Alerta, el volcà entra en erupció!

tronc

Un volcà no és res més que una fisura de l'escorça terrestre que està en contacte amb una zona magmàtica. La pressió que hi ha a l'astenosfera fa ascendir el magma fins a sortir a la superfície terrestre en forma de lava a unes temperatures compreses entre els 700 i 1200ºC, Deú ni dó!

Tot i que el magma té una fluidesa al voltant de 10.000 vegades superior a la de l'aigua, quan surt a l'exterior és capaç de lliscar com si d'aigua es tractés. La viscositat del magma ve donada pel seu grau d'acidesa. Així doncs, magmes molt bàsics (amb poca quantitat de Silice) són molt líquids, mentre que magmes molt àcids (amb gran quantitat de Silice) són més espessos. Això fa que, quan surtin a la superfície, originin diferents tipus de colades de lava, com poden ser l'aa (o escoriàcea), la pahoehoe (o cordada), o la l'encoixinada (o pillow-lava). Alhora, es podran originar diferents tipus de volcans. Els més coneguts són els del tipus hawaià, vulcanià, peleà i estrombolià.

Veure un volcà actiu en plena erupció és molt i molt perillòs. Més del que ens pensem! La lava, si és fluïda, pot recórrer molts metres en pocs segons. Si, pel contrari, la lava és espessa, l'erupció vindrà acompanyada de perillosíssimes explosions volcàniques degudes a les bombolles de gasos literalment atrapades en un medi extremadament espès.

Ara bé, si sous amants dels volcans però no voleu estar exposats a una situació d'alt risc, teniu l'opció (molt menys perillosa) de reproduir un petit volcà a escala, i ho podeu fer amb materials tan simples com vinagre, farina, aigua i una mica de bicarbonat.

Som-hi!

Materials
  • Ampolla de plàstic de 33ml
  • Vinagre
  • Bicarbonat de Sodi (és el bicarbonat de cuina)
  • Una mica de pebre vermell
  • Farina
  • Aigua

Procediments:

  • S'omple l'ampolla amb aigua, més o menys fins a 1/3 del seu volum. La resta, l'omplim amb vinagre i finalment hi tirem una cullerada de pebre vermell per a donar coloració vermella a la nostra "lava". Per donar consistència a la lava i que l'aspecte final sigui espumós, hi tirarem una mica de farina augmentant d'aquesta manera la densitat del fluïd.
  • Un cop la mescla preparada, hi tirem un parell de cullerades de bicarbonat de Sodi i n'observem el resultat.

Resultat i conclusions

L'erupció volcànica que hem observat a la boca del volcà no és res més que una simple reacció química. El vinagre (l'àcid acètic - CH3-COOH) amb presència d'una base (el bicarbonat de Sodi - NaHCO3), reacciona originant una sal ionitzada (l'acetat de Sodi - CH3COONa), aigua (H2O) i diòxid de Carboni (CO2), aquest últim en forma de gas que és qui empeny la lava.

Un cop entesa la reacció química i havent-ne vist el resultat, si volem podem complementar l'experiment construint un con volcànic amb pasta de paper que "vesteixi" l'ampolla. Igualment, també podem experimentar com sortiria la lava si la boca del volcà fos més petita o més gran. Això ho podem fer foradant el tap de l'ampolla i tapant l'ampolla just abans d'afegir el bicarbonat.


Alb.
Avalua, avalua't

Construim una brúixola

tronc

Perdre's al bosc és una de les experiències més desconcertants, i alhora fascinants, que un pot viure al llarg de la seva vida.

Si, a més a més, és de nit, el cel està tapat i no podem veure l'estrella polar per tal d'orientar-nos, llavors encara se'ns compliquen més les coses. Però si portem a sobre una ampolla de vi, un petit kit de costura, uns walkmans, un plat de plàstic i una mica d'aigua, llavors, estarem salvats!. Suposo que el tema serà portar tot això a sobre (bastant improbable), però vaja, el que està clar és que amb aquests ingredients ens podrem construir una autèntica brúixola per tal d'orientar-nos.

Som-hi!

