Balçık Nasıl Çalışır?

Biliyor musun balçık. Bunu bir bilim projesi olarak yaptınız ya da doğal versiyonu burnunuzdan çıkardınız. Slime'ı normal bir sıvıdan farklı kılan şeyin ne olduğunu biliyor musunuz? İşte sümüğün ne olduğu, nasıl oluştuğu ve özel özelliklerinin bilimine bir bakış.

Balçık bir sıvı gibi akar, ancak bilinen sıvılardan (örneğin yağ, su), akma yeteneğinden veya viskozite, sabit değil. Yani bu bir sıvı, ama normal bir sıvı değil. Bilim adamları, viskoziteyi Newton olmayan bir sıvı olarak değiştiren bir malzeme derler. Teknik açıklama, balçanın, kesme veya çekme gerilimine göre deformasyona karşı koyma yeteneğini değiştiren bir sıvı olmasıdır.

Bunun anlamı, balçık döktüğünüzde veya parmaklarınızdan sızmasına izin verdiğinizde, düşük bir viskoziteye sahiptir ve kalın bir sıvı gibi akar. Oobleck gibi Newton tipi olmayan bir balçık sıktığınızda veya yumruğunuzla vurduğunuzda, ıslak bir katı gibi sert hissedilir. Bunun nedeni, stres uygulanmasının balçıktaki parçacıkları birlikte sıkması ve birbirlerine karşı kaymalarını zorlaştırmasıdır.

Çoğu balçık türü de polimer örnekleri. Polimerler, alt birimlerin zincirlerini birbirine bağlayarak yapılan moleküllerdir.

Doğal bir balçık formu, esas olarak su, glikoprotein müsin ve tuzlardan oluşan mukustur. Su, bazı insan yapımı balçıkların ana bileşenidir. Klasik bilim projesi balçık tarifi tutkal, boraks ve suyu karıştırır. Oobleck, nişasta ve su karışımıdır.

Diğer balçık türleri sudan ziyade esas olarak yağlardır. Örnekler arasında Aptal Macun ve elektroaktif balçık.

Bir balçık türünün nasıl çalıştığının özellikleri kimyasal bileşimine bağlıdır, ancak temel açıklama kimyasalların polimerler oluşturmak için karıştırılmasıdır. Polimerler, moleküller birbirine doğru kayarken bir ağ görevi görür.

Belirli bir örnek için, klasik tutkal ve boraks balçıkını üreten kimyasal reaksiyonları göz önünde bulundurun:

1. Klasik balçık yapmak için iki çözüm birleştirilir. Bir tanesi su içinde seyreltilmiş okul tutkalı veya polivinil alkoldür. Diğer çözüm boraks (Na₂B₄Ö₇.10H₂O) suda.
2. Boraks suda sodyum iyonları, Na⁺ve tetraborat iyonları.
3. Tetraborat iyonları OH üretmek için su ile reaksiyona girer^- iyon ve borik asit:
   B₄Ö₇^2-(sulu) + 7 H₂O <4>₃BÖ₃(sulu) + 2 OH^-(Sulu)
4. Borik asit, su ile reaksiyona girerek borat iyonları oluşturur:
   'H₃BÖ₃(sulu) + 2H₂O - B (OH)₄^-(sulu) + H₃Ö⁺(Sulu)
5. Hidrojen bağları borat iyonu ve tutkaldan polivinil alkol moleküllerinin OH grupları arasında oluşur, bunları birbirine bağlayarak yeni bir polimer oluşturur: balçık.

Çapraz bağlı polivinil alkol çok fazla su tutuyor, bu yüzden balçık ıslak. Tutkalın boraks oranını kontrol ederek balçık kıvamını ayarlayabilirsiniz. Boraks çözeltisine kıyasla fazla miktarda seyreltilmiş tutkalınız varsa, oluşabilecek çapraz bağlantıların sayısını sınırlayacak ve daha akışkan bir balçık elde edeceksiniz. Tarifi, kullandığınız su miktarını sınırlandırarak da ayarlayabilirsiniz. Örneğin, boraks çözeltisini doğrudan tutkalla karıştırarak çok sert bir balçık üretebilirsiniz.