Вы знаете о слизи. Вы либо сделали это как научный проект, либо выбросили из носа естественную версию. Вы знаете, чем слизь отличается от обычной жидкости? Вот что такое слизь, как она образуется и ее особые свойства.
Что такое слизь?
Слизь течет как жидкость, но в отличие от привычных жидкостей (например, масла, воды) ее способность течь или вязкость непостоянна. Итак, это жидкость, но не обычная жидкость. Ученые называют вещество, изменяющее вязкость, неньютоновской жидкостью. Техническое объяснение состоит в том, что слизь – это жидкость, которая меняет свою способность противостоять деформации в зависимости от напряжения сдвига или растяжения.
Это означает, что когда вы выливаете слизь или позвольте ему просочиться сквозь пальцы, он имеет низкую вязкость и течет как густая жидкость. Когда вы сжимаете неньютоновскую слизь, например ооблек, или стучите по ней кулаком, она становится твердой, как влажное твердое вещество. Это связано с тем, что приложение напряжения сжимает частицы слизи вместе, что затрудняет их скольжение друг относительно друга.
Большинство типов слизи также являются примерами полимеры. Полимеры – это молекулы, образованные соединением цепочек субъединиц.
Примеры
Естественной формой слизи является слизистая, которая состоит в основном из воды, гликопротеина муцина и солей. Вода также является основным ингредиентом некоторых видов искусственной слизи. Классический рецепт слайма из научного проекта – это смесь клея, буры и воды. Облек представляет собой смесь крахмала и воды.
Другие типы слизи в основном представляют собой масла, а не воду. Примеры включают Silly Putty и электроактивную слизь.
Как это работает
Специфика того, как работает тип слизи, зависит от ее химический состав, но основное объяснение состоит в том, что химические вещества смешиваются с образованием полимеров. Полимеры действуют как сеть, а молекулы скользят друг относительно друга.
В качестве конкретного примера рассмотрим химические реакции, которые производят классическую слизь на основе клея и буры. :
- Два решения объединены, чтобы сделать классический слайм. Один из них – это растворенный в воде школьный клей или поливиниловый спирт. Другое решение – бура (Na 2 B 4 O 7 .10H 2 O) в воде.
- Бура растворяется в воде на ионы натрия, Na + и ионы тетрабората..
- Тетраборат-ионы реагируют с водой с образованием иона OH – и борной кислоты:
B 4 O 7 2- (водн.) + 7 H 2 O 4 H 3 BO 3 (aq) + 2 OH – (aq) - Борная кислота реагирует с водой с образованием ионы бората:
H 3 BO 3 (водн.) + 2 H 2 O B (OH) 4 – (aq) + H 3 O + (aq) - Водородные связи образуются между борат-ионом и группами ОН молекул поливинилового спирта из клея, связывая их вместе с образованием нового полимера: слизи.
Сшитый поливиниловый спирт улавливает много воды, поэтому слизь становится влажной. Вы можете отрегулировать консистенцию слайма, контролируя соотношение клея и буры. Если у вас избыток разбавленного клея по сравнению с раствором буры, вы ограничите количество образующихся поперечных связей и получите более жидкую слизь. Вы также можете изменить рецепт, ограничив количество используемой воды. Например, вы можете смешать раствор буры непосредственно с клеем, получив очень твердую слизь.