Neste artigo vamos mostrar uma maneira diferente e divertida de demonstrar o funcionamento do polímero usado nas fraldas descatáveis e como ele absorve água.
Preparando o experimento
Para realizar este experimento, você vai precisar de três copos que sejam opacos, ou seja, que não sejam transparentes. Você pode usar copos de papel ou fazer seus próprios copos como os que fizemos usando a impressão 3D.
Além disso, você vai precisar de uma fralda descartável. Com uma tesoura, abra a fralda de modo a ter acesso ao material no seu interior. Você pode tentar separar os pedaços do gel que absorve a água do resto (algodão), ou usar um pedaço do material diretamente. Você pode também usar um produto vendido para se colocar em plantas para a retenção de água. Mostramos o produto na imagem abaixo, à direita.
Coloque um pedaço do material do interior da fralda em um dos copos. Os outros dois copos ficam vazios. Coloque os três copos alinhados sobre uma mesa e tenha um copo transparente com água próximo a eles. A demonstração está pronta para começar.
Realizando o experimento
Veja no vídeo abaixo como fizemos a demonstração. A ideia é usar um truque que é conhecido das pessoas para atrair o interesse.
Anuncie que você vai colocar água em um dos três copos e que os alunos devem tentar adivinhar em qual copo a água foi colocada. Coloque a água em um dos copos que está vazio. embaralhe os copos lentamente, de modo que os alunos consigam facilmente adivinhar onde o copo com a água foi parar. Após os alunos indicarem qual é o copo com água, mostre que eles acertaram virando o copo com água e transferindo a água pro segundo copo vazio. Repita o mesmo procedimento, embaralhando os copos. Agora, após eles terem acertado, transfira a água para o copo com o gel da fralda. Embaralhe novamente os copos e converse com os alunos, de modo que o gel tenha tempo suficiente para absorver toda a água.
Para a revelação final, faça algo diferente: mostre que os copos que não tem a água estão vazios virando-os de ponta cabeça sobre a mesa. Quando você virar o último copo, que eles têm certeza que está cheio de água, a água não vai cair, pois está presa no gel da fralda.
Como toda demonstração, é importante fazer vários testes antes da apresentação para os alunos. Assim você pode ter certeza das quantidades de água e do gel da fralda que deve utilizar. Também é importante testar se o gel fica bem aderido ao copo utilizado e não vai cair quando o copo for virado.
O vídeo abaixo mostra a demonstração.
O que acontece
A fralda descartável utiliza um polímero chamado poliacrilato de sódio. Apresentamos a estrutura do poliacrilato de sódio na imagem abaixo:
O que chama a atenção nessa estrutura é a presença de íons de sódio (Na+). Na grande maioria dos polímeros temos apenas ligações covalentes entre os átomos. Ao se introduzir na estrutura do polímero um grupo de ácido carboxílico, foi possível se neutralizar o ácido e introduzir nas cadeias o íon sódio.
A presença de íons nas cadeias poliméricas é o que faz com que o poliacrilato consiga absorver água. O processo é similar ao que acontece na osmose. O interior do polímero tem uma concentração de íons muito maior que a água no seu exterior. Assim, a água entra entre as cadeias, interagindo com os íons sódio e carboxilato, afastando-as e prendendo a água no interior do polímero. É por isso que os grãos do gel da fralda crescem, de modo similar a brinquedos com a forma de animais que, quando colocados na água, aumentam de tamanho.
Finalmentes
Existem diversas outras maneiras que você pode usar para mostrar a absorção de água do poliacrilato de sódio para seus alunos, mas esta traz vários elementos lúdicos que podem atrair a atenção dos alunos e engajá-los na atividade. Você pode repetir a demonstração usando um copo transparente para que os alunos vejam o funcionamento do polímero sem a brincadeira da mágica. Isso é especialmente impressionante se você usar uma pequena quantidade do gel, que consegue absorver uma grande quantidade de água.
Como sempre, compartilhe este experimento com seus colegas e comente abaixo.
