Apa itu fluida non-Newtonian? Contoh pasti dapat ditemukan bahkan di lemari es Anda, tetapi pasir hisap dianggap sebagai contoh paling jelas dari keajaiban ilmiah - cair dan padat pada saat yang sama karena partikel tersuspensi (tersuspensi).
Tentang viskositas
Sir Isaac Newton berpendapat bahwa kekentalan, atau hambatan suatu fluida untuk mengalir, bergantung pada suhu. Jadi, misalnya, air dapat berubah menjadi es dan sebaliknya justru di bawah pengaruh elemen pemanas atau pendingin. Namun, beberapa zat yang ada di dunia mengubah viskositas karena penerapan gaya, dan bukan karena perubahan suhu. Menariknya, saus tomat yang biasa digunakan, yang menjadi lebih encer dengan pengadukan yang lama, dianggap sebagai cairan non-Newtonian. Krim, di sisi lain, mengental saat dikocok. Suhu tidak penting untuk zat ini - viskositas cairan non-Newtonian berubah karena dampak fisik.
Percobaan
Bagi mereka yang tertarik dengan ilmu terapan atau hanya inginuntuk memukau tamu dan teman Anda dengan eksperimen ilmiah yang sangat sederhana dan sekaligus menakjubkan, resep khusus untuk larutan pati koloid telah dibuat. Cairan non-Newtonian asli, dibuat dengan dua bahan kuliner biasa, akan memukau anak sekolah dan siswa dengan konsistensinya. Yang Anda butuhkan hanyalah kanji dan air murni, dan hasilnya adalah zat unik yang berbentuk cair dan padat.
Resep
- Tuang sekitar seperempat bungkus tepung maizena ke dalam mangkuk bersih dan perlahan tambahkan sekitar setengah gelas air. Campur tangan. Terkadang lebih mudah untuk menyiapkan larutan kanji koloid langsung dengan tangan Anda.
- Lanjutkan menambahkan tepung dan air dalam porsi kecil sampai Anda memiliki konsistensi seperti madu. Ini adalah cairan non-Newtonian masa depan. Bagaimana membuatnya homogen jika semua upaya untuk mengaduk secara merata berakhir dengan kegagalan? Jangan khawatir; hanya memberikan proses lebih banyak waktu. Akibatnya, untuk satu bungkus tepung maizena, kemungkinan besar Anda membutuhkan satu hingga dua gelas air. Harap dicatat bahwa zat menjadi lebih padat saat Anda menambahkan lebih banyak bubuk ke dalamnya.
- Tuang bahan yang dihasilkan ke dalam wajan atau loyang. Perhatikan dengan seksama konsistensinya yang tidak biasa saat cairan "padat" mengalir ke bawah. Aduk zat dalam lingkaran dengan jari telunjuk Anda - perlahan pada awalnya, lalu lebih cepat dan lebih cepatlebih cepat sampai Anda memiliki cairan non-Newtonian yang luar biasa.
Eksperimen
Baik untuk kepentingan ilmu pengetahuan, maupun untuk iseng saja, Anda bisa mencoba eksperimen berikut:
- Geserkan jari Anda di atas permukaan gumpalan yang dihasilkan. Apakah Anda memperhatikan sesuatu?
- Benamkan seluruh tangan Anda dalam zat misterius dan coba peras dengan jari-jari Anda dan tarik keluar dari wadah.
- Cobalah menggulung zat di antara telapak tangan hingga membentuk bola.
- Kamu bahkan bisa menampar gumpalan itu dengan telapak tanganmu sekuat tenaga. Penonton yang hadir mungkin akan berhamburan ke samping, berharap disemprot dengan larutan kanji, tetapi zat yang tidak biasa itu akan tetap berada di dalam wadah. (Kecuali, tentu saja, Anda menyimpan patinya.)
- Eksperimen spektakuler ditawarkan oleh blogger video. Baginya, Anda akan membutuhkan kolom musik, yang harus ditutup dengan hati-hati dengan cling film tebal di beberapa lapisan. Tuangkan larutan ke film dan nyalakan musik dengan volume tinggi. Anda akan dapat mengalami efek visual yang menakjubkan hanya mungkin dengan senyawa unik ini.
Jika Anda melakukan eksperimen di laboratorium di depan anak sekolah atau siswa, tanyakan kepada mereka mengapa cairan non-Newtonian berperilaku seperti itu. Mengapa terasa padat ketika diremas di tangan, namun mengalir seperti sirup ketika jari-jarinya diremas? Di akhir diskusi, Anda dapat mengemas gumpalan dalam kantong plastik besar dengan ritsleting untuk menyimpannya.sampai Lain waktu. Akan berguna bagi Anda untuk mendemonstrasikan sifat-sifat suspensi.
Misteri zat
Mengapa larutan pati koloid berperilaku seperti padatan dalam beberapa kasus, dan seperti cairan pada kasus lain? Faktanya, Anda telah menciptakan cairan non-Newtonian nyata - zat yang menentang hukum viskositas.
Newton percaya bahwa viskositas suatu zat berubah hanya karena kenaikan atau penurunan suhu. Misalnya, oli mesin mudah mengalir saat dipanaskan dan mengental saat didinginkan. Sebenarnya, cairan non-Newtonian juga mematuhi hukum fisika ini, tetapi viskositasnya juga dapat diubah dengan menerapkan gaya atau tekanan. Ketika Anda menekan gumpalan koloid di tangan Anda, kepadatannya meningkat secara signifikan, dan (meskipun untuk sementara) tampaknya berubah menjadi padat. Saat Anda membuka kepalan tangan, larutan koloid mengalir seperti cairan biasa.
Hal-hal yang perlu diingat
Ironisnya adalah tidak mungkin mencampur pati dengan air selamanya, karena sebagai hasil percobaan, Anda tidak mendapatkan zat yang homogen, tetapi suspensi. Seiring waktu, partikel bubuk akan terpisah dari molekul air dan membentuk gumpalan keras di bagian bawah kantong plastik Anda. Karena alasan inilah cairan non-Newtonian seperti itu langsung menyumbat pipa saluran pembuangan, jika Anda mengambilnya dan menuangkannya ke bak cuci. Dalam hal apapun jangan menuangkannya ke saluran pembuangan - lebih baik mengemasnya dalam tas dan membuangnya sajatempat pembuangan sampah.
