- Dob:4+
- Trajanje:30 min
- Zahtjevnost:Lako
- Nered:Velik
- Nadzor:Da
🧒 U jednoj rečenici
Kad pomiješate ocat i sodu bikarbonu, nastaje puno pjenušavog plina koji juri gore i van iz boce, baš poput erupcije mjehuraste lave.
Kako vulkani uopće nastaju?
Zemlja se sastoji od tektonskih ploča ili “velikih komada” koji se polako pomiču. Vulkani najčešće nastaju na mjestima gdje se te ploče susreću.
Stijena ispod kore, u sloju koji zovemo plašt, nije jezero tekućine koje čeka da pobjegne. To je čvrsta stijena, tek toliko vruća da se može vrlo polako gibati, poput iznimno guste karamele. Da bismo dobili magmu, dio te stijene mora se rastaliti, a ondje gdje se ploče susreću za to postoje dva dobra načina:
- Ondje gdje se ploče razmiču, pada tlak koji stišće stijenu ispod. Kad vrućoj stijeni smanjite tlak, ona se rastali, i to bez ikakvog dodavanja topline.
- Ondje gdje jedna ploča tone pod drugu, sa sobom nosi i morsku vodu. Ta voda ulazi u vruću stijenu iznad i snižava joj talište, otprilike kao što sol otapa led na cesti.
Kad se jednom rastali, magma je lakša od čvrste stijene oko sebe pa se diže. Skuplja se, tlak raste i s vremenom nalazi put do Zemljine površine kroz vulkan. To zovemo erupcija, a magma postaje lava.
Sama erupcija se može simulirati pomoću kemijske reakcije i upravo ćemo vam pokazati kako da to napravite.
Kod erupcije, magma postaje lava
Koje vrste vulkana postoje?
Kada govorimo o vulkanima, obično pomislimo na velike planine koje izbacuju velike količine dima i lave. No, znanstvenici razlikuju 3 vrste vulkana:
Eksplozivni vulkani
Eksplozivni vulkani nastaju iz jednog izlaza u zemljinoj kori i smatraju se najjednostavnijim tipom vulkana. Rijetko su višlji od 300 metara. Kod eksplozivnih vulkana, plinovi se zadržavaju u magmi i u određenom trenutku, kada se dostigne kritična granica pritiska, plinovi se oslobađaju što uzrokuje eksplozivne erupcije. Vulkani nastali na ovakav način još se nazivaju i vulkanima centralnog tipa.
Štitasti vulkani
Štitasti vulkani su veliki, široki vulkani koji izgledaju kao štitovi iz zraka - tako su i dobili svoje ime. Lava koja se izlijeva je tanka, tako da može putovati na velike udaljenosti niz plitke padine vulkana. Nastaju polako tijekom vremena, kroz stotine erupcija koje stvaraju mnoge slojeve.
Lava nakon lave izlazi iz otvora, klizi niz padine vulkana i čini vulkan većim. Ovi vulkani vrlo rijetko uzrokuju katastrofalne eksplozije. Najpoznatiji štitasti vulkani su oni koji čine havajske otoke, osobito Mauna Loa i Mauna Kea koji su stvoreni iz tisuća tokova lave.
Štitasti vulkani dolaze u vrlo različitim veličinama. Oni manji, kakvih ima mnogo na Islandu, široki su tek nekoliko kilometara i visoki nekoliko stotina metara. Divovi su sasvim druga priča: Mauna Loa je široka oko 120 km i uzdiže se oko 9 km iznad morskog dna, što je po obujmu čini jednom od najvećih planina na Zemlji.
Najveći štitasti vulkan u Sunčevom sustavu je Olympus Mons na Marsu. Uzdiže se oko 22 km iznad okolne površine i prostire se na otprilike 600 km, dovoljno da prekrije veći dio Hrvatske.
