La arena mágica o arena hidrófoba es un juguete hecho de arena recubierta con un compuesto hidrófobo. La arena mágica también se conoce como Aqua Sand.
La superficie de los granos de arena normales se humedece con agua, lo que significa que las moléculas de agua son atraídas por los granos de arena. Magic Sand es arena normal que ha sido recubierta con una sustancia similar al aceite por lo que es odiosa por el agua (la superficie de los granos de arena mágica es hidrofóbica, apolar, por lo que no se pueden formar enlaces de hidrógeno entre las partículas de arena o con las moléculas de agua). Además, la tensión superficial del agua hace que la arena mágica flote.
El Boy Mechanic (Libro-2) afirma que la arena impermeable fue inventada por los magos de las Indias Orientales. Estas propiedades se logran con arena de playa ordinaria, que contiene pequeñas partículas de sílice pura y la expone a los vapores de trimetilsilanol (CH3) 3SiOH, un compuesto de organosilicio. Tras la exposición, el compuesto de trimetilsilano se une a las partículas de sílice mientras se forma agua. Los exteriores de los granos de arena están así cubiertos con grupos hidrófobos.
Trimetilsilanol:
La arena mágica se desarrolló originalmente para atrapar los derrames de petróleo del océano cerca de la costa. Esto se haría rociando arena mágica sobre petróleo flotante, que luego se mezclaría con el aceite y lo haría lo suficientemente pesado como para hundirse. Debido al gasto de producción, no se está utilizando para este propósito. También ha sido probado por empresas de servicios públicos en las regiones del Ártico como base para las cajas de conexiones, ya que nunca se congela. También se puede utilizar como medio de aireación para plantas en macetas.
Cualquiera que haya pasado un día en la playa construyendo castillos de arena sabe que el tipo de arena que usa marca la diferencia.
La arena seca no se pega ni forma grumos; en cambio, fluye casi como un líquido. Si recoges un puñado de arena seca, es difícil evitar que salga entre tus dedos. Pero si agrega un poco de agua a la arena seca, de repente se vuelve compacta y moldeable. La arena húmeda se adhiere a sí misma, manteniendo su forma, y ​​puede ser esculpida en torres o sirenas en la playa.
Las propiedades combinadas de arena y agua son las que hacen que la arena húmeda actúe de manera tan diferente a la arena seca. La arena es hidrofílica o “amante del agua”, lo que significa que las moléculas de agua (H2O) pueden adherirse o adherirse directamente a ella.
La adhesión de las moléculas de agua a los granos de arena explica por qué la arena se comporta de manera diferente cuando se moja.
Pero, ¿por qué la arena húmeda se agrupa? El agua tiende a adherirse a sí misma, una propiedad llamada cohesión. Esa tendencia hace que el agua forme una pequeña red de puentes entre los granos de arena individuales que los mantiene unidos.
¿Qué sucede cuando cambias las propiedades de la arena para que se vuelva hidrófoba o temerosa del agua? ¿Se mantendrá unido cuando se moje?
«¿Qué es la arena cinética?»
Gracias por el A2A. Creo que he visto primos o hermanos más jóvenes jugando con arena cinética, pero no estoy seguro de cómo está hecho. Ahora tengo que googlear la pregunta yo mismo.
Parece bastante sencillo. La arena cinética puede ser arena normal (aunque se sugiere que la arena muy fina funciona mejor) mezclada con un aceite de silicona. Aquí se sugiere el polidimetilsiloxano (PDMS), también conocido como dimeticona:
He aquí cómo hacer arena cinética casera
En una proporción de 98: 2. Tenga en cuenta que existe cierto debate sobre si PDMS es bueno para usted y su piel. Se usa en varios productos para el cuidado de la piel y el cabello, pero siempre me equivoco por precaución: si haces esto, lávate las manos. No coma la arena recubierta de PDMS … Trátela como el experimento científico que es, y limpie bien, etc.
Así que aquí está la parte genial: la arena cinética no actúa realmente como arena húmeda o arena seca, se pega cuando la presionas, pero puede salir de tus manos. No se te pega a las manos ni se pega a la mesa de la cocina, puedes limpiarlo de la alfombra a menos que realmente lo hayas metido allí. Lo recuerdo vagamente, sintiéndome ligero y aireado, hasta que lo aplastas, luego parece que se está pegando de nuevo hasta que lo sueltas, pero sin el pegamento.
Intentaré explicarlo. Este comportamiento se debe a que la arena es solo un trozo de dióxido de silicio, muchos enlaces de Si-O en un grano de arena. PDMS también es una gran masa de enlaces Si-O,
Polidimetilsiloxano – Wikipedia
pero en el otro lado de cada siloxano tienes tus bits de dimetilo. Esto significa que el lado Si-O-Si-O … de la molécula PDMS interactuará débilmente con los bits de Si-O en la superficie de la arena. Estas fuerzas intermoleculares son pequeñas, pero suficientes para cubrir la superficie de los granos de arena con PDMS. El agua residual ayudará a proporcionar oportunidades de enlace de hidrógeno e inducirá momentos dipolares para que todo se adhiera un poco mejor. Esto deja a los grupos metilo sobresaliendo de la superficie de la arena, formando una superficie no polar en el exterior.
Esto será un poco desigual, ya que los grados de PDMS pueden tener muchas moléculas de diferentes tamaños, por lo que habrá largos brazos de PDMS saliendo de cada grano de arena. Estos interactuarán con otros brazos de PDMS y con otros granos de arena. Imagínese si sus granos de arena fueran solo una pila de rodamientos de bolas. Moverse libremente unos con otros, ocupándose de sus propios asuntos. De repente vertiste PDMS allí y los convertiste en una pila de hollines de Ghibli (Susuwatari), habría todo tipo de interacciones extrañas y esponjosas.
Sospecho que demasiada o muy poca agua ensuciaría un poco esto, y algunas secciones de arena se aglomerarán / fluirán de manera desigual dependiendo de la cantidad de agua presente.

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