神奇的“大象牙膏”

河北省曲陽縣下河中學 黃會敏

不久前，一個被叫做“大象牙膏”的實驗在網上瘋傳。這是一個非常有趣的科學實驗，實驗者在一個容器（如錐形瓶、燒瓶、直筒瓶等）中加入不同的物質，很快就會有一種泡沫狀物質從瓶中噴涌而出，很是壯觀。噴出的物質外形酷似牙膏，與瓶口一般粗細，與我們常用的牙膏相比顯得很龐大，所以被人們稱為“大象牙膏”。

這“大象牙膏”是怎么形成的呢？下面我們來做一做實驗吧！

首先，我們準備一些3%的過氧化氫溶液（雙氧水）、一些洗潔精和少量碘化鉀，再取一個平底燒瓶。然后，把過氧化氫溶液和洗潔精分別倒入平底燒瓶中，振蕩，使它們混合均勻。把盛有過氧化氫和洗潔精混合液的燒瓶放入托盤或水槽等較大的容器內，以防反應中生成物流出，沾污了桌面。最后，用藥匙取少量碘化鉀固體放入燒瓶中，觀察現象。

我們發現，燒瓶中的液體變成黃色，溶液中逐漸泛起泡沫，液面緩緩上升；泡沫越來越多，終于沖出瓶口，像噴泉一樣向外噴涌；均勻細膩的泡沫不斷地從瓶口涌出，就像不斷擠出的牙膏一般堆積在燒瓶外壁。（如圖1）

雙氧水、洗潔精、碘化鉀混合在一起就變成了“大象牙膏”，這到底是怎么回事呢？原來，過氧化氫在催化劑的作用下能夠分解生成水和氧氣。在這個反應中，碘化鉀起到了催化作用，促使過氧化氫快速分解生成大量氧氣。洗潔精是發泡劑，能夠產生更多的泡沫。于是，反應中生成的氧氣吹出無數個細小的泡泡，這些泡泡緊緊地聚在一起，形成了“大象牙膏”。

實驗中，我們用到的是3%的過氧化氫溶液，反應比較溫和。網上的視頻中大多用的是30%的過氧化氫溶液，洗潔精、催化劑等的用量也較大，反應往往會非常劇烈，“大象牙膏”形成得非常快，能噴出幾米高，場面極為震撼。3%的過氧化氫溶液常用于醫療事業，用來消毒、清洗化膿性傷口等，一般不會對人形成太大危害。但是當過氧化氫溶液濃度過高時，就有了較強的刺激性，可能會對皮膚或黏膜等造成灼傷。所以，在使用較高濃度的過氧化氫溶液時，一定要注意安全，佩戴防護眼罩、橡膠手套等。

圖1

圖2

“大象牙膏”有很多同類實驗，比如我們可以用干酵母代替碘化鉀。取一定量的過氧化氫溶液，加入洗潔精攪拌均勻；另外取一些干酵母，加少量蒸餾水攪拌，制成酵母水；將它們倒入同一容器內，很快就會有大量的白色泡沫狀物質從瓶口涌出來。實驗中，干酵母起到了催化作用，促使雙氧水更快地分解。（如圖2）

我們也可以用高錳酸鉀代替碘化鉀，用肥皂水代替洗潔精，都能達到相同的效果，反應生成的“大象牙膏”的狀態也常常會受到藥品的濃度和種類的影響。

我們可以在過氧化氫溶液中加入一些顏料，這樣就能得到彩色的“牙膏”；也可以從容器口沿容器壁滴入不同顏色的顏料，這樣可以得到帶有彩色條紋的“彩虹牙膏”，使我們的“大象牙膏”實驗更具魅力！