Лизун, или структурирование полимеров
Autor:
Magdalena Blicharska
Słowa kluczowe:
glutek,masa plastyczna,polimery,sieciowanie,slime
Cel doświadczenia:
Целью опыта является подготовка тягучего пластического материала в результате структурирования полимера, которым является поливиниловый спирт. Целью опыта является ознакомление членов клуба с феноменом структурирования и изменением свойств структурированных материалов. Приготовленная пластичная масса, которая является конечным результатом задачи, дополнительно развивает творческие способности и моторику рук.
Spis materiałów:
- Жидкость для линз или жидкость для стирки (содержащая борную кислоту)
- Сода
- Краска, пищевой краситель
- Блестки
- Прозрачный (школьный) клей, растворимый в воде (содержащий ПВА)
- Миска
- Столовая ложка
Etapy realizacji:
Эксперимент 1.
- Налейте около 250 мл клея в миску и добавьте несколько капель красителя (для окрашивания клея) или блестки (для визуального эффекта). Перемешать все ингредиенты.
- Добавьте большую ложку очищенной соды и смешайте.
- Следите за консистенцией полученной массы.
- Затем порциями добавьте от 3-4 столовые ложки жидкости для линз. После каждого добавления смешивайте массу и наблюдайте, как изменяется ее консистенция.
- Когда масса отклеится от сосуда, ее еще в течение минуты помять руками.
(Вы можете уменьшить пропорции, чтобы создать меньшее количество массы).
Эксперимент 2.
- Налейте около 50 мл клея в миску и добавьте несколько капель красителя, можно блестки. Перемешать все ингредиенты. Следите за консистенцией полученной массы.
- Порциями, по одной столовой ложке добавляйте жидкость для стирки, после каждого добавления размешивайте массу и наблюдайте, как меняется ее консистенция.
Pytania do doświadczenia:
- Почему мы изначально наблюдаем более низкую вязкость массы?
- Как изменяются свойства массы после очередного добавления жидкости для линз/стирки?
Opis zjawiska:
Interpretacje wyników:
В результате смешивания жидкости для линз или жидкости для стирки, которые содержат борную кислоту (структурирующий агент) и поливиниловый спирт (полимер), которая является компонентом клея, образуется т.н. структурирование, которое состоит в образовании поперечных соединений между линейными молекулами полимера. Ионы бората, которые действуют как мостики между цепочками поливинилового спирта. Этот процесс приводит к быстрому увеличению вязкости жидкости, придавая ей уникальные свойства, поскольку структурированный полимер очень легко растягивается.
Добавление вещества (жидкость для линз или жидкость для стирки), содержащего структурирующий агент (борную кислоту) к полимеру (поливиниловый спирт), приводит к структурированию полимера, то есть к процессу, посредством которого часть исходных цепочек полимера связана между собой, создавая в результате трехмерную сеть. Такое соединение цепочек, образующих «сеть», способствует тому, что полимер обладает другими свойствами, чем тот же полимер с рыхлыми несвязанными цепочками. Поэтому этот процесс приводит к изменению первоначальных свойств полимера, при этом каждое добавление структурирующего агента увеличивает его вязкость.
Ciekawostki:
- Процесс структурирования также используется в молекулярной кухне, при создании так называемой молекулярной икры из альгината натрия с помощью хлорида кальция. Длинные цепочки альгината в присутствии двухвалентных катионов кальция принимают сетчатую форму (кальций образует мостики между цепочками), что приводит к образованию нерастворимого в воде геля.
- Вулканизация – это процесс структурирования полимерных молекул (каучук), что ведет к созданию резины. Но вулканизация также является процедурой регенерации шин, состоящую в замене протектора. Приклеивание нового слоя протектора основано на феномене структурирования.