Especial Química (IV)

Empez…

¡Menos palabrería y más acción!

Vale, vale.

En primer lugar: agua con colorante verde, mágicamente confinada por una barrera invisible sobre una superficie cualquiera.

Os aseguramos que esto no es ningún tipo de gelatina extraña o gel… Y nos retractamos de lo dicho, tampoco es magia. 
¿Os acordáis que hace tiempo hablábamos de algunos materiales capaces de repeler el agua en esta entrada? El vídeo que la acompañaba estaba muy bien, pero dejaba un poco que desear en cuanto a la variedad de experimentos que demostraba. Lo que habéis visto hace un momento es un extracto de este otro vídeo, desarrollado por otra empresa que sabe vendernos mejor la moto.


El nombre del fenómeno, en general, es hidrofobia y se da en cierto grado sobre nuestra piel o en los chalecos impermeables y las botas de goma. Cuando hablamos del caso que hemos visto, en cambio, solemos referirnos a ello como superhidrofobia.

Esto es lo que pasa en el vídeo.

Los chicos de Ultra Ever Dry, entre sus muchos experimentos, cubren la parte exterior de una superficie con un spray que contiene una sustancia superhidrófoba y vierten el líquido en la parte que no ha sido tratada. 
Básicamente, el spray forma en la la superficie una capa de polímero que no permite que el agua se deposite sobre ella, y el líquido queda confinado en su interior
Esto no es nada nuevo, hace mucho tiempo que algunas plantas usan este principio para mantenerse limpias y secas. De hecho, el efecto hidrófobo también se llama “Efecto Loto“, en referencia a la flor de loto (cuya observación impulsó las investigaciones en este campo), el vegetal cuyas hojas repelen mejor el agua, que se gana este título aprovechando una propiedad de los líquidos llamada tensión superficial.
El agua, igual que el resto de líquidos, tiende a formar gotas cuando se deja a su bola sobre una superficie. Esto se debe a que las capas más externas del líquido se mantienen unidas gracias a las fuerzas cohesivas entre las moléculas que lo componen. Cuanto mayor es esta fuerza, mejor soportará la gota su propio peso y más esférica tenderá a ser su forma.
Cuanto menos contacto con la superficie tenga una gota de un líquido, menos “mojará”. En el caso del mercurio, por ejemplo, su tensión superficial es tan alta que a pequeña escala forma esferas, como habrá comprobado todo aquel a quien le haya reventado un termómetro antiguo contra el suelo. El agua, en cambio, no tiene esta capacidad en cond…
¡Un momento! ¿Estás sugiriendo que sobre las hojas se forman gotas muy esféricas aunque el agua no tenga la tensión superficial suficiente para hacerlo?

… en condiciones normales.
Perdón.
La flor de loto y otras plantas usan su superficie rugosa de manera que el área de contacto con el agua disminuye y, a la vez, la corta distancia entre los bultos ayuda a que el peso de las gotas se reparta, permitiendo la formación de esferas. De esta manera, las minúsculas protuberancias evitan que el agua se desparrame y la mantienen confinada.
Representación por ordenador de gotas de agua sobre
una hoja de una flor de loto, llevándose por delante patógenos
y suciedad a medida que pasean por la hoja.

Pese a que no hemos encontrado una fotografía directa de este fenómeno observado con agua, sí que hay alguien que ha intentado lo mismo con gotas de mercurio sobre hojas de colocasia esculenta y en sus fotografías puede observarse el efecto con claridad.

Crédito: s10.lite.msu.edu.

Partículas contaminantes sobre una hoja quedando
adheridas a la gota de mercurio.

A OTRA COSA.

A la siguiente reacción se le llama coloquialmente “elephant’s toothpaste” o “pasta de dientes de elefantes”.


Se utiliza peróxido de hidrógeno con un agente catalizador (en este caso, yodo) y un poco de detergente. La cosa va así:

1- El peróxido de hidrógeno (H2O2) se encuentra con el yodo (I) que, como indica el signo negativo que le acompaña, busca pelea.
2- El encuentro acaba mal para el peróxido de hidrógeno, y el yodo consigue robarle uno de sus oxígenos (O). Con un oxígeno menos, el H2O2 se ha convertido en H2O, o sea, agua. Pero, pese haber quitado un oxígeno, el yodo aún quiere bronca.
3- El yodo, unido al oxígeno, va a por otra molécula de peróxido de hidrógeno pero esta vez, el oxígeno que le acompaña no está dispuesto a dejarse torear.
4- El yodo le roba un átomo de oxígeno al siguiente peróxido de hidrógeno que se cruza en su camino, convirtiéndolo también en agua pero, ahora, los dos oxígenos se rebelan contra su captor y se separan de él, dejándole como estaba al principio y formando ellos una molécula de oxígeno gaseoso (O2).
El agua que se forma va mezclándose con el detergente añadido y el oxígeno resultante forma burbujas en su interior. El proceso es suficientemente rápido como para que ocurra lo que aparece en el gif.

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