Zelf een stuiterbal maken

Principe:

Door het mengen van twee vloeistoffen maken we een polymeer dat we kneden tot een bal.

Materiaal:
  • waterglas (natriumsilicaat)
  • ethanol (95%) (alcohol)
  • plastic handschoenen
  • plastic bekertje
  • houten stokje
  • maatcilinder

Uitvoering:

  • Doe 20 ml waterglas in het p[lastic bekertje
  • Voeg 10 ml ethanol toe
  • Meng het mengsel m.b.v. de spatel en maak een gelijkmatige cirkelvormige beweging.
  • Als het mengsel vast wordt breng het dan over in gehandschoende handen en vorm door voorzichtig te kneden een bal.
  • Blijf voorzichtig kneden om de overmaat vloeistof te verwijderen.
  • Laat de bal voorzichtig stuiteren.

Resultaat en discussie:

We maken hier een organosilicaverbinding door het silicaat met een alcohol te laten reageren tot een silicapolymeer.

Het polymeer dat gevormd wordt heeft waarschijnlijk onderstaande structuur waarbij R = (-O-CH2CH3).

Silicone

Opmerkingen:

  • De siliconen bal is nogal bros en verkruimeld makkelijk. Voorzichtig zijn dus.
  • Bewaar de bal in een luchtdicht afgesloten potje.
  • Natriumsilicaat of waterglas wordt bereid door zand (SiO2)n en soda (Na2CO3) te versmelten bij 1300 oC en zo Na2O(SiO2)n te vormen.
  • De naam 'siliconen' is in feite een verzamelbegrip voor alle organosilica verbindingen die bovenstaande structuur hebben.Hierbij kan men voor R allerlei groepen invullen, bv een methylgroep is ook mogelijk.

Literatuur:

  • 'Hoogstuitende speelgoedballetjes';  Archimedes; 6(4) 1970; p. 67.

Achtergrondinformatie:

Silanen 
Silanen zijn verbindingen die analoog zijn aan koolwaterstoffen. Bij koolwaterstoffen is de basiseenheid methaan (CH4), voor silanen is dat SiH4 (silaan) en de basis structuur is SiH3(SiH2)nSiH3. Deze materialen hebben een Si-Si-Si ruggengraat en de resulterende structuren worden benoemd op basis van het aantal Si-atomen in de keten bv silaan, disilaan, trisilaan, tetrasilaan etc etc. Net als bij de koolwaterstoffen kunnen er substituties plaats vinden bv  CH3 groep voor SiH3 groepen, Cl voor H, etc. De naamgeving is analoog aan die van de koolwaterstoffen.

Siloxanen 
Siloxanen verschillen van de silanen doordat ze een andere structuur hebben, een Si-O-Si ruggengraat en een basis structuur volgens SiH3(OSiH2)nOSiH3. De naamgeving is overeenkomstig aan de silanen nl disiloxane, trisiloxane etc.

Naar materialen die voornamelijk organische zijgroepen aan het silica atoom gebonden hebben wordt gerefereerd als polyorganosiloxanen of siliconen.

Siliconen worden gekarakteriseerd door thermische stabiliteit over een breed gebied, zeer goede smeereigenschappen, extreem waterafstotend en hun chemische inertheid.

17/01/2017