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[生活有機] DIY彈跳球與『聚乙烯醇』

二包看起來像彩色砂糖的結晶體,一個球形模型,根據包裝說明,將粉末倒入模型中,浸入水中~過一陣子,彈跳球就完成了,超簡單吧!『粉末是什麼?』『為什麼泡到水中就好了?水扮演什麼角色?』

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2017-06-21 10:37:10 最後編修
2017-06-21 10:36:08 By zfang
 

市面上關於物理原理的科學小玩意不少,化學類的就沒那麼多(膨脹玩具、紙樹開花、水晶寶寶……),主要在於化學藥品的安全問題吧。最近在數字便利商店可以看到一系列『酷博士實驗室DIY』的科學小玩意,就有不少化學實驗,例如吸水樹脂、自製彈跳球、紙樹開花與結晶花園……,每份約50元上下。本以為是大陸製的,沒想到仔細看標示,喔~台灣製造的。將科學實驗做成材料包,也是商機呀,不過安全性真的要注意,小朋友做實驗一定要有大人在身邊。(如果是學校老師帶學生在實驗室製作,藥品的成本會低一點。)

國中教久~化學都生疏了,虧我還是唸化學的~印象中,化學實驗雖有趣,但好像都沒有這些玩意來的新奇,現在的學生真幸福!於是呢~科學小玩意也來談談這些科學實驗吧,首先是『DIY彈跳球』。

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DIY彈跳球,二包看起來像彩色砂糖的結晶體,一個球形模型,根據包裝說明,將粉末倒入模型中,浸入水中~過一陣子,彈跳球就完成了,超簡單吧!『粉末是什麼?』『為什麼泡到水中就好了?水扮演什麼角色?』包裝上標示成份是聚乙烯醇。它是什麼?很特別嗎?其實還好,我們用的膠水就是聚乙烯醇水溶液。

聚乙烯醇(polyvinyl alcohol 簡稱PVA)是一種水溶性塑膠。它含有許多醇基,具有極性,可與水形成氫鍵,故能溶於極性的水,具有黏性,緩慢的流動性。

根據手邊的工業化學(很久沒翻的書)寫到,聚乙烯醇,並不是由乙烯醇聚合而得(乙烯醇(CH2=CHOH)並非穩定的分子),所以須由聚醋酸乙烯酯經皂化而製造。製造方法:將PVAc溶於甲醇CH3OH中,加入NaOH的甲醇溶液,徐徐加熱進行皂化(或稱醇解)。生成的PVA自溶液中沉澱出,將沉澱物做成碎粒,蒸發除去副產物醋酸甲酯與溶劑甲醇,即可。

另一說法是先由乙烯乙酯單體,聚合形成聚乙烯乙酯,之後再水解,形成聚乙烯醇[(CH2—CHOH)n]。

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彈力球的製作中加了水,這牽涉到複雜的化學反應嗎?我認為這個彈力球,只是運用單純的『溶解』原理:染色的聚乙烯醇顆粒,當它浸到水中,表面部分逐漸溶解變成『膠水』,而將這些軟塑膠粒黏結成球狀。如果將少許聚乙烯醇顆粒加點水放在手中,可以發現它逐漸溶解,溶的速度不快,變成滑滑的黏液。

我做的彈力球,彈性不是很好,底部因為粉末顆粒壓的密實,所以外觀光滑,但球的上半部,則因為顆粒鬆散,雖然仍是黏結在一塊,但是『顆粒感』還在,感覺怪怪的!(這個東西小朋友做應該安全,還沒有帶小蒨做,她很想玩!)

還有一種彈力球,也是利用聚乙烯醇,不過還要加入硼砂。隨著硼砂與水量的改變,可以做出具伸展性的水黏土(鼻涕蟲)或是彈性好的彈力球!

 

 

分類:科學小玩意 2008/12/31 18:50

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