Слайм на основе тетрабората натрия¶
Слайм на основе тетрабората натрия — самодельное вязко-эластичное полимерное вещество, получаемое смешиванием поливинилового спирта (ПВС) с раствором тетрабората натрия (буры). Относится к категории так называемых «слаймов» — игрушечных непротекающих масс, обладающих свойствами неньютоновских жидкостей: растягиваются при медленном воздействии и рвутся при резком. Масса широко используется как детское развлечение и как демонстрационный материал для наглядного показа химии полимерных сеток.
¶Химический принцип
Тетраборат натрия (Na₂B₄O₇·10H₂O, бура) в водном растворе гидролизуется с образованием борной кислоты и боракса, в результате чего в растворе появляются гидроксильные группы. Поливиниловый спирт — водорастворимый синтетический полимер, молекулы которого содержат множество групп –OH. При смешивании раствора ПВС с раствором буры ионы тетрабората образуют «мостики» между цепями полимера, связывая их через кислородные атомы гидроксильных групп. Так формируется трёхмерная пространственная сеть — физический, обратимый аналог вулканизации каучука. Сеть удерживает воду, придавая массе характерную упругость и тягучесть.
Реакция обратима: при добавлении воды или нагревании сетка частично разрушается, а при высыхании слайм твердеет. Кислая среда (лимонная кислота, уксус) ослабляет связь, щелочная — укрепляет её.
¶Необходимые компоненты
Для приготовления слайма в домашних условиях используются доступные компоненты:
| Компонент | Роль | Примечание |
|---|---|---|
| Поливиниловый спирт (ПВС) | Полимер-основа | Продаётся в магазинах хобби, иногда заменяется клеем ПВА с высоким содержанием ПВС |
| Тетраборат натрия (бура) | Сшивающий агент | Аптечный боракс, 5–10 % раствор |
| Вода | Растворитель | Тёплая, для растворения ПВС |
| Пигмент или краситель | Окраска | Пищевые краски, гуашь, блёстки |
| Глицерин или масло | Пластификатор | Делает слайм мягче и блестящее |
Клеи ПВА, не содержащие поливинилового спирта (например, на основе ацетата поливинила), дают слабый или нестабильный результат, поэтому состав клея следует проверять заранее.
¶Приготовление
¶Раствор полимера
ПВС заливают тёплой водой в соотношении примерно 1:4 по массе и перемешивают до полного растворения. Полный раствор может занять от 30 минут до нескольких часов, в зависимости от степени гидролиза и молекулярной массы полимера. Для ускорения можно слегка подогреть смесь, не допуская кипения. На этом этапе вводят краситель и блёстки.
¶Приготовление раствора буры
Тетраборат натрия растворяют в тёплой воде из расчёта 5–10 г сухого вещества на стакан воды. Более концентрированный раствор ускоряет сшивку, но делает слайм жёстким и ломким. Раствор тщательно перемешивают до исчезновения кристаллов.
¶Смешивание
Раствор буры добавляют к раствору ПВС небольшими порциями (по 1–2 столовые ложки), постоянно перемешивая. Масса почти мгновенно загустевает и начинает отслаиваться от стенок ёмкости. Когда слайм достигает желаемой консистенции, его выкладывают на поверхность и разминают руками. Избыток раствора буры приводит к чрезмерной жёсткости, недостаток — к липкости; консистенцию корректируют добавлением соответствующего компонента.
¶Пластификация
Несколько капель глицерина или растительного масла, введённых при разминании, повышают эластичность и уменьшают прилипание к рукам. Для получения «пушистого» слайма в массу вводят пенную основу (бритвенный крем), для «желе» — желатин, для «магнитного» — порошок карбонильного железа.
¶Хранение и уход
Готовый слайм хранят в герметично закрытом контейнере: на воздухе он постепенно высыхает и твердеет. Для восстановления упругости его вымачивают в тёплой воде с добавлением нескольких капель раствора буры. Слайм не следует хранить рядом с электроникой и тканями — красители могут оставлять пятна. Срок годности при правильном хранении — от нескольких недель до нескольких месяцев.
¶Меры предосторожности
Тетраборат натрия при приёме внутрь токсичен, в ряде стран его использование в детских игрушках ограничено. При работе с раствором буры не допускать попадания в глаза и рот, после окончания — вымыть руки. Детям младшего возраста работу следует проводить под взрослым контролем. Готовый слайм не предназначен для приёма в пищу, а при случайном проглатывании небольшого количества необходимо обратиться к врачу.
¶Разновидности
На базовой технологии построено множество рецептов:
- Классический — ПВС + бура, без добавок.
- Пушистый — с добавлением пенного крема, увеличивает объём и создаёт эффект «облачка».
- Магнитный — с карбонильным железом, реагирует на постоянные магниты.
- Светящийся — с люминофором или флуоресцентной краской.
- Съедобный (без буры) — на основе кукурузного крахмала и пищевой соды с лимонной кислотой, не содержит тетраборат.
Последний вариант не обладает той же эластичностью, но безопасен при проглатывании.
Источники:
- Химическая энциклопедия, т. 2 — статьи о буре и поливиниловом спирте
- Р.А. Грибков, «Полимеры в быту и лаборатории»
- Сборник рецептур самодельных полимерных материалов для кружковой работы