תחום מדעי: פולימרים

* ניתן להזמין כדורי ג'ל שקופים או צבעוניים. גדולים או קוביות ג'ל

הורד (4) מתאים מגיל 4 ומעלה.

5 ש"ח בלבד לשקית:

                        כ-100 כדורים קטנים שקופים או צבעוניים

                       או 7 כדורים גדולים

                       או כ16 קוביות גדולות

כדורי גל גדולים קטןכדורי גל    קוביות גל קטן

כדורי הג'ל עשויים מפולימר (sodium polyacrylate) שמסוגל לספוג נוזלים בצורה סופר יעילה, לפעמים עד פי 500 ממשקלו או פי חמישים מנפחו, כלומר כוס אחת של החומר תוכל לספוג חמישים כוסות של מים. פולימר הוא שרשרת ארוכה מאוד העשויה ממיליוני "חרוזים", כמו שרשרת פנינים. החרוזים הם למעשה מולקולות קטנות של חומרים כימיים שונים, כך אפשר לעשות הרבה סוגים שונים של פולימרים שעשויים מסוגים שונים של חרוזים.  אל החרוזים ניתן  גם להדביק  שרשראות צדדיות כך שמקבלים שרשרת מסועפת. במקרה של כדורי הג'ל השרשרת עשויה מחומרים שיודעים לקשור אליהם מים ואז מתקבלת רשת מולקולרית שכולה ספוגה במים. זהו למעשה ג'ל- שילוב בין מוצק לנוזל.  לחומרים הסופגים האלו שימושים שונים, הנפוץ שבהם הוא בחיתולים לתינוקות, בנוסף משתמשים בהם כדי לספוג חומרים מסוכנים שנשפכו, לערבוב עם אדמה לצמחים כך שתספוג יותר מים וכמובן למשחק. 

כדורי ג'ל, דגשים, הערות ורעיונות לפעילות:

כדורי ג'ל  הם פולימרים שמספקים חוויה חושית נפלאה. הכדורים האלה מהנים לילדים ומבוגרים בכל הגילאים. כמה דגשי בטיחות לפני השימוש בפולימרים שבערכה:

יש להשתמש בכדורים בהשגחת מבוגר בלבד.

הפולימרים שבערכה אינם רעילים אך אינם מיועדים לאכילה או בליעה.

יש לשטוף ידיים היטב אחרי המשחק עם הפולימרים ויש לשים עין על פעוטות שלא יכניסו לפה.

קחו בחשבון שמשחק חופשי בכדורי הג'ל המנופחים או בג'ל הסאפ יכול להיות עסק מלכלך.

כדורי ג'ל מתנפחים:
ציוד נדרש: כוס מים, כפית כדורי ג'ל צבעוניים, סרגל.
שלבי הניסוי:
הביטו על כדורי הג'ל, מדדו את קוטר הכדורים.
הכניסו כפית כדורי ג'ל צבעוניים לכוס מים והניחו בצד.
התבוננו בכדורים לאחר שעה. מה קרה לכדורים? האם הם עדיין עגולים? מה קוטר כל כדור?
התבוננו בכדורים אחרי 5 שעות, אחרי 10 שעות. מה קוטר הכדורים עכשיו?
מה קורה לכדור:
ציוד נדרש: כדור ג'ל גדול, כוס מים
שלבי הניסוי:
הניחו את כדור הג'ל הגדול בכוס עם מים.
כמה זמן לדעתכם ייקח לו לספוח מים ולהגיע לגודלו המקסימלי?
אחרי יממה, התבוננו בכדור הג'ל, האם הכדור יבש או רטוב?
מה לדעתכם יש בתוך הכדור?
האם לדעתכם הכדור הוא כמו בלון? האם כשתפוצצו את הכדור, ישפכו המים?
נסו למעוך את הכדור עם האצבעות. מה קרה?
*כדורי הג'ל אינם מתפוצצים אלא נשברים.
כדורים כזכוכית מגדלת:
ציוד נדרש: כדורי ג'ל שקופים מנופחים, ספר, עיתון או דף מודפס.
מהלך הניסוי:
הניחו כדור ג'ל מעל הכיתוב בדף שלפניכם. הביטו דרך הכדור על האותיות. מה אתם רואים?
*ניתן לראות שכדורי הג'ל משמשים כזכוכית מגדלת.

