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魔 砂
不沾水就是不沾水的怪異砂子 | ||||
※器材:砂子、燒杯、織品保護噴霧劑、烘箱 | ||||
※操作步驟與現象: | ||||
這是一種很奇妙的砂子,被稱為魔砂(magic sand)表面上和一般的砂子一樣,看不出有什麼特別,但是一旦放入水中,就會呈現出令人驚奇的現象。 將魔砂倒入水中,魔砂會沉下去並聚集為條狀(如圖一),不會散開。將水倒掉之後,取出魔砂,結果魔砂居然是:乾的(如圖二)!
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※原理: | ||||
魔砂之所以不沾水,是因為魔砂的表面具有一層「厭水性(hydrophobic)」的物質,以保護砂子不會與水結合。所以只要想辦法讓砂子的表面附著厭水性的物質就可以製作出魔砂。雖然一般的油性物質為非極性,與高極性的水不互溶,因此具有厭水性,但是一般的油性物質並不容易附著在砂子上。 由查詢的資料顯示;三甲基氫氧矽烷(Trimethyl hydroxysilane,(CH3)3SiOH)適合於製作魔砂,但是市面上並不容易取得,成本也很高。版主嘗試其它多種油性物質,例如果凍蠟、防鏽油、皮革清潔劑…..等等,但是效果並不好,砂子不是容易結塊就是被水浸濕。最後以一種用於織品保護噴霧劑(fabric protector spray)的Scotch GardTM製作出效果不錯的魔砂,製作方法相當簡易。 |
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※魔砂製作方法 | ||||
1.取砂子(海砂或砂畫的砂子皆可)以水清洗乾淨,並使之乾燥後(可用陰乾方式)再使用。 2.將砂子置於杯子中,以織品保護噴霧劑噴灑砂子,噴灑量為砂子均勻潮濕即可。 3.將噴灑後的砂子烘乾(去除有機溶劑),烘乾過程應不時翻攪,以使均勻乾燥。乾燥後即可試驗是否具有魔砂性質。 註:欲購買Scotch GardTM織品保護噴霧劑,上網查詢資料即可。
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參考資料: 1.普渡大學化學系:http://www.chem.purdue.edu/bcce/MagicSandTeachersGuide.pdf 2.PROF BUNSEN SCIENCE: http://www.profbunsen.com.au/proddetail.php?prod=G08 3.Steve Spangler SCIENCE: http://www.stevespanglerscience.com/product/1331 |
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