Глава 3    мои эксперименты с гидрогелем

Способность гидрогелей удерживать значительное количество воды сочетается у них с сохранением свойств, присущих твердым телам: отсутствие текучести, способность сохранять форму, прочность и способность к деформации (пластичность и упругость).

Мы решили проверить это свойство гидрогеля в различных условиях и провели ряд экспериментов в домашних условиях:

Эксперимент № 1 Набухание гидрогеля (Приложение № 1)

Цель: выяснить, сохранит ли гидрогель свои свойства после набухания, а затем полного высыхания.

Вывод: способность гидрогеля неоднократно впитывать и отдавать воду разная у разных видов. Возможно, это зависит от того, какой полимер лежит в основе гидрогеля.

Эксперимент № 2 Выращивание гороха в почве с гидрогелем (Приложение № 2)

Цель: выяснить, действительно ли внесение гидрогеля в почву будет способствовать удержанию влаги.

Вывод: внесение гидрогеля в почву действительно способствовало сохранению влаги.

    После того, как горох завял, мы аккуратно освободили корни и увидели, что они проросли в гидрогель.

     

Эксперимент № 3 Разрезание набухшего гидрогеля (Приложение № 3)

Цель: выяснить, сохранит ли свои свойства впитывать воду разрезанный и затем высушенный гидрогель.

Вывод: гидрогель разбух после разрезания и высыхания, но не достиг первоначального объёма.

 

Эксперимент № 4 Замораживание набухшего гидрогеля (Приложение № 4)

Цель: выяснить, повлияет ли замораживание на способность гидрогеля впитывать воду после размораживания и полного высыхания.

Вывод: оба вида гидрогеля значительно разбухли, почти достигнув первоначальных объёмов, что свидетельствует о хорошей способности данных видов гидрогеля восстанавливать свои свойства после замораживания.

 

Эксперимент № 5 Взаимодействие гидрогеля с другими жидкостями (Приложение № 5)

Цель: выяснить, сможет ли гидрогель впитать другие жидкости (йод, зелёнку, молоко, солёную воду, акварельную краску и марганцовку)

Вывод: с разными жидкостями гидрогель взаимодействует по-разному:

- гидрогель может разбухнуть и не окраситься или окраситься слегка (солёная вода, частично молоко, краска),

- не разбухнуть, но окраситься (йод, зелёнка),

- значительно разбухнуть и окраситься (марганцовка).

 

Заключение

В нашей стране работы по созданию сильно набухающих полимерных гидрогелей были начаты в начале восьмидесятых годов XX века в Институте химической физики АН СССР под руководством профессора К. С. Казанского.

Уникальные свойства гидрогелей предопределяют широкий диапазон областей их применения:

- в производстве средств личной гигиены, прежде всего, подгузников;

- в строительстве (гидроразбухающая герметизация),

- в производстве упаковки, проводов и кабелей, средств пожаротушения,

- в медицине (мягкие контактные линзы; устройства доставки лекарственных средств в организме непосредственно к очагу поражения)

- в сельском хозяйстве и садоводстве (это и декоративные гидрогели для флористики, и гидрогели для выращивания рассады и удержания воды в почве).

Появление новых областей применения полимерных гидрогелей выдвигает новые требования к их свойствам. В последнее время усилилась необходимость применения гидрогелей, которые наряду с гидрофильными свойствами обладают и другими характеристиками, такими как газопроницаемость, высокая механическая прочность материала в гид-ратированном состоянии, совместимость с биологическими тканями, оптическая прозрачность, электропроводность и т.п. Соединение в одном материале указанных свойств позволяет создавать уникальные полимерные изделия.

 

В результате проделанной работы я пришёл к следующим выводам:

1. Способность гидрогеля впитывать воду объясняется его строением, таким образом, моя гипотеза подтвердилась.

2. Гидрогель может оказаться эффективен в решении очень многих вопросов.

 

Человек постоянно совершенствует используемые материалы, ищет новые области их применения. С полным основанием это относится и к полимерным гидрогелям. Как оказалось, изучение их свойств еще далеко от завершения, а те характеристики, которые выявляются в экспериментах, наводят на мысль, что этим молекулярным губкам, «умным» материалам, обеспечено широчайшее применение в будущем.       

 

 

Источники информации:

 

1. Иржак В.И., Розенберг Б.А., Ениколопян Н.С. Сетчатые полимеры: синтез, структура и свойства. -Москва: Наука, 1979. -248 с.

2. http://www.xumuk.ru/

3. http://www.kakprosto.ru/kak-81470-chto-takoe-monomer#ixzz39zcMqURD

4. dic.academic.ru›

5. http://studopedia.net/3_19306_nabuhanie-polimerov.html

6. http://ru.wikipedia.org/wiki/%C3%E5%EB%E8

 

Приложение № 1

Эксперимент № 1

Набухание гидрогеля

Цель: выяснить, сохранит ли гидрогель свои свойства после набухания, а затем полного высыхания.