Magiczny piasek (także: piasek hydrofobowy) – rodzaj modyfikowanego piasku, pokrytego związkiem hydrofobowym.

Otrzymywanie

Magiczny piasek jest wytwarzany z czystego piasku, którego głównym składnikiem jest krzemionka. Pokrywa się go substancją hydrofobową, metodami fizycznymi lub chemicznymi. W podejściach fizycznych można zastosować natryskiwanie spreju wodoochronnego na cienką warstwę piasku lub zmieszać gorący piasek z niewielką ilością wosku, parafiny, żywicy lub innych materiałów hydrofobowych. W ten sposób można otrzymać piasek hydrofobowy w warunkach domowych. Uzyskany produkt nie jest odporny na działanie rozpuszczalników organicznych. W podejściu chemicznym wytwarzane są trwałe wiązania kowalencyjne pomiędzy krzemionką w ziarnach piasku a związkiem krzemoorganicznym o właściwościach hydrofobowych. W tym celu piasek poddaje się działaniu par trimetylosilanolu, (CH
3)
3SiOH.

Właściwości

Magiczny piasek nie ulega zwilżaniu przez wodę. Wsypany do wody opada na dno tworząc plastyczną masę, którą można formować. Po wyjęciu z wody jest suchy i sypki. W lipofilowych rozpuszczalnikach organicznych, np. w heksanie, zachowuje się jak zwykłe sypkie ciało stałe. Efekt hydrofobowy występujący w wodzie zanika po dodaniu niewielkich ilości rozpuszczalników organicznych.

Zastosowanie

Hydrofobowy piasek został pierwotnie opracowany w celu usuwania ropy z powierzchni wody, aby zapobiec zanieczyszczeniu plaż. Po naniesieniu na pływającą ropę miesza się z nią, zwiększając jej gęstość, na tyle, że mieszanina opada na dno. Nie wszedł jednak do użycia w takim celu ze względu na wysoką cenę.

Może być także stosowany do zakopywania połączeń w obszarach arktycznych. Ponieważ nie ulega zwilżaniu, nie zamarza w czasie mrozu, umożliwiając łatwy dostęp serwisowy nawet w niskich temperaturach.

Magiczny piasek, zwykle zabarwiony, jest dostępny handlowo jako zabawka. Wykorzystywany jest też w celach edukacyjnych.

Plastyczny piasek magiczny

W handlu dostępny jest też magiczny piasek w formie plastycznej. Można go formować i kroić. Uzyskane kształty są stabilne przez kilka minut. Można go otrzymać przez zmieszanie piasku z polidimetylosiloksanem, CH
3[Si(CH
3)
2O]
nSi(CH
3)
3, w proporcji ok. 10:1.

Przypisy

  1. ↑ Mike Murray, How to make Magic Water-Proof Sand [online], 5 maja 2013 [dostęp 2022-07-13] (ang.).
  2. 1 2 3 4 5 Ran Peleg i inni, The magic sand mystery, „Science in School”, 32, 2015, s. 37–40 [dostęp 2022-07-13] (ang.).
  3. ↑ Mighty Oaks, The Hindoo Sand Trick, [w:] H.H. Windsor (red.), The Boy Mechanic Book 2, 1000 Things For A Boy To Do, Chicago: Popular Mechanics Press, s. 308 [dostęp 2022-07-13].
  4. 1 2 3 Sand castles, [w:] Formulate and Understand Notebook, Royal Society of Chemistry/Formulation Science & Technology [dostęp 2022-07-13].
  5. ↑ Magic Sand [online], American Chemical Society. Chemistry for Life [dostęp 2022-07-13] (ang.).
  6. 1 2 3 Magic Sand, „Journal of Chemical Education”, 77 (1), 2000, art. nr 40A, DOI: 10.1021/ed077p40A (ang.).
  7. ↑ Steve Spangler, Magic Sand - Sand that is Always Dry! [online], YouTube, kanał SpanglerScienceTV, 15 stycznia 2011 [dostęp 2022-07-13] (ang.).
  8. 1 2 Ed Vitz, Magic sand: Modeling the hydrophobic effect and reversed-phase liquid chromatography, „Journal of Chemical Education”, 67 (6), 1990, s. 512, DOI: 10.1021/ed067p512 [dostęp 2022-07-13] (ang.).
  9. ↑ David A. Katz, Kinetic Sand [online], www.chymist.com, 2014 [dostęp 2022-07-13] (ang.).
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.