Gần đây khi bạn vô tình lướt xem Youtube hay Facebook, bạn sẽ thấy những đoạn video giới thiệu về một món đồ chơi mà giới trẻ rất thích và hay tự làm tại nhà. Bạn có biết món đồ chơi đó là gì không? Nếu bạn tin ý thì sẽ biết thôi. Đó chính là “Slime”.
Nhưng hóa học đằng sau chúng thì có ai trong số các bạn biết được. Hôm nay để thay đổi không khí một chút, chúng ta sẽ đề cập về hóa học của chúng và những điều kỳ diệu đằng sau nó nhé!
Giới thiệu
Slime là một chất lỏng phi Newton: vì chúng bỏ qua định luật độ nhớt của Newton, chảy trong những điều kiện nhất định nhưng cứng lại khi nén nhanh.
Chất lỏng phi Newton nổi tiếng nhất là sữa trứng (custard), nhưng trong những năm 1970, các nhà sản xuất đồ chơi đã bám sát những khám phá ngẫu nhiên về các polymer phi Newton được tạo ra bởi ngành công nghiệp hóa chất.
Một chất như vậy được Mattel quảng cáo là “Slime”, nhờ vào một quảng cáo truyền hình hấp dẫn và sự phổ biến của các bộ phim như Ghostbusters, chúng đã trở thành một cái tên quen thuộc.
Chất nhờn được bán trong các thùng nhựa có hình thùng rác và thường có màu xanh lục đậm. Nó được sản xuất chủ yếu từ guar gum (đây là chất tạo đặc), một polysaccharide, với natri tetraborate (borax) như một tác nhân liên kết ngang để kết nối với các chuỗi polysaccharide lại với nhau.
Các nhà sản xuất khác đã sớm tạo ra các phiên bản của riêng mình, với các đặc điểm hơi khác nhau, sử dụng polyvinyl axetat hoặc polyvinyl alcohol (keo PVA, thường được gọi là keo Elmer ở Mỹ) thay vì guar gum, nhưng vẫn sử dụng borax để liên kết chéo các sợi polymer.
Gần đây, trẻ em đã bám vào những điều kỳ diệu của Slime và nhiều người đang làm phiên bản của nó ở nhà từ các thành phần có sẵn trong chợ hay siêu thị như: keo PVA, nước máy, màu thực phẩm và borax.
Họ cạnh tranh với nhau để tạo ra chất nhờn (slime) cao nhất và chia sẻ hình ảnh trên các trang web truyền thông xã hội – với một số thậm chí bán mẫu trực tuyến. Tủ cửa hàng trường học và cửa hàng văn phòng phẩm đang báo cáo tình trạng thiếu keo PVA khi trẻ mua những thành phần này để làm nhiều loại đồ chơi thú vị.
Nếu không có borax, bạn có thể dùng xà phòng giặt để sử dụng, do trong chúng có chứa sodium tetraborate decahydrate hoặc borax.
Còn nếu bạn thuộc các nước EU, thì borax sẽ không có trong xà phòng giặt đâu nhé! Thay vào đó, bạn có thể sử dụng borax có trong các dung dịch kính áp tròng.
Cách làm Slime
Sau đây tôi sẽ trình bày một cách cơ bản để làm Slime. Tuy nhiên, bạn có thể tham khảo thêm trên internet nhé!
- Cho 1 muỗng canh nước vào cốc nhựa nhỏ. Thêm ¼ muỗng cà phê borax. Trộn cho đến khi càng nhiều borax hòa tan càng tốt. Nếu bạn muốn Slime của bạn là một màu nhất định, thêm một hoặc hai giọt màu thực phẩm vào dung dịch borax ở trên.
- Cho 1 muỗng canh nước vào cốc khác và thêm 1 muỗng canh keo Elmer hay keo PVA. Khuấy bằng một que kem cho đến khi keo và nước được trộn kỹ. Đây là dung dịch keo của bạn.
- Từ từ đổ tất cả dung dịch borax vào dung dịch keo, và khuấy bằng que sạch. Bạn sẽ nhận thấy một sự thay đổi đột ngột trong các dung dịch. Slime của bạn được thực hiện khi bạn có thể nhấc thanh que lên và hầu hết chất nhờn xuất hiện trên thanh.
- Khi bạn có một số Slime dày tốt đẹp, kéo nó ra khỏi thanh que kem và di chuyển nó qua lại giữa hai bàn tay của bạn. Bạn càng chơi, nó càng ít dính.
- Hãy thử kéo Slime rất chậm để xem nếu nó trải dài.
- Bây giờ hãy vo tròn Slime thành một quả bóng và xem nó có phục hồi lại không. Bạn có thể đặt nó trên đáy của một chiếc cốc lộn ngược và xem nó từ từ chảy xuống.
- Hãy thử làm phẳng Slime của bạn vào một cái bánh kếp và sau đó giữ nó từ một cạnh để xem những gì nó làm.
