Hydrożel, znany również jako żel kroplowy, to substancja o interesujących właściwościach, które można łatwo wytworzyć w domu. W dzisiejszym wpisie omówimy, jak przygotować hydrożel krok po kroku, korzystając z prostych składników i narzędzi.
Wprowadzenie do Żeli i Polimerów
Polimer to długi łańcuch powtarzających się cząsteczek, podobny do długiego łańcucha spinaczy. Polimery są wszechobecne - od żywności po elektronikę. Właściwości polimeru zależą od składników powtarzających się w łańcuchu. Na przykład celuloza, główny składnik roślin, to polimer z cząsteczek cukru. Kulkami do pakowania są z kolei wykonane z styropianu, innego polimeru. W dzisiejszej aktywności będziemy korzystać z polimeru - alginianu, pochodzącego z wodorostów.
Czym są kulki hydrożelowe
Żelowe kulki są tworzone przez kroplenie roztworu 2% alginianu sodu do roztworu 1% chlorku wapnia. Procent wagowy (wt%) oznacza gramy substancji rozpuszczonej w 100 ml wody. Oznacza to, że roztwór 2% alginianu sodu zawiera 2 grama alginianu sodu w 100 ml wody. W eksperymencie, wapń powoduje skrzyżowanie alginianu i uwięzienie wody. Kulkom nadaje się kształt, ponieważ krople alginianu sodu są okrągłe i zaczynają się skrzyżowywać, gdy trafiają do roztworu chlorku wapnia. Powstaje osłona żelowa wokół kuli, która zagęszcza się, gdy kula pozostaje w roztworze.
Hydrożel to substancja żelująca, która może być używana do różnych celów, od pielęgnacji roślin po tworzenie zabawek sensorycznych dla dzieci. Chociaż hydrożel jest powszechnie dostępny w sklepach, można go również łatwo wykonać w domu, korzystając z kilku prostych składników. W tym artykule omówimy kroki, jakie należy podjąć, aby przygotować hydrożel w warunkach domowych.
Jak zrobić kulki hydrożelowe?
Alginian sodu: Dodaj 20 g alginianu sodu do 1 litra wody. Ten roztwór wystarczy na stworzenie wielu żelowych kulek. Użyj blendera lub miksera do dokładnego wymieszania alginianu sodu z wodą. Przechowuj w lodówce.
Chlorek wapnia: Dodaj 20 g chlorku wapnia do 2 litrów wody. Wymieszaj, aż cały proszek rozpuści się. Nie wymaga chłodzenia.
Wytwarzanie żelowych kulek
Przygotowanie Roztworu Alginianu Sodu: Wlej roztwór 2% alginianu sodu do kubeczka. Dodaj barwnik spożywczy i wymieszaj.
Przygotowanie Roztworu Chlorku Wapnia: Użyj pipety pipet do przeniesienia roztworu 2% alginianu sodu do 1% roztworu chlorku wapnia w celu tworzenia żelowych kulek lub innych kształtów.
Powstawanie Żelowych Kulek: Kulki szybko będą żelować na zewnątrz, pozostając jednak płynne w środku. Możesz sięgnąć do kubeczka i wyjąć kuleczki, aby obserwować osłonę żelową. Możesz eksperymentować z czasem pozostawienia kulek w roztworze.
Jak wykonać hydrożel w warunkach domowych - wersja łatwa
Przed rozpoczęciem procesu, upewnij się, że masz wszystkie niezbędne składniki:
Ziarna Hydrożelu: Dostępne są w sklepach ogrodniczych lub online. Wybierz ziarna o odpowiedniej wielkości, w zależności od zamierzonego zastosowania.
Woda: Czysta, destylowana woda jest najlepszym wyborem do przygotowania hydrożelu.
Pojemnik: Potrzebujesz pojemnika lub miski, w której będziesz mieszać składniki.
Barwnik (opcjonalnie): Możesz dodać barwnik spożywczy lub barwnik do farb, aby nadać hydrożelowi kolor.
Zapach (opcjonalnie): Jeśli chcesz, możesz dodać kilka kropel olejku eterycznego, aby nadać hydrożelowi przyjemny zapach.
Jak zrobić hyrdożej domowym sposobem - krok po kroku
Przygotuj Ziarna Hydrożelu: Zacznij od wybrania odpowiedniej ilości ziaren hydrożelu. Pamiętaj, że będą one powiększać się podczas absorpcji wody, więc nie przesadzaj z ilością.
Dodaj Wodę: Umieść wybrane ziarna hydrożelu w pojemniku lub misce, a następnie dodaj wodę. Pamiętaj, aby stosować się do proporcji podanych na opakowaniu ziaren hydrożelu. Pozwól ziarnom namoczyć się przez określony czas, zwykle jest to kilka godzin.
Pozwól Ziarnom Nabrzmieć: Po dodaniu wody ziarna hydrożelu zaczną nabrzmiewać i absorbować wodę, tworząc galaretowatą substancję. Pozwól im nabrać odpowiedniej konsystencji, zgodnie z instrukcjami na opakowaniu.
Dodaj Barwnik i Zapach (Opcjonalnie): Jeśli chcesz nadać swojemu hydrożelowi kolor i zapach, teraz jest odpowiedni moment, aby dodać barwnik i olejki eteryczne. Wystarczy kilka kropel barwnika i zapachu, ale możesz dostosować ilość do własnych preferencji.
Wymieszaj Delikatnie: Delikatnie wymieszaj hydrożel, aby równomiernie rozprowadzić dodane składniki. Staraj się nie mieszać zbyt gwałtownie, aby uniknąć uszkodzenia struktury hydrożelu.
Gotowe do Użycia: Twój hydrożel jest teraz gotowy do użycia! Możesz wykorzystać go do pielęgnacji roślin, tworzenia zabawek sensorycznych dla dzieci, jako element dekoracyjny w wazonach lub jako część eksperymentów naukowych.
Tworzenie hyrdożelu - praktyczne porady
Przechowywanie: Po użyciu, możesz przechowywać hydrożel w szczelnie zamkniętym pojemniku lub torbie, aby zachować jego wilgotność.
Unikaj Wyrzucania do Kanalizacji: Nie wylewaj hydrożelu do kanalizacji, ponieważ może to powodować zatykanie rur. Zamiast tego, zabezpiecz go w workach i wyrzuć do kosza.
Monitoruj Rośliny: Jeśli używasz hydrożelu do pielęgnacji roślin, regularnie monitoruj wilgotność gleby, aby zapewnić, że rośliny otrzymują odpowiednią ilość wody.
Podsumowanie
Tworzenie hydrożelu w domu to fascynujące doświadczenie, które można przeprowadzić za pomocą prostych składników. Nie tylko dostarcza to wiedzy na temat polimerów i właściwości żeli, ale również zapewnia zabawę w eksperymentowanie i odkrywanie. Warto pamiętać, że eksperymenty tego typu mogą być świetnym sposobem na zachęcenie dzieci do nauki naukowych koncepcji w sposób praktyczny i zabawny.
Wykonywanie hydrożelu w domu może być nie tylko ekonomiczne, ale także satysfakcjonujące. Dzięki prostym składnikom i krokom można stworzyć hydrożel, który spełni różnorodne potrzeby, począwszy od pielęgnacji roślin po kreatywne zabawy dla dzieci. Pamietaj o bezpieczeństwie podczas procesu i ciesz się z efektów swojej pracy!
Inspiracje:
https://smile.oregonstate.edu/sites/smile.oregonstate.edu/files/gel_beads_1.pdf