מים או חלב?
ציוד נדרש: כוס חלב, כוס מים, כדורי ג'ל שקופים.
מהלך הניסוי:
קחו כוס מלאה חלב וכוס מלאה במים. הכניסו לכל כוס כ10כדורי ג'ל שקופים.
מה לדעתכם יקרה לכדורים? האם יתנפחו? האם יספחו את החלב ויהפכו לבנים?
המתינו 5 שעות והוציאו את הכדורים מהחלב, שטפו אותם היטב במים והתבוננו בכדורים.
השוו את הכדורים לכדורים שהושרו במים.
האם הם בגודל זהה? האם הכדורים שהושרו בחלב הפכו לבנים? שערו מדוע.
*ניתן לראות שהכדורים שהושרו בחלב התנפחו פחות מהכדורים שהושרו במים אך עדיין נשארו שקופים.
הסבר מדעי:
בחלב יש יותר חומרים מומסים במים המורידים את יכולת הפולימר (כדורי הג'ל) לקשור מים, לכן כדורים הג'ל שהושרו בחלב, קטנים יותר מאשר אלו שהושרו במים רגילים.
הסיבה בגללה הכדורים נשארו שקופים ולא נצבעו בצבע החלב נעוצה בעובדה שצבעו הלבן של החלב מגיע מחלקיקי חלבון ושומן שצפים בנוזל, החלקיקים האלו גדולים מידי ואינם יכולים לחדור את הרשת הצפופה שיוצרות שרשראות הפולימר. מולקולות המים הן קטנות וגם מולקולות צבע מאכל הן קטנות ולהן אין בעיה לחדור פנימה.
כדורים נעלמים:
ציוד נדרש: כדורי ג'ל שקופים, מבחנה גדולה, מים.
מהלך הניסוי:
מלאו את המבחנה הגדולה בכדורי ג'ל שקופים מנופחים. כמה כדורים נכנסו למבחנה?
הוסיפו מים למבחנה. מה קרה?
*כדורי הג'ל "נעלמו"
הסבר מדעי:
חומרים שונים מכופפים את האור במידה שונה כאשר האור עובר דרכם, תכונה זו נקראת מקדם השבירה. הכדורים עשויים מ 99% מים כאשר הם ספוגים לחלוטין ויש להם אותו מקדם השבירה כמו למים. לכן אי אפשר לראות את הכדורים כאשר הם בתוך המים. למים ואוויר יש מקדמי שבירה שונים ומשום כך אפשר לראות את הכדורים כאשר הם מחוץ למים.

ייבוש כדורי ג'ל
ציוד נדרש: כדורי ג'ל מנופחים, צלחת נקיה.
מהלך הניסוי:
החזיקו את כדורי הג'ל ביד, האם הם רטובים או יבשים למגע?
שטפו את כדורי הג'ל היטב במים והניחו על הצלחת. מה לדעתכם יקרה לכדורים?
התבוננו בכדורים אחרי שעה. האם יש הבדל?
אחרי יום? אחרי שבוע? נסו לשים את צלחת עם כדורים בשמש ואחת בצל, האם יהיה הבדל בגודל הכדורים בין שתי הצלחות.
*כדורי הג'ל לאט לאט יתכווצו. אלו שהיו בשמש יתכווצו מהר יותר מאשר אלו שבצל.
הסבר מדעי:
כדורי הג'ל מכילים מים בתוכם כמו ספוג, אם נשאיר את הכדור מחוץ למים המים יתאדו והכדור יתייבש ויתכווץ חזרה. שני גורמים יכולים לזרז את האידוי: חום ורוח. לכן אם נשאיר את הכדור בשמש החמה ובאוויר הפתוח הוא יתייבש מהר יותר מאשר במקום מוצל וסגור.

IMG_20140802_124759IMG_20140719_104316IMG_20141013_163826IMG_20141013_163633IMG_20140802_124927IMG_20140906_213508IMG_20140814_085340IMG_20140814_083743

חזרה לערכות המדע

סרטון הדגמה:

התמונה המתגלה:

חזרה לערכות המדע