Materials
  • 1 tap suro d'una ampolla de vi (els de cava no van bé)
  • Una agulla de cosir
  • Un iman (el màxim de potent possible)
  • Un cúter (o tisores)
  • Un recipient de plàstic (un plat o una palangana petita)
  • Una mica d'aigua (la suficient per que el tap suri)

Procediments:

  • Agafem l'agulla de cosir i freguem un dels seus extrems amb l'iman. Ho hem de fer durant aproximadament uns 3 minuts, sempre en la mateixa direcció i només sobre un dels extrems de l'agulla (no al llarg de tota l'agulla).
  • Clavem l'agulla al tap de suro (pel costat llarg) per tal de crear un "peculiar" salva-vides a l'agulla que l'ajudi a surar dins l'aigua. Per anar bé, l'agulla hauria de sortir pels dos extrems del tap de suro. Si no sortís, retallem el tap de suro amb el cúter fins que així passi.
  • Omplim el plat amb aigua, la suficient com per que el tap de suro, un cop dins l'aigua, no toqui al fons.
  • Quan l'aigua estigui ben calmada, col·loquem suaument el tap de suro a dins. Veurem que, mica a mica, el tap anirà girant fins a indicar-nos la direcció Nord-Sud.

Resultat i conclusions

Quan freguem l'agulla amb l'iman, li estem passant temporalemnt les propietats magnètiques, convertint-la d'aquesta manera en una autèntica agulla imantada, igual com les que hi ha a dins les brúixoles. Si llavors col·loquem l'agulla en un ambient de "certa ingravidesa", en un medi amb poques forces de fricció com pot ser l'aquàtic, aquesta girarà sense cap dificultat indicant-nos la direcció exacte del pol nord magnètic terrestre (recordeu que no es troba a la mateixa posició que el pol nord geogràfic - punt d'entrada de l'eix de rotació de la Terra).

Alb.
Avalua, avalua't

Pinya-colada d'ADN

tronc

La Pinya-colada és una beguda alcohólica que es prepara principalment a partir d'alcohol i suc de pinya. Des de 1978 és la beguda oficial de Puerto Rico. Però el que potser no saben els portoriquenys és que utilitzant els mateixos ingredients podem fer un dels experiments més sorprenents amb l'ADN com a protagonista.

L'ADN (àcid desoxiribonucleic), o també anomenat DNA, és la molècula que emmagatzema tota la informació del nostre cos. Es tracta d'una doble hèlix formada per dues cadenes de polinucleòtids complementàries i antiparal·leles, que es troben connectades entre si per ponts d'hidrogen, unes unions químiques més febles que els enllaços covalents.

Tot i que les fibres de DNA són molt petites, es poden arribar a observar amb un microscopi òptic quan aquestes es compacten formant els cromosomes durant el procés de divisió cel·lular. Tot i així, existeix un mètode per poder-les observar a ull nu. Anem-lo a veure!

Som-hi!

Materials
  • Entre 1 i 3 fetges de pollastre
  • Detergent líquid (pot ser el "fairy" de tota la vida)
  • Suc de pinya (amb uns 250 ml en tindrem de sobres)
  • Alcohol etílic 96º
  • Batedora
  • Colador de cuina
  • Recipient de plàstic transparent o de vidre (pot ser el típic "got de cubates" o una copa de cava)
  • Vas de precipitats graduat o equivalent (pot ser un biberò de nadons)

Procediments:
  • Agafem el fetge de pollastre i en fem trossets petits. Els col·loquem a la batedora i hi anem afegint aigua, a poc a poc, fins a obtenir una consistència cremosa. Ho batem uns 10 segons.
  • Posem la crema de fetge en el vas de precipitats passant-la per un colador per separar-ne les parts que no s'han triturat del tot. En mesurem la quantitat obtinguda i hi afegim una quarta part del volum que tinguem en detergent líquid (per exemple: si tinguéssim 80ml de crema hi afegiríem 20ml de detergent líquid).
  • Barregem suaument fins a obtenir-ne una mescla més o menys homogènia.
  • Afegim a la mescla una cullerada de suc de pinya i barregem amb molta cura i suavitat durant uns 5 minuts. Si barregéssim massa ràpid o amb massa força trencaríem les fibres d'ADN i l'experiment no ens sortiria bé.
  • Tirem la mescla en un recipient de vidre o plàstic transparent. L'omplim més o menys fins a la meitat.
  • Inclinem lleugerament el recipient i, amb molta i molta cura, afegim alcohol fent-lo lliscar per la paret del recipient, fins a omplir-lo fins a dalt. És important evitar que es barregi l'alcohol amb la mescla d'abaix. D'aquesta manera ens quedaran dues fases ben diferenciades: la crema de fetge a baix i l'alcohol a dalt.
  • Esperem uns minuts fins que comencem a veure uns filaments blancs dins que surten de la mescla de fetge i ascendeixen lentament a través de l'alcohol. Estem observant l'ADN!

