ציוד נדרש:
- חיתול או אבקת סודיום פוליאקרילאט (SAP)
- כפית
- 3 כוסות שתיה חמה אטומות חד פעמיות
- כוס מים
- צלחת
מהלך הניסוי:
הכנה מראש:
- גוזרים את החיתול ומנערים, אוספים את האבקה הלבנה (סודיום פוליאקרילאט)
- מוסיפים כפית אבקת סודיום פוליאקרילאט לאחת הכוסות
- מסדרים את הכוסות כך שהכוס עם האבקה תהיה הכוס האמצעית מתוך 3 הכוסות.
מהלך הניסוי:
- הראו לתלמידים את 3 הכוסות, הכוסות ריקות.
- סדרו את הכוסות על השולחן (הכוס עם האבקה באמצע)
- בקשות מהתלמידים לבחור כוס אליה תמזגו מים (תמיד, אבל תמיד, יבחרו בכוס האמצעית)
- הוסיפו מים לכוס האמצעית (חצי כוס) הדגישו לתלמידים שאלה מים (אפשר גם לקחת בקבוק מאחד התלמידים)
- בקשו מהתלמידים לעקוב אחרי הכוסות בזמן שאתם מערבבים בין הכוסות.
- היכן המים? בחרו כוס ריקה, האם הם בטוחים שאין בה מים? הפכו את הכוס מעל ראש אחד התלמידים. הניחו את הכוס בצד.
- המשיכו לערבב את שתי הכוסות שנותרו. מי יכול לזהות היכן הכוס עם המים? גם כאן, קחו את הכוס הריקה והפכו אותה מעל ראש אחד התלמידים.
- נשארה כוס אחת, הכוס עם המים, הפכו אותה והראו שכלום לא נשפך?
- שאלו את התלמידים איך זה יכול להיות?
מה ניתן ללמוד?
האבקה שלנו היא בעצם פולימר 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 להרכיב הרבה סוגים שונים של פולימרים שעשויים מסוגים שונים של חרוזים. אל החרוזים ניתן גם להדביק שרשראות צדדיות כך שמקבלים שרשרת מסועפת. במקרה של אבקת הקסם, השרשרת עשויה מחומרים שיודעים לקשור אליהם מים ואז מתקבלת רשת מולקולרית שכולה ספוגה במים.
זהו למעשה ג’ל- שילוב בין מוצק לנוזל. הג’ל, תופס יותר מקום מהאבקה ולכן לוחץ על דפנות הכוס לכן, כשנהפוך את הכוס המים לא ישפכו.
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.
