水-->結成冰-->攪成剉冰-->熔化成水…..』如果說這個實驗在室溫下就可以進行，你相信嗎？
如果有『聚丙烯酸鈉』就可以做得到喔！這也是在數字便利商店就可以買到的化學小玩意叫做『奇妙的雪花』，看起來像是一罐神奇白色粉末。根據背面操作說明，只要取半杯水，加入適量白色粉末，不用攪拌，很快就會發現水『凝固』了，將杯子倒置也不會流出。
接著呢~攪拌一下，變成『雪花剉冰』。
至於，怎樣讓雪花剉冰『熔化』，說明書上就沒有說囉，小秘方：很簡單，加入食鹽，很快就變成水了。(其實也不完全是水，因為還有一些渣渣，不要忘了還有白色粉末喔！)道理很簡單，就是利用『滲透作用』。
（附註：最早看到這個實驗是在三年前，南投宏仁國中李學昌老師在研習中演示。當時李老師表示：神奇粉末是向余岳川教授代購。而余教授表示：『退休後已停止代購服務，另外台灣的尿布粉末做不出這種效果，不必試了。』本以為與這個實驗絕緣，沒想到便利商店就有賣，小小一罐賣49元，會不會太貴呀？)
*******
吸水力超強的聚丙烯酸鈉，乾燥時是白色粉末，放進水中會像海綿般吸水，變成凝膠聚合物，能吸收其本身重量800倍。主要是因為結構裡的高鈉含量，使水分子跑來稀釋鈉（滲透作用），水分子陷入聚合物結構裡。把鹽灑在凝膠上，使外部的鈉含量更高，就可以逆轉，讓水從凝膠流出！(詳細的原理，見余岳川教授『生活與化學第一冊』，台灣書局，已經絕版了…..或著親自聽聽余教授的『聚合物玩具』演講，在高雄教這麼多年，我還沒有機緣聽過他的演講哩。)
*******
聚丙烯酸鹽類的聚合物不少，生活用品中包括：嬰兒紙尿布、女性衛生用品、膨脹玩具、水晶寶寶、魔晶土……等，都有這類成分。我覺得~尿布與衛生棉最神奇，它們吸收的液體不是『水』耶~
原理是『滲透作用』，它的應用卻是『吸水性』，也有人稱這類高分子為『親水凝膠』，如果能控制吸水效果，能有更多應用！影響吸水性的因素很多，例如：液體與高分子的極性、接觸的表面(直鏈與支鏈、聚合物長短與密度)……等，或著製造出不同分子的共聚物，或是多種高分子混合物。
這些吸水高分子應用很廣：聚丙烯醯胺混入土壤可以保水，植物不用常澆水；丙烯酸聚合物也可以放在油水過濾器，吸收水分子。甚至科學家還研究，是否可以在豪大雨來臨前，將雲中水份先『吸收』，讓它們降落在大海中呢！
*******
以上提到的許多高分子聚合物都是吸『水』，或『極性溶劑』。值得一提的是，曾在舊版post過一篇報導，新合成出的高分子聚合物，是吸收『非極性溶劑』呢！
新式凝膠~遇化學溶劑膨脹500倍
(原post於舊版2007年06月18日)
日常生活中常見到吸水高分子的應用，例如：小嬰兒的尿布、女性生理用品、園藝用保水材料，我也在【科學小玩意】中放了一些吸水膨脹的小玩意。
這陣子的大雨，也讓人聯想到：『是否能也用高分子凝膠，將雲層中飽和的水氣加以吸收呢？』理論上應是可行的，前年參加科博館大氣科學研習，一位中央大學的教授就表示，國外已經研發出新材料，在雷雨胞內灑下高分子化合物，就可以將雲層中的降水，在到達陸地造成水災之前，吸收大量水氣膨脹五百倍，飽和過重的高分子凝膠最後掉落海中，當高分子與海水接觸則分解，不會對環境造成影響……
一般高分子都是吸收『水』，或是『極性分子』，有關非極性分子的研究則少見，前些日子在中國時報（2007.05.01），恰巧看到了這則科學新研究，轉載於下：
新式凝膠 遇化學溶劑膨脹500倍
潘勛/法新社 四月廿九日 電
日本化學家表示，他們已發明出一種凝膠，在接觸到化學溶劑時，可膨脹五百倍，加以吸收；這項發明獲推崇為一大突破，有助於解決工業溶劑外溢的危險。這種膠狀物質是繼「聚電解質凝膠」發明以來的一大創新；聚電解質凝膠接觸到水，會迅速膨脹，常用於嬰兒紙尿褲。
然而，聚電解質凝膠無法處理有機或碳基溶劑；一接觸到那些化學物質，因為其中有帶電原子，打擊之下，聚電解質凝膠的結構通常會崩潰。唯一例外的是親水的「極性」溶劑。
日本九州大學助理教授佐田和也率領的團隊發現，添加四烷基銨四酚基硼鹽類（tetra-alkylammonium tetraphenylborate）這種物質，可吸收較不極性的溶劑，那麼可以克服這種問題。 佐田團隊發明的新凝膠，試用於四氯化碳、甲苯、四氫氟喃等常見工業溶劑，都已成功。
若是能加以發展，至少可以用來除去有機溶劑污染或是海面浮油污染吧！
分類：科學五四三 2008/12/31 18:52