Resultats i conclusions

Quan batem els trossos de fetge el que hem fet ha estat una separació mecánica de les cèl·lules (les separem unes de les altres).

L'ADN està dins el nucli i aquest està rodejat per una doble membrana (la coberta nuclear) i per la membrana citoplasmàtica cel·lular, totes dues de naturalesa lipídicoproteïca. Per poder arribar a l'ADN cal que primer trenquem aquests "sacs", i què millor per fer-ho que amb un bon detergent antigreix. Els lípids que formen les membranes queden atrapats per afinitats químiques (ambdos tenen caps polars i cues apolars) en forma de micel·les de sabó i fosfolípids. Les proteïnes presents a les membranes, alhora, també hi queden atrapades.

Resultat: les membranes es desintegren literalment deixant al descobert tot el material genètic de la cèl·lula (l'ADN), i també una pila de proteïnes i sacàrids.

Arribats a aquest punt, la Bromelina present al suc de pinya farà la resta. La Bromelina és un enzim (concretament una cisteïna proteasa) capaç de digerir les proteïnes trencant els seus enllaços peptídics fins a arribar a obtenir un munt d'aminoàcids lliures. Es comporta com la Proteinasa K, digerint les proteïnes pero alhora inactivant les nucleases que degradarien l'ADN durant la seva extracció. Per la seva banda, l'ADN present al nucli pot trobar-se empaquetat en diferents graus de compactació, i aquesta compactació s'aconseguiex gràcies a unes proteïnes globulars anomenades histones. Així doncs, després d'incorporar el suc de pinya al nostre peculiar còcktel, l'ADN perdrà qualsevol nivell de compactació obtinguent d'aquesta manera llargues cadenes lineals d'ADN.

El procés que es dóna tot seguit és un procés purament físic basat en la densitat dels elements presents a la mescla. Les proteïnes i els greixos se n'aniran al fons degut a la seva alta densitat, mentre que les fibres d'ADN es desplaçaran cap a l'alcohol degut a la seva baixa densitat. Un cop allà, fins i tot les podem arribar a estirar amb un bastonets de les orelles o amb un escuradents.


Alb.
Avalua, avalua't

La força d'un granet de sorra

tronc

Malgrat l'aparença fràgil i insignificant d'un granet de sorra, és sorprenent el comportament que pot tenir quan aquest es troba envoltat d'altres milers de granets. Llavors, aquests petits granulats sòlids poden arribar a tenir comportaments espectaculars i, alhora, antagònics.

Per una banda, poden establir cohesions tan fortes i fermes que poden arribar a formar autèntiques estructures inamobibles. Per altra banda, es poden arribar a comportar ben bé com si fossin un autèntic fluïd. Penseu sinó, en el comportament de les dunes d'un desert.

Som-hi!

Materials
  • 1 vas de plàstic (millor transparent)
  • Sorra fina suficient per omplir el vas (quan més fina millor)
  • Un llapis (millor si és una mica rugós)

Procediments:
  • Omplim el vas amb la sorra fina.
  • Clavem el llapis dins la sorra.
  • Donem copets suaus amb la base del vas a la taula per tal de compactar la sorra.
  • Agafem el llapis amb la mà i l'estirem suaument cap enlaire. N'observem el resultat.

Resultat i conclusions

Quan els materials granulars, com és la sorra fina, es troben completament compactats, apareixen unes forces que empenyen un granet amb l'altre. El conjunt de granets es disposen formant uns arcs entre les parets del vas i el llapis. La resultant de la força és una força de component horitzontal entre el vas i el llapis. Degut a la fricció que hi ha entre els materials, apareix també una força tangencial en sentit oposat a la força del pes. Si la força de component horitzontal és prou alta, la força de fricció pot arribar a ser més alta que la del pes i això ens permetrà aixecar el vas sense grans dificultats.


Alb.