Tính chất của Slime
Trong quá trình khuấy trộn thì ion tetrahydroxyborate hình thành những mạng lưới (khâu mạng) giữa những mạch polymer PVA. Điều này tạo thành mạng lưới không gian ba chiều và chúng bắt giữ nước và tạo thành gel thế nửa rắn (semisolid).
Khi vắt hoặc bóp, Slime chảy ra giống như nhớt bởi vì mạng lưới giữa những mạch polymer có thể phá vỡ và tái tạo lại. Tuy nhiên, Slime sẽ phá vỡ nếu chúng bị kéo một cách đột ngột.
Ngoài ra, việc cho thêm acid như giấm ăn (có chứa acid acetic) vào Slime có thể phá hủy mạng lưới và dĩ nhiên lúc này chúng sẽ chuyển thành chất lỏng.
Trong trường hợp ngược lại, nếu cho bazơ như baking soda (sodium bicarbonate) để trung hòa những acid, cho phép hình thành mạng lưới thì Slime sẽ tái tạo lại. Điều này cũng dễ hiểu đúng không nào!
Một số chú ý
Nghe có vẻ vui. Nhưng có một số vấn đề đáng lo ngại khi làm Slime. Đó là borax đã tăng báo động, với những lo ngại rằng nó có thể có hại khi tiếp xúc với da và mắt.
Tuy nhiên, chúng ta đã sử dụng borax hoàn toàn an toàn trong nhiều thập kỷ: bạn có thể nhớ nó như một loại bột màu trắng được sử dụng trong giặt ủi để loại bỏ các vết bẩn đặc biệt khó khăn.
Tuy nhiên, borax đã rất ít sử dụng để giặt ủi vào ngày nay (thay vào đó là sử dụng bởi zeolit, chất tạo phức và enzyme), nó vẫn được sử dụng trong một số sản phẩm giặt ủi và các sản phẩm khác, bao gồm cả chất làm trắng răng.
Vậy borax có nguy hiểm không?
Borax là chất độc, mặc dù nguy cơ thấp với số lượng nhỏ. LD50 của nó (liều lượng của hóa chất phơi nhiễm trong cùng một thời điểm, gây ra cái chết cho 50% của một nhóm động vật dùng thử nghiệm) ở chuột là 2,66g / kg; vì vậy một đứa trẻ nặng 40kg sẽ phải ăn khoảng 100g để có nguy cơ nghiêm trọng.
Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) không coi việc tiếp xúc quá mức với da hoặc hít bụi borax là một nguy cơ nghiêm trọng đối với sức khỏe.
Năm 2006 nó đã sửa đổi tuyên bố năm 1946 của mình về borax và thông qua nó như là an toàn. Thật vậy, ở một số nước borax thậm chí còn được sử dụng như một phụ gia thực phẩm để điều chỉnh độ chua.
Điều này có nghĩa là an toàn để tạo ra Slime dựa trên borax?
Với biện pháp phòng ngừa và giám sát an toàn thích hợp: có một công thức tuyệt vời cho các trường học ở đây. Tuy nhiên, hít bột borax có thể gây ho và dẫn đến đau họng, và nó cũng có thể gây viêm da và mắt đau đớn.
Thẻ an toàn hóa chất quốc tế (0567) cho borax cho thấy rằng ăn uống có thể dẫn đến buồn nôn, nôn mửa, tiêu chảy, nhức đầu, yếu đuối, buồn ngủ và thậm chí co giật.
Nếu bạn quan tâm, tin tốt là có một số thành phần an toàn khác có thể được sử dụng để làm chất nhờn cho sân chơi.
Làm thế nào để tạo ra Slime mà không có borax?
Có nhiều công thức chế biến khác nhau. Một số đề nghị sử dụng bột ngô (hoặc bột bắp) hoặc phấn rôm của trẻ em (baby talc) thay vì borax, sau đó trộn nó với keo PVA, chất tạo màu và kim tuyến. Một trong những chất thay thế này vẫn sẽ cho kết quả hỗn hợp với các tính chất tương tự như Slime borax.
Trộn bột ngô với nước là rất thú vị. Bạn muốn có phần bột ngô và nước bằng nhau, nhưng chỉ có thể thêm nhiều hơn nữa để làm cho Slime của bạn dày hơn hoặc mỏng hơn. Điều này tùy thuộc vào bạn thôi.
Ok. Vậy là chúng ta đã hiểu rõ phần nào về hóa học của Slime rồi đúng không nào? Món đồ chơi này rất thú vị nếu bạn tự tay làm chúng. Tuy chúng có nhiều thành phần khác nhau tùy theo sở thích của bạn. Nhưng nhìn chung, khi xem xét dưới góc độ hóa học thì những Slime này trong rất đơn giản.
Bạn chỉ cần vài kiến thức hóa phổ thông thì cũng có thể giải thích được. Lần sau nếu bạn có làm hay ai hỏi về Slime thì hãy giới thiệu bài viết này dùm blog nhé! Cảm ơn,
Tham khảo Chemistryworld, C&EN và ACS.
