\subsubsection{Innledning}
\index{Slim}\index{Dannelse av gele med polyvinylalkohol og Borax}
-Morsomt og enkelt forsøk som lar elevene selv lage en $"$leke$"$ som
-ellers kan kjøpes på en hvilken som helst lekebutikk.\\ To klare og
-fargeløse væsker blandes og går umiddelbart over i gelform. Gelen
-kan formes til for eksempel en ball, men vil etter hvert sige
-utover.
+Morsomt og enkelt forsøk som lar elevene selv lage en ``leke'' som
+ellers kan kjøpes på en hvilken som helst lekebutikk.
+
+To klare og fargeløse væsker blandes og går umiddelbart over i
+gelform. Gelen kan formes til for eksempel en ball, men vil etter
+hvert sige utover.
\subsubsection{Framgangsmåte}
+
Hell 50 ml destillert vann i et 250 ml begerglass. Sett begerglasset
på en røreplate med varme (her kan en selvfølgelig bruke en vanlig
gassbrenner for å varme opp vannet og røre rundt med en trepinne).
Varm vannet opp, men ikke over 90\celcius.
+
\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=0.49\textwidth]{images/polyvinylalkoholslim/brenner}
kondittorfarge.} \label{polyvinylalkohol2}
\end{figure}
-Mens det varme vannent blir rørt rundt, tilsett
-forsiktig 2 gram med poly(vinyl)alkoholen på overflaten av vannet.\\
-Denne måten å gjøre det på forhindrer dannelsen av en illeluktende
-og klissete masse av
-polymer som er vanskelig å løse opp.\\
-\newline
-Hell poly(vinyl)alkohol- løsningen og 5 ml av natriumborat løsningen
-sammen i en plastkopp/beger og rør løsningen kraftig sammen med en
-rørepinne av tre.\\
-\newline
-Dannelse av gelen begynner nesten med en gang, og et slim liknende
-materiale med interessante fysiske egenskaper er produktet.\\
-\newline
-I forkant av miksingen kan en tilsette fargestoff (konditorfarge
-Fargestoff (E120, E141, E172,
-E100)) til PVA løsningen, slik at vi får et $"$penere$"$ slim.\\
+Mens en rører rundt i det varme vannet, tilsett forsiktig 2 gram med
+poly(vinyl)alko\-holen (PVA) på overflaten av vannet. Ved å spre
+pulveret på overflaten forhindrer en dannelsen av en illeluktende og
+klissete masse av polymer som det er vanskelig å løse opp.
+
+Når PVA-løsningen er ferdig, hell den sammen med 5 ml av
+natriumtetraborat-løsningen i en plastkopp eller plastbeger og rør
+løsningen kraftig sammen med en rørepinne av tre. Det blir best
+resultat hvis boraxløsningen blir tilført PVA-løsningen. Dannelse av
+gelen begynner nesten med en gang, og resultatet er et slimliknende
+materiale med interessante fysiske egenskaper.
+
+\index{Konditorfarge}\index{Fargestoff (E100, E120, E141, E172)}
+
+\marginpar{E100 Gul/Orange\\
+ E120 Rød \\
+ E141 Grønn \\
+ E172 Brun}
+
+I forkant av miksingen kan en tilsette fargestoff (for eksempel
+konditorfarge, det vil si fargestoffene E100, E120, E141 eller E172)
+til PVA-løsningen, slik at vi får et ``penere'' slim.
+
\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=0.49\textwidth]{images/polyvinylalkoholslim/slim1}
\label{polyvinylalkohol2}
\end{figure}
-Best resultat får vi hvis borax løsningen blir tilført PVA
-løsningen.\\
-\newline
Materialet som dannes oppviser fysikalske egenskaper som er avhengig
av molekylvekten og hydrolysegraden hos PVA (som tilvirkes gjennom
hydrolyse av polyvinylacetat).
-\newpage
-For å få et $"$slim$"$ som ikke krakelerer eller brytes i stykker
-lett er det viktig å benytte en PVA som har høy hydrolysegrad og så
-høy molekylvekt\footnote{ Vær observant på at PVA kan bestilles med
-forskjellig molekylær vekt. I dette forsøket
- lønner det seg å bruke PVA med en molekylær vekt på mellom 106.000 og 110.000. Med
- høyere molekylær vekt vil en få et "stivere" slim, mens en lavere molekylær vekt gir et mer
- "væskeaktigt" slim.
-} som mulig.
+
+For å få et ``slim'' som ikke krakelerer eller brytes lett i stykker,
+er det viktig å benytte en PVA som har høy hydrolysegrad og så høy
+molekylvekt som mulig.
\subsubsection{Teori}
-Poly(vinyl)alkohol er en polymer med en struktur som består av
-gjentatte vinylalkohol enheter.
+
+PVA er en polymer med en struktur som består av gjentatte vinylalkohol
+enheter.
+
\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=0.4\textwidth]{images/slime/polyvinylalkohol_polymer}
\caption{Repetisjonsenheten til poly(vinyl)alkohol.}
\label{polyvinylalkohol1}
\end{figure}
-Gjennomsnittsverdien til n for poly(vinyl)alkoholen brukt i dette
-forsøket er over 2300.\\
-Natriumborat hydrolyserer i vann og danner borsyre/borat-buffer med
-en pH på rundt 9.
