Fibra artificial. Divertida experiencia de química en casa.

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En las últimas décadas, las fibras químicas han conquistado literalmente el mundo. Y aunque todavía se siembra algodón y lino, se crían ovejas y cabras, incluso se añaden fibras artificiales y sintéticas a las fibras naturales tradicionales para darles fuerza, elegancia, resistencia a las arrugas y otras propiedades útiles. Por último, para salvar las fibras naturales...

Probablemente será bastante difícil preparar las fibras químicas más comunes en la actualidad: poliamida (como el nailon) y poliéster (como el lavsan). Elijamos fibra de cobre-amoniaco. Esta es una de las primeras fibras artificiales; su materia prima es la celulosa, por ejemplo, del aserrín y otros desechos de la industria forestal. La fibra de cobre y amoníaco todavía se utiliza hoy en día, en el tejido de alfombras y en las fábricas de tejidos, pero con mucha menos frecuencia que antes, porque han aparecido fibras más resistentes y más baratas. Sin embargo, para un experimento independiente, probablemente no encontrará un objeto más conveniente.

fibra artificial

Las fibras artificiales se forman a partir de soluciones de hilado viscosas, presionándolas a través de orificios estrechos: hileras. En este caso, la fibra disuelta se libera en forma de hilos. En nuestro caso, la base de la solución es un compuesto de cobre con amoníaco, que tiene la fórmula general [Cu(NH₃)_n)(ÉL)₂. Para preparar una solución de este tipo, en primer lugar, abastecerse de carbonato de cobre básico Cu(OH)₂CO₃. Si no tiene sal ya preparada, prepárela de la manera más sencilla: drene las soluciones acuosas de sulfato de cobre y carbonato de sodio (bicarbonato de sodio), filtre el precipitado y séquelo.

Vierta 20 ml de una solución de amoníaco al 25% en una botella con cuello estrecho (es mejor hacerlo bajo corriente de aire o al aire libre) y agregue 2 g de carbonato de cobre básico. Cerrando el frasco con un tapón de goma, agite la mezcla hasta obtener un líquido homogéneo de color azul oscuro. Esta es una solución de cobre y amoníaco. Tiene una propiedad muy importante: es capaz de disolver la celulosa (fibra).

Seleccione tapones de goma para dos botellas pequeñas y vierta una solución azul oscuro en estas botellas. Eche pequeños trozos de algodón farmacéutico en uno; Después de echar otra porción de algodón, cerrar el frasco con un tapón y agitar el contenido. En la segunda botella, disuelva el papel secante o de filtro blanco en trozos pequeños de la misma forma. En ambos casos se deben obtener soluciones viscosas, de espesor similar al almíbar. De estos se puede distinguir la fibra, que forma la base de la fibra. Para asegurarse de esto, vierta vinagre diluido en un vaso y agregue gota a gota cualquiera de las soluciones de hilado. Se precipitarán escamas de fibra.

Sin embargo, las escamas no se pueden convertir en hilo. ¿Cómo obtener un hilo de una solución? Al igual que en una fábrica, presionando la solución a través de un orificio estrecho, además, en una solución de ácido sulfúrico, se fija la forma del hilo.

Para ver cómo sucede esto, realice el siguiente experimento: deje caer una solución de cobre y amoníaco de algodón o papel secante de una pipeta en un vaso con una solución de ácido sulfúrico al 10%. Parte de la solución se hundirá hasta el fondo, dejando un hilo brillante. Intenta agarrar este hilo con unas pinzas y sácalo con cuidado del vaso. Esta es una verdadera fibra de cobre y amoníaco. Es cierto que el hilo resultó no ser muy uniforme. Pero esto se puede arreglar. Sólo necesitas dos personas para realizar el experimento: una formará el hilo y la otra lo retirará de la solución.

Inserte la aguja de una jeringa médica lo más apretadamente posible en un tubo de goma con paredes gruesas. Vierta la solución de hilado en el tubo, ciérrelo con un tapón y sumerja la aguja en un baño o cubeta con una solución de ácido sulfúrico. Su amigo debe estar de pie con las pinzas preparadas: usted apretará gradualmente el tubo y él recogerá el hilo resultante con las pinzas y lo pasará a través de la solución vertida en el baño.

Este tipo de experimento suele funcionar bien después de un poco de entrenamiento. Para mayor comodidad, intente enrollar el hilo resultante en un carrete. En lugar de un tubo de goma, puedes utilizar una jeringa grande o una bomba de bicicleta vieja.

Tanto las fibras de viscosa como las de acetato se obtienen aproximadamente de la misma manera, solo que se utilizan diferentes disolventes para la fibra. En todos los casos, sus moléculas están dispuestas de tal forma que se forma un hilo orientado.

Probablemente ni siquiera podrías tejer un pañuelo con el hilo que recibiste. Pero no nos esforzamos por lograr esto. Viste con tus propios ojos cómo un hermoso hilo de seda estaba hecho de papel anodino disuelto en un líquido azul oscuro.

Autor: Olgin O.M.

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