Kompozitni vulkani
Kompozitni vulkani nastaju stotinama tisuća godina kroz višestruke erupcije. Zovu ih i strato-vulkani i to su neki od najpoznatijih (i najopasnijih) planina na svijetu: Fuji, Rainier i Cotopaxi su samo neki od primjera strato-vulkana.
Kompozitni vulkani su povezani s više odvodnih sustava koji ulaze u rezervoar magme duboko unutar Zemlje. Magma može izbiti iz nekoliko različitih otvora na kompozitnom vulkanu ili iz velikog središnjeg kratera na vrhu vulkana.
Strato-vulkani mogu biti i nekoliko tisuća metara visoki i stoje iza nekih od najrazornijih erupcija u povijesti. Vezuv je 79. godine zatrpao rimski grad Pompeje, a Tambora je 1815. izbacila toliko pepela da sljedeće godine u Europi i Sjevernoj Americi gotovo nije bilo ljeta. Nešto bliže našem vremenu, erupcija vulkana Sveta Helena 1980. u SAD-u sravnila je stotine četvornih kilometara šume i usmrtila 57 ljudi.
Tri glavne vrste vulkana: eksplozivni, štitasti i kompozitni.
Što uzrokuje da domaći vulkan eruptira i prelije se pjenom?
Pogodi, a zatim dodirni odgovor i provjeri!
Znanost iza erupcije
Naš vulkan ne koristi toplinu poput pravog - koristi kemijsku reakciju. Kad na sodu bikarbonu (bazu) ulijete ocat (kiselinu), one reagiraju i stvaraju plin ugljikov dioksid. Plin mora nekamo otići pa naglo izlazi iz boce, a deterdžent za suđe ga zarobi u tisuće mjehurića - to je pjenasta „lava" koja se prelijeva niz strane.
To je isti bezopasni plin koji stvara mjehuriće u gaziranim pićima. Prave vulkane pokreću toplina i golem tlak duboko pod zemljom, no način na koji zarobljeni plin sebi krči put prema površini je sličan. U oba slučaja, plin se mora osloboditi i kad to učini, nastaje erupcija.
Potrebni materijali za izradu vulkana
Ako radije želite vidjeti video kako napraviti vulkan kod kuće, jedan se nalazi na početku članka. Ili možete nastaviti čitati upute koje slijede.
Sve što trebate za kućni vulkan, od brašna i soli do octa i sode bikarbone.
Preporučujemo da aktivnost provedete vani. Zemlja ili pijesak vam može poslužiti da napravite odličan vulkan te da bude manje nereda. Aktivnost je moguće lako napraviti i u kući, ali preporučujemo da radite na nekoj površini koju je kasnije lako obrisati.
- Zemlja ili plastelin
- Mala plastična posudica, može i plastična boca
- Soda bikarbona
- Ocat
- Deterdžent za suđe
- Bonus: Boje za hranu
Postupak izrade vulkana kod kuće
👨👧 Potreban nadzor odraslih
Neka plastičnu bocu odrasla osoba odreže škarama ili nožem. Ocat može peckati oči pa neka lica budu podalje pri erupciji, a pokus postavite vani ili na površinu koja se lako čisti - vulkan se treba preliti!
- Ako koristite običnu bocu, odrežite je pri dnu pomoću škara ili noža i to dno boce ćemo dalje upotrebljavati.
- Od plastelina ili zemlje izradite vulkan i utaknite dno izrezane boce u njega. Ovdje opisujemo kako napraviti plastelin kod kuće.
- Usipajte 2-3 žlice sode bikarbone u bocu, tj. sada već vulkan.
- Ulijte nekoliko kapi deterdženta za suđe.
- Dodajte nekoliko kapi boje za hranu ako želite.
- Na kraju, ulijevajte ocat u svoj vulkan i uživajte u nastaloj erupciji.
🔬 Pretvorite ovo u pravi pokus
Zasad vaš vulkan samo eruptira. Pretvorite to u pokus tako da promijenite jednu stvar, a sve ostalo ostavite isto. Probajte topli ocat u jednoj erupciji i hladni u sljedećoj pa vidite koji brže i više zapjeni. Ili napravite dva jednaka vulkana, dodajte deterdžent samo u jedan i usporedite koliko pjene svaki stvori. Važno je držati količine jednakim kako bismo imali pravi kontrolirani eksperiment.
