冠軍Camille Schrier | 圖源：Instagram

最近，2020年美國小姐由藥學在讀博士（存疑）卡米爾·希瑞爾（Camille Schrier）摘得桂冠。不同于以往“以貌取人”的标準，這次的比賽更加關注選手的才華、智慧和想法。

而卡米爾·希瑞爾（Camille Schrier）在台上穿上實驗室的白大褂，戴上護目鏡，給評委們做實驗演示“過氧化氫的催化分解”，給大家留下了深刻的印象。

我們就是來說一下這個神奇的實驗，過氧化氫的催化分解，又常常被稱為“大象牙膏”（elephant toothpaste）。

“大象牙膏”實驗可以堪稱經典，利用濃度約為30%—35%的過氧化氫溶液（也就是俗稱的“雙氧水”）混合洗潔精或肥皂水（發泡劑），再加上催化劑碘化鉀所制造出來的快速膨脹和噴射效果的化學實驗。

因為原料簡單和效果感人，很多化學課堂都會用來做啟蒙實驗，做趣味視頻更是容易獲得成百上千的關注和點贊。

首先聲明，這個實驗存在一定危險性，化學反應本身是個放熱反應，産生的氣泡是熱的，泡沫可以達到将近100℃，操作不當可能會灼傷自己，所以非專業人士不能随意嘗試。

這個實驗的化學方程式是這樣的：

2H2O2===2H2O O2↑

（等号上可以寫催化劑，也就是碘化鉀KI）

在沒有催化劑的情況下也是會緩慢反應的，就是過氧化氫會緩慢分解成水和氧氣，就是解釋了為什麼雙氧水放久了會失效的原因。

催化劑可以改變反應速率，但是不改變化學平衡。在過氧化氫的分解實驗中，可以用到的催化劑除了碘化鉀，還可以用酵母、高錳酸鉀、二氧化錳等代替。加入催化劑之後，本來緩慢的反應就變得快速和劇烈起來，氣體（氧氣）嘩啦嘩啦、噗嗤噗嗤地冒出來。

而我們再加入洗潔精或者肥皂之類的發泡劑之後，那分解後的氧氣就會産生噗嗤噗嗤的泡沫牙膏特效。

為什麼呢？其實這些發泡劑（洗潔精之類的洗護用品）中都含有表面活性劑分子，表面活性劑分子具有獨特的兩親性：一端為親水的極性基團，簡稱親水基；另一端為親油的非極性基團，簡稱親油基。平時我們洗走油污全靠它們！

簡單來說，親水基喜歡水，親油基喜歡髒東西。洗滌過程中，表面活性劑分子的親油基就會将髒東西團團圍着，成為球形或近似球形，最終脫離污垢載體，達到清潔的效果。

大象牙膏實驗中，就是将髒東西換成氣體，大量氣體的産生從而造成大量泡沫的産生。

泡沫的産生 | 圖源：科普中國

在大象牙膏中，再配上點色素，加大用量，那效果可就更加出彩了。

材料簡單，效果感人，大家的玩法花樣百出，化學真是堪稱自然魔術師，總讓人驚喜不斷。

加點顔色是不是更像牙膏啦？

課堂之上的大象牙膏，場面有點控制不住了！

彩虹版大象牙膏，讓這個實驗更有美感。

前NASA工程師的Max版大象牙膏

最後，再次提醒！這個實驗存在一定危險！非專業人士一定不能随便嘗試！

-玩-

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