίδια που βρίσκονται σε αυτό), τα περικλείουν σε μορφή κάψουλας και η ροή του νερού, που έλκει το υδρόφιλο τμήμα των μορίων σαπουνιού, τα απομακρύνει και καταλήγουν στο νεροχύτη. Για να μπορέσει όμως να είναι αποτελεσματική η λειτουργία των μορίων σαπουνιού στη διάλυση των λιπιδίων του περιβλήματος του ιού, πρέπει να υπάρχει 1) αρκετός χρόνος (τουλάχιστον 20 δευτερόλεπτα) και β) έντονη ανάδευση (τρίψιμο χεριών) ώστε σε όσο το δυνατόν περισσότερα μόρια σαπουνιού “να δοθεί η ευκαιρία” το υδρόφοβο τμήμα τους να συναντήσει και να συνδεθεί με τα λιπίδια του περιβλήματος περισσότερων ιών.