porcelánová miska, lžička, tyčinka, baňka s úzkým hrdlem (odměrná baňka) (50 ml nebo 100 ml), kádinka (vyšší, 1 000 ml) nebo skleněná vana (akvárium)

olej, mletá červená paprika (koření), voda z vodovodu, saponát nebo tekuté mýdlo (případně mýdlový roztok)

Postup pro tento pokus je dostupný jen pro registrované učitele.

Lipidy obecně jsou přírodní látky, které jsou rozpustné v nepolárních organických rozpouštědlech díky svému nepolárnímu charakteru (lipofilní charakter), omezeně jsou rozpustné ve vodě – polárních rozpouštědlech (hydrofobní charakter).
Lipidy se dělí do tří skupin – 1. skupina: tuky, oleje a vosky, 2. skupina: složené lipidy (fosfolipidy, glykolipidy, lipoproteiny) a 3. skupina: odvozené lipidy (isoprenoidy – terpenoidy a steroidy). Oleje jsou rostlinného původu a jsou kapalné (např.: slunečnicový, řepkový či olivový). Po chemické stránce se jedná o triacylglyceroly (dříve nazývané triglyceridy) – tedy estery glycerolu s vyššími mastnými kyselinami (karboxylové kyseliny s dlouhým uhlíkatým řetězcem), které mohou být nasycené (obsahují pouze jednoduché vazby) nebo nenasycené (obsahují dvojné vazby s konfigurací Z (cis)).
Olej je lehčí jak voda (má menší hustotu), proto působením saponátu začne vystupovat na hladinu, což vypadá jako proud sopečné lávy.
Saponát totiž snižuje povrchové napětí na rozhraní vody a oleje. Olej má menší hustotu než voda, ale napětí na rozhraní zabrání vyplavání oleje z baňky ponořené ve vodě. Tento princip se využívá při odstraňování nečistot. Snížením povrchového napětí se smáčí povrch nečistoty, což umožňuje její uvolnění do roztoku, a tím i její odstranění.
Saponát nebo mýdlo (obecně tenzidy) snižují povrchové napětí kapaliny. Molekuly mýdla se skládají ze dvou částí s odlišnými fyzikálně-chemickými vlastnostmi. Mýdla obsahují dlouhou alifatickou část – uhlovodíkový řetězec, tato část je hydrofobní a nepolární. Oproti tomu druhá – menší část je hydrofilní a polární, je tvořena karboxylovou skupinou ve formě aniontu –COO^–. V důsledku toho tvoří mýdla ,,propojovací článek“ mezi hydrofobním prostředím (např.: tuky a oleje) a hydrofilním prostředím (např. voda). Vytváří se stabilní emulze či nepravé roztoky tuků a olejů ve vodě. Saponáty mají také bipolární strukturu – hydrofobní nepolární část je představována alifatickým řetězcem či aromatickými uhlovodíky, hydrofilní polární část může být reprezentována aminoskupinou (konkrétně kvarterní amoniová sůl) nebo sulfátovou či sulfonovou skupinou.
Pro odstranění nečistot z povrchu materiálu je nutné tyto nečistoty, zpravidla hydrofobního nepolárního charakteru, převést do vodného roztoku. Převedení umožňuje tenzid (mýdlo nebo saponát), jelikož se jedním koncem – hydrofobním nepolárním váže na nečistotu a druhým koncem – hydrofilní a polárním na molekuly vody. V důsledku toho jsou částice nečistot obklopeny molekulami tenzidu, a tím pádem rozptýleny ve vodném roztoku. Tímto jsou nečistoty odstraněny a následně odplaveny vodou.

lipidy – povrchové napětí

demonstrační

PLACEHOLDER PRO BEZPEČNOST

u tohoto pokus nejsou žádná významná bezpečnostní opatření

příprava – 10 minut, vlastní provedení – 10 minut

– pokus je velmi efektní a názorný na předvedení vlastností tenzidů (saponátů či mýdel) – je nutné jej ovšem vyzkoušet, ne vždy vychází, občas se olej uvolňuje samovolně ještě před přidáním saponátu
– pokud by pokus nefungoval, využijte níže uvedeného videa
– je důležité, aby hrdlo baňky bylo minimálně 4 cm pod hladinou vody a aby bylo úzké (v opačném případě pokus není tak efektní)
– obě nádoby musí být čisté
– baňku můžete nahradit např. flaštičkou od léků z bílého skla se zúženým hrdlem
– dobré je použít vodu z chladničky – má vyšší povrchové napětí, čímž se zvyšuje efektivita pokusu
– baňka i kádinka jde špatně umýt – použít nepolární rozpouštědlo či saponát
– pokus je možné provést v několika variantách:
          – 2 baňky s úzkým hrdlem naplnit olejem obarveným červenou paprikou, každou dát do samostatné kádinky (hrdlo by mělo být cca 4 cm pod hladinou vody) – k jedné přikápnout na hladinu pár kapek saponátu, druhou kádinku s baňkou nechat jako srovnávací
          – první baňku naplnit až po okraj pouze obarveným olejem, ve druhé baňce přidat k oleji saponát nebo tekuté mýdlo, obě baňky vložit do samostatných kádinek nebo skleněného akvária (hrdlo by mělo být 3 – 4 cm pod hladinou vody) – viz. video

http://kch.zf.jcu.cz/didaktika/organchem/index.htm (Internetová video-databáze chemických pokusů ZF JU, Organická chemie, pokus Mýdlo a povrchové napětí – pokus s olejem, mýdlo přidáno do odměrné baňky – ne na hladinu, video bez zvuku, přehrávač Windows Media Player)