Što ćete naučiti i koje vještine ćete razvijati?
- Što je vulkan i kako funkcionira
- Kemijske procese
- Finu i grubu motoriku
- Kreativnost
- Da je znanost zabavna!
Najvažnije ukratko
- Pravi vulkani nastaju gdje se tektonske ploče susreću: čvrsta stijena tali se u magmu kad joj padne tlak ili kad joj voda snizi talište, a magma se zatim diže i eruptira kao lava.
- Znanstvenici ih dijele u tri glavne vrste: eksplozivne (centralnog tipa), štitaste i kompozitne (strato-vulkane).
- Erupcija u pokusu nije toplina, to je reakcija kiseline i baze, octa i sode bikarbone.
- Ta reakcija stvara plin ugljikov dioksid, a deterdžent za suđe ga zarobi u pjenastu „lavu".
- To je sigurna reakcija s istim plinom koji stvara mjehuriće u gaziranim pićima.
Često postavljana pitanja
Kako se domaći vulkan natjera na erupciju?
Od zemlje ili plastelina oblikujte vulkan oko dna plastične boce. Unutra stavite nekoliko žlica sode bikarbone, dodajte malo deterdženta za suđe i boje za hranu, a zatim brzo ulijte ocat. Reakcija zapjeni i „eruptira" iz vrha.
Koja je kemijska reakcija u vulkanu od sode bikarbone i octa?
To je reakcija kiseline i baze. Octena kiselina iz octa reagira s natrijevim bikarbonatom (sodom bikarbonom) i stvara plin ugljikov dioksid, vodu i natrijev acetat. Ugljikov dioksid koji naglo izlazi pokreće erupciju.
Zašto vulkan toliko pjeni i mjehuri?
Reakcija stvara plin ugljikov dioksid, a deterdžent za suđe koji dodate zarobi taj plin u mnoštvo sitnih mjehurića umjesto da tiho izađe. Tako se obično pjenušanje pretvori u gustu, pjenastu „lavu" koja teče niz strane.
Je li erupcija domaćeg vulkana vruća poput prave lave?
Ne. Iako izgleda poput lave, erupcija uopće nije vruća, to su samo mjehurići plina iz kemijske reakcije na sobnoj temperaturi. Upravo zato je to siguran pokus za djecu.
Kako nastaju pravi vulkani?
Zemljina kora podijeljena je na tektonske ploče koje se pomiču. Stijena ispod njih je čvrsta pa se prvo mora rastaliti: ondje gdje se ploče razmiču pada tlak na nju pa se tali, a ondje gdje jedna ploča tone pod drugu povlači vodu sa sobom, što snižava talište stijene iznad. Nastala magma lakša je od čvrste stijene pa se diže kroz pukotine dok ne izbije na površinu kao erupcija, gdje magma postaje lava.
Koje su tri vrste vulkana?
Eksplozivni vulkani (centralnog tipa) mali su i nastaju iz jednog otvora; štitasti vulkani široki su i blagih padina, građeni od tanke, tekuće lave; a kompozitni vulkani (strato-vulkani) visoke su, slojevite i često opasne planine poput Fujija.
Je li vulkan od sode bikarbone siguran za djecu?
Da, uz blagi nadzor. Ocat i soda bikarbona su bezopasni, no ocat može peckati oči pa neka lica budu podalje tijekom erupcije. Rezanje boce neka obavi odrasla osoba, a najbolje je raditi vani ili na površini koja se lako čisti.
Ako tražite još neke zabavne aktivnosti iz znanosti, svakako preporučujemo da pogledate Kako napraviti Lava lampu za još odličnih efekata, i Kako napraviti raketu pomoću octa i sode bikarbone da iskoristite ostatke octa i sode bikarbone od izrade vulkana.
