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La ciencia del limo

La ciencia del limo

Sabes sobre limo. Lo has hecho como un proyecto científico o te has sacado la versión natural de la nariz. ¿Sabes qué hace que el limo sea diferente de un líquido normal? Aquí hay un vistazo a la ciencia de lo que es el limo, cómo se forma y sus propiedades especiales.

¿Qué es el limo?

El limo fluye como un líquido, pero a diferencia de los líquidos conocidos (por ejemplo, aceite, agua), su capacidad de fluir o su viscosidad no es constante. Entonces es un líquido, pero no un líquido regular. Los científicos llaman a un material que cambia la viscosidad un fluido no newtoniano. La explicación técnica es que el limo es un fluido que cambia su capacidad para resistir la deformación de acuerdo con el esfuerzo cortante o de tensión.

Lo que esto significa es que cuando viertes limo o dejas que se filtre entre tus dedos, tiene una baja viscosidad y fluye como un líquido espeso. Cuando aprietas un limo no newtoniano, como el oobleck, o lo golpeas con el puño, se siente duro, como un sólido húmedo. Esto se debe a que la aplicación de estrés aprieta las partículas en el limo, lo que dificulta que se deslicen entre sí.

La mayoría de los tipos de limo también son ejemplos de polímeros. Los polímeros son moléculas hechas uniendo cadenas de subunidades.

Ejemplos

Una forma natural de limo es la mucosa, que consiste principalmente en agua, la mucina de glucoproteína y sales. El agua es el ingrediente principal en algunos tipos de limo artificial también. La receta clásica de baba del proyecto científico mezcla pegamento, bórax y agua. Oobleck es una mezcla de almidón y agua.

Otros tipos de limo son principalmente aceites en lugar de agua. Los ejemplos incluyen masilla tonta y limo electroactivo.

Cómo funciona

Los detalles de cómo funciona un tipo de limo dependen de su composición química, pero la explicación básica es que los químicos se mezclan para formar polímeros. Los polímeros actúan como una red, con moléculas que se deslizan unas contra otras.

Para un ejemplo específico, considere las reacciones químicas que producen limo clásico de pegamento y bórax:

  1. Se combinan dos soluciones para hacer limo clásico. Uno es pegamento escolar diluido o alcohol polivinílico en agua. La otra solución es el bórax (Na2si4O7.10H2O) en agua.
  2. El bórax se disuelve en agua en iones de sodio, Na+y iones de tetraborato.
  3. Los iones de tetraborato reaccionan con el agua para producir el OH- ion y ácido bórico:
    si4O72-(ac) + 7 H2O 4 H3BO3(ac) + 2 OH-(aq)
  4. El ácido bórico reacciona con el agua para formar iones de borato:
    H3BO3(ac) + 2 H2O B (OH)4-(aq) + H3O+(aq)
  5. Los enlaces de hidrógeno se forman entre el ion borato y los grupos OH de las moléculas de alcohol polivinílico del pegamento, uniéndolos para formar un nuevo polímero: limo.

El alcohol polivinílico reticulado atrapa mucha agua, por lo que la baba está húmeda. Puede ajustar la consistencia del limo controlando la proporción de pegamento a bórax. Si tiene un exceso de pegamento diluido en comparación con una solución de bórax, limitará la cantidad de enlaces cruzados que se pueden formar y obtendrá un limo más fluido. También puede ajustar la receta limitando la cantidad de agua que usa. Por ejemplo, puede mezclar la solución de bórax directamente con pegamento, produciendo un limo muy rígido.