为什么做大象牙膏会出泡（双氧水的神奇实验）

冠军Camille Schrier | 图源：Instagram

最近，2020年美国小姐由药学在读博士（存疑）卡米尔·希瑞尔（Camille Schrier）摘得桂冠。不同于以往“以貌取人”的标准，这次的比赛更加关注选手的才华、智慧和想法。

而卡米尔·希瑞尔（Camille Schrier）在台上穿上实验室的白大褂，戴上护目镜，给评委们做实验演示“过氧化氢的催化分解”，给大家留下了深刻的印象。

我们就是来说一下这个神奇的实验，过氧化氢的催化分解，又常常被称为“大象牙膏”（elephant toothpaste）。

“大象牙膏”实验可以堪称经典，利用浓度约为30%—35%的过氧化氢溶液（也就是俗称的“双氧水”）混合洗洁精或肥皂水（发泡剂），再加上催化剂碘化钾所制造出来的快速膨胀和喷射效果的化学实验。

因为原料简单和效果感人，很多化学课堂都会用来做启蒙实验，做趣味视频更是容易获得成百上千的关注和点赞。

首先声明，这个实验存在一定危险性，化学反应本身是个放热反应，产生的气泡是热的，泡沫可以达到将近100℃，操作不当可能会灼伤自己，所以非专业人士不能随意尝试。

这个实验的化学方程式是这样的：

2H2O2===2H2O O2↑

（等号上可以写催化剂，也就是碘化钾KI）

在没有催化剂的情况下也是会缓慢反应的，就是过氧化氢会缓慢分解成水和氧气，就是解释了为什么双氧水放久了会失效的原因。

催化剂可以改变反应速率，但是不改变化学平衡。在过氧化氢的分解实验中，可以用到的催化剂除了碘化钾，还可以用酵母、高锰酸钾、二氧化锰等代替。加入催化剂之后，本来缓慢的反应就变得快速和剧烈起来，气体（氧气）哗啦哗啦、噗嗤噗嗤地冒出来。

而我们再加入洗洁精或者肥皂之类的发泡剂之后，那分解后的氧气就会产生噗嗤噗嗤的泡沫牙膏特效。

为什么呢？其实这些发泡剂（洗洁精之类的洗护用品）中都含有表面活性剂分子，表面活性剂分子具有独特的两亲性：一端为亲水的极性基团，简称亲水基；另一端为亲油的非极性基团，简称亲油基。平时我们洗走油污全靠它们！

简单来说，亲水基喜欢水，亲油基喜欢脏东西。洗涤过程中，表面活性剂分子的亲油基就会将脏东西团团围着，成为球形或近似球形，最终脱离污垢载体，达到清洁的效果。

大象牙膏实验中，就是将脏东西换成气体，大量气体的产生从而造成大量泡沫的产生。

泡沫的产生 | 图源：科普中国

在大象牙膏中，再配上点色素，加大用量，那效果可就更加出彩了。

材料简单，效果感人，大家的玩法花样百出，化学真是堪称自然魔术师，总让人惊喜不断。

加点颜色是不是更像牙膏啦？

课堂之上的大象牙膏，场面有点控制不住了！

彩虹版大象牙膏，让这个实验更有美感。

前NASA工程师的Max版大象牙膏

最后，再次提醒！这个实验存在一定危险！非专业人士一定不能随便尝试！

-玩-

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