A unas sustancias les encanta el agua y otras la odian

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Hay gustos para todos. Los protagonistas de hoy lo tienen claro: a uno le encanta el agua y al otro le da asco.

El amante del líquido elemento es el poliacrilato sódico, polímero superabsorbente por excelencia que se puede tragar de líquido elemento –dicen– hasta 500 veces su propio peso. También le gusta el vino, pero menos. La razón es que todo ion disuelto en el agua entorpece el proceso químico que permite que la absorba. Veamos cuál es ese proceso. El poliacrilato sódico es un polímero del tipo de los llamados hidrogeles. Se obtiene polimerizando acrilato sódico, que es un derivado del ácido acrílico (prop-2-enoico, a la izquierda) en el que el H ácido ha sido reemplazado por un ion de sodio. La unidad repetitiva de la cadena polimérica es [-CH2-CH(COONa)-]n (el valor de n depende de la longitud de cada cadena, claro) que podemos ver mejor así:

Las cadenas se pueden unir unas con otras para formar redes mediante agentes químicos reticulantes.

Pero ¿por qué tiene tanta sed? Porque cuando entra en contacto con agua los iones Na+ se separan de los grupos carboxilato (–COO) que cuelgan de las cadenas, y entonces estos se repelen (lo que explica el espectacular aumento de volumen del polímero). Las moléculas de agua acuden entonces a los iones carboxilato para compensar en parte las cargas creadas.

El agua queda “secuestrada”, por lo que el polímero sigue pareciendo seco. En realidad, se parece a nieve medio derretida, y de hecho, una de las aplicaciones de este compuesto es la fabricación de nieve artificial.

Mezclado con tierra también es muy útil en agricultura, para retener agua. Los pañales de bebé contienen este polímero o hidrogeles de propiedades parecidas (también funciona muy bien el poliacrilato potásico). Si el agua contiene iones, estos perturban el proceso.

Tiene otras muchas aplicaciones, y también lúdicas:

Arena hidrofóbica

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En el otro extremo de los gustos tenemos la arena hidrofóbica. La llaman también arena mágica porque en seco se percibe como cualquier arena (de hecho, lo es, aunque sus granos están recubiertos por un potente agente hidrófobico) y cuando la sacamos del vaso de agua donde la hemos echado sigue absolutamente seca. Además, dentro del agua adopta formas muy raras (cilíndricas) por agrupamiento de los granos para ofrecer la mínima superficie de contacto con el agua.

El agente hidrofóbico más empleado para producir arena mágica es el trimetilsilanol, (CH3)3SiOH, Basta exponer arena de playa a sus vapores para que el compuesto reacciones con el dióxido de silicio de la arena y esta quede recubierta de una película que la protege del agua.

Se ideó originalmente para combatir vertidos de petróleo en el mar, ya que la arena se une al este petróleo y lo hunde. El problema es que es muy cara. También tiene aplicaciones en las zonas árticas porque nunca se congela.

Como al poliacrilato, también se le han encontrado usos lúdicos:

Los magos ya fabricaban arena de este tipo hace un siglo, pero mezclándola en caliente con cera.

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