+
+Gjennomsnittsverdien til n for PVA brukt i dette forsøket er over
+2300. Natriumborat hydrolyserer i vann og danner borsyre/borat-buffer
+med en pH på rundt 9.
+
\begin{equation}\label{natriumborathydrolyse}
B_{4}O_{7}^{2-} (aq) + H_{2}O (l) \rightleftharpoons HB_{4}O_{7}^{-} (aq) + OH^{-} (aq)
\end{equation}
-I denne øvelsen reagerer borat-ionet med hydroksyl gruppa til
+
+I denne øvelsen reagerer borat-ionet med hydroksyl-gruppa til
polymeren og danner kryssbindinger med en mulig eliminasjon av vann.
Disse kryssbindingene involverer med all sannsynlighet
-hydrogenbindinger som brytes og redannes under bevegelse. \\
-Disse relativt svake kyssbindingene er nødvendige for at gelen skal
-ha de viskoelastisk egenskapene. Egenskapen som
-poly(vinyl)alkoholen har til å involvere seg i hydrogenbindinger, er
-sett utfra dens høye løselighet i vann.
+hydrogenbindinger som brytes og dannes på nytt under bevegelse.
+Disse relativt svake kyssbindingene er nødvendige for at gelen skal ha
+de viskoelastisk egenskapene. Egenskapen som PVA har til å involvere
+seg i hydrogenbindinger, er sett utfra dens høye løselighet i vann.
\subsubsection{Forsiktig}
+
Det finnes ingen kjente giftvirkninger fra Borax, polymeren eller
selve gelen. Men i tråd med god skikk er det greit å vaske hendene
-godt etter at en har jobbet med disse kjemikaliene eller gelen.\\
-\newline
+godt etter at en har jobbet med disse kjemikaliene eller gelen.
+
Det finnes ingen grunn til ikke å la elevene få med seg gelen/slimet
hjem hvis de ønsker dette.
\subsubsection{Fjerning av rester og avfall}
+
Mindre mengder av natriumtetraborat kan spyles direkte i avløp med
rikelig vann. Tørre kjemikalier plasseres i beholderen merket
-avfallskjemikalier.\\
-\newline
-Rester av gele kan enten hives i en dunk med avfallskjemikalier
-eller skylles ned i vasken med store mengder vann. Geleen er
-vanskelig å fjerne fra tepper, men forsvinner i maskinvask hvis en
-har vært uheldig og griset til klærne.
+avfallskjemikalier.
+
+Rester av gele kan enten hives i en dunk med avfallskjemikalier eller
+skylles ned i vasken med store mengder vann. Geleen er vanskelig å
+fjerne fra tepper, men forsvinner i maskinvask hvis en har vært
+uheldig og griset til klærne.
\subsubsection{Utstyr og kjemikalier}
\begin{itemize}
\item 50 ml destillert vann
\item 2 gram poly(vinyl)alkohol, [CH$_{2}$CH(OH)]$_{n}$ (Polymeren
bør være $>$99$\%$ hydrolysert med en gjennomsnittlig molar vekt på
- rundt 10$^{5}$ g/mol)
- \item 5 ml av en 4$\%$ vandig løsning av natrium tetraborat, Na$_{2}$B$_{4}$O$_{7}$
+ rundt 10$^{5}$ g/mol)\footnote{Vær observant på at PVA kan bestilles
+ med forskjellig molekylær vekt. I dette forsøket lønner det seg å
+ bruke PVA med en molekylær vekt på mellom 106.000 og 110.000. Med
+ høyere molekylær vekt vil en få et ``stivere'' slim, mens en lavere
+ molekylær vekt gir et mer ``væskeaktigt'' slim.}
+ \item 5 ml av en 4$\%$ vandig løsning av natriumtetraborat, Na$_{2}$B$_{4}$O$_{7}$
(For å lage 100 ml løsning, løs 7.6 gram med
Na$_{2}$B$_{4}$O$_{7}$ $\cdot$ 10H$_{2}$O (borax) i 100 ml med
destillert vann).
\end{itemize}
\textbf{Samt:}
+
\begin{table}[h]
-\begin{tabular}{lll}
- 250 ml begerglass & røreplate med varme evt. gassbrenner $^{m}$/stativ & \\
- termometer, -10\celcius til +110\celcius & 100 ml engangsbeger eller plastikk kopp & \\
- flat rørestav i tre & 50 ml målesylinder & \\
+\begin{tabular}{ll}
+ 250 ml begerglass & røreplate med varme evt. gassbrenner $^{m}$/stativ \\
+ termometer, -10\celcius til +110\celcius & 100 ml engangsbeger eller plastikk kopp \\
+ flat rørestav i tre & 50 ml målesylinder \\
\end{tabular}
\caption{Utstyr til forsøket - Dannelse av gele med Polyvinylalkohol og Borax}
\end{table}
projects / text-smell-og-bang-hauge.git / commitdiff