Interazione tra aria e BTB - esperienza 2

I bambini avevano già provato che, soffiandovi con le cannucce, il BTB cambiava colore, mentre gorgogliando l’aria con le siringhe non accadeva nulla. I bambini hanno detto che l’aria respirata è diversa perché è “usata”. Se tutti respirano, l’aria dell’aula si modifica, perciò ogni tanto si apre la finestra per fare entrare l’aria non “usata”.

L'esperienza

Il tutor e un bambino della classe sono usciti con due palloncini di gomma vuoti e una pompa. Quando sono rientrati i due palloncini erano pieni allo stesso modo, uno con aria normale e uno con l’aria espirata. Il tutor ha chiesto quale fosse quello gonfiato con il fiato?

Un bambino ha detto che il palloncino con l’aria espirata doveva cadere verso il basso e l’altro andare in alto. Questa è un ottima idea! L’aria usata deve pesare di più.
Per fare la prova i palloncini sono stati chiusi bene con dei laccetti leggeri e poi lasciati andare insieme. Entrambi sono caduti verso il basso, ma uno dei due arrivava sempre prima dell’altro, nonostante nel frattempo si fosse un po’ rimpicciolito. Quello era il palloncino gonfiato col fiato.
Nota del tutor: i bambini dovrebbero provare a invertire i palloncini, a gonfiarli esattamente allo stesso modo, per vedere se tale differenza di peso è sufficientemente elevata da rendere riproducibile la prova in ulteriori esperimenti, o se si è trattato solo di un caso.

Altri bambini hanno detto che si poteva riconoscere il palloncino con l’aria “usata” anche provando a mandarla nel BTB.
All’uscita di ogni palloncino è stata inserita una siringa di plastica senza pistone e la punta di questa è stata prolungata con la cannuccia del succo di frutta. Siccome un bambino sosteneva che fosse la saliva a causare sia il maggior peso sia il cambiamento di colore del BTB quando si soffiava nella cannuccia, il tutor ha inserito dei batuffoli di cotone ben pressato dentro le cannucce, impedendo così qualsiasi passaggio di piccole goccioline di liquido. I laccetti sono stati tolti e i bambini hanno iniziato a far gorgogliare le “due arie” in due bicchieri contenenti la stessa quantità di BTB blu.

Il gorgoglio avveniva lentamente, perché il cotone rallentava il passaggio dell’aria. Dopo un po’ il BTB del palloncino col fiato, quello che cadeva più in fretta, è diventato giallo, confermando che lì c’era aria espirata e anche che la saliva non poteva essere la causa del cambiamento di colore. Proseguendo con l’interazione, una bambina ha notato che anche nel bicchiere dell’aria normale sembrava esserci un piccolo cambiamento: il colore diventava più blu.

Alla fine l’aria normale abbiamo è stata fatta gorgogliare nel bicchiere con il BTB giallo-verde e si è visto che il colore tendeva a ridiventare azzurro! I bambini hanno ipotizzato che l’aria “usata” potrebbe contenere un gas che la rende più pesante e che interagisce col BTB; questo gas sarebbe scacciato in fretta gorgogliando l’aria normale. Anche lasciando semplicemente all’aria il BTB giallo-verde, questo gas potrebbe uscire da solo e, in tal caso, il BTB ritornerebbe blu da solo. Perciò abbiamo lasciato il bicchiere col BTB giallo nell’angolo della stanza, per osservarlo il giorno dopo.

Il tutor ha chiesto ai bambini come potesse l’aria normale cambiare e divenire capace di far diventare giallo il BTB. I bambini hanno risposto che ciò avviene nei polmoni. Ha chiesto quindi cosa può accadere tra aria e polmoni e i bambini hanno risposto correttamente che c’è un’interazione. Quindi il tutor ha fatto una prova, chiedendo ai bambino se secondo loro l’aria interagisce nello stesso modo se si fa un lungo respiro sospeso o se la si fa entrare e un attimo dopo la si fa uscire. I bambini hanno risposto che più tempo sta, più l’aria interagisce e si modifica.

E' stato quindi condotto un esperimento capace di verificare se l’aria che rimane più a lungo interagisce maggiormente nei polmoni. Una bambina (Carlotta) ha trattenuto il respiro per 30 secondi e poi ha espirato tutta l’aria, gonfiando il palloncino. Un’altra bambina (Sabrina), è stata chiamata a riempire un altro palloncino facendo piccoli soffi (facendo in modo, cioè, che ogni volta l’aria restasse solo un istante nei polmoni). Entrambi i palloncini sono stati gonfiati allo stesso volume e collegati, come prima, alle cannucce con il cotone. Mandando l’aria in due bicchieri di BTB blu uguali si notava che l’aria espirata da Carlotta dopo pochi secondi faceva diventare il BTB giallo, molto più giallo di quello che si otteneva soffiando con le cannucce. L’aria che aveva interagito poco con i polmoni, espirata da Sabrina, invece, riusciva a malapena a far diventare verde il liquido, anche quando il palloncino si era completamente sgonfiato.

Test del fiato trattenuto (a destra) e non trattenuto (a sinistra)

Alla fine dell'esperienza il tutor ha proposto questa situazione: "Immaginate un sub che ha finito l’aria delle bombole, ma ha un palloncino. L’ultimo respiro di aria buona potrebbe usarlo per riempire il palloncino, come ha fatto Carlotta, e poi riprendere l’aria da lì ogni volta che deve inspirare, rigonfiandolo ogni volta che espira, e andare avanti così finché non riesce a tornare in superficie. Ce la farebbe?” I bambini si sono messi a ridere e hanno detto che soffocherebbe, proprio come se si trattenesse di continuo la stessa aria nei polmoni, poiché respirandola questa si consumerebbe sempre di più.

Altre interazioni con il BTB

Aceto e BTB

Con la punta di una cannuccia il tutor ha toccato l’aceto e poi il BTB del bicchiere, che diventa giallo oro, un colore molto più intenso del giallo ottenuto col fiato trattenuto (vedi sopra).

Acqua minerale e BTB

Ripetendo l'esperimento con l’acqua minerale, il BTB è diventato di un bell’azzurro brillante e intenso. Un bambino ha detto che il BTB è un camaleonte.

Un altro ha proposto di provare il bicarbonato con il BTB. Il risultato è stato un bellissimo colore blu china. Un altro bambino ha scoperto che nell’etichetta dell’acquaminerale usata per l'esperimento  c’era scritto “bicarbonato” e che per questo essa faceva diventare blu scuro il BTB.

A questo punto il tutor ha fatto notare che quando per sciogliere il BTB in polvere era stata usata dell'acqua minerale che contiene bicarbonato, main quel caso la soluzione diventava azzurra e non blu scura. Per la spiegazione è bastato leggere l’etichetta della bottiglia isata per la preparazione del BTB, in cui la quantità di bicarbonato presente è meno della metà di quella dell'acqua usata per l'esperimento.

Per concludere l'esperienza il tutor e i bambini hanno ricostruito uno schema di tutti i colori e le interazioni del BTB.

---

Esperienza realizzata dai bambini della classe 3° della scuola Castelnuovo di Recanati, con il tutor Alfredo Tifi

Un'esperienza simile è descritta in questa pagina.