נוסח השאלה המלא: האם קיים חומר ג'לי בטמפ' החדר שבעקבות ריאקציה לא רעילה ולא אקסוטרמית מתקשה?

אתה דורש הרבה: גם חומר דמוי-ג'ל, בטמפ' החדר, לא רעיל, מתקשה, בתגובה שאינה אקסותרמית (כלומר שאיננה פולטת חום).
חשבתי על מספר חומרים שיכולים להתאים, אם-כי, בכולם פרט לאחרון (ראו המשך התשובה), יש טיפה חוסר התאמה:

1) גבס – כידוע, כאשר מערבבים גבס (גפרת הסידן חצי-הידראט CaSO4·0.5H2O) במים נוצרת משחה דמויית ג'ל (במרקם של חומוס) שמתקשה תוך מספר דקות. הגבס אינו רעיל. הבעיה היחידה היא שתהליך ההתקשות הוא אקסותרמי, במהלך תהליך ההתקשות נספגות מולקולות מים אל תוך הגביש של הגבס, ויוצרת חומר מוצק הדי-הידראט (גביש עם שתי מולקולות מים), ותגובה זו פולטת חום:
חום+ 2CaSO4·0.5H2O + 3 H2O -> 2 CaSO4·2H2O
אם-כי, יש לציין שהחום שנפלט בזמן התקשות גבס אינו רב מאוד (מניסיוני החום לא מגיע לדרגה הגורמת כוויות)

2) ג'לטין לבישול – ממיסים אבקת ג'לטין במים חמים (זה סוג של חלבון, לא רעיל – קינוחים של ג'לי עשויים ג'לטין), כאשר המים מתקררים התמיסה מתמצקת למבנה ג'לי – אבל מוצק. ככל שממיסים יותר ג'לטין במים בהתחלה – הג'ל שיתקבל בסוף יהיה יותר קשיח, אם ממיסים ממש הרבה ג'לטין במים מתקבל בסוף חומר מוצק למדי – אם-כי לעולם לא מוצק לחלוטין.

3) שימוש בדבק מהיר התקשות ('סופר-גלו', 'דבק 3 שניות') – החומר הוא נוזלי או ג'לי בטמפרטורת החדר, מתקשה במהירות במגע עם לחות או חומרים אורגניים, ואינו רעיל – במדינות מסויימות משתמשים בו במקרי חירום כ'דבק רקמות' כדי לסגור חתכים שנוצרים. הבעיה – הוא דבק, ונדבק מאוד (מאוד!) חזק כמעט לכל חומר בו הוא נוגע.

4) החומר היחיד שמצאתי שעונה על כל הדרישות הוא אלגינט (Alginate) – האלגינט (מכונה גם חומצה אלגינית) הוא פולימר (כלומר חומר המורכב מהרבה, 'פולי', מולקולות שמחוברות אחד לשנייה ויוצרות שרשראות או רשתות מולקולאריות ענקיות) של סוכרים = 'פוליסכריד'. הוא נמצא בעיקר בדופן התאים של אצות חומות (אני מניח שמכאן שמו, באנגלית algae זה אצה).


אצה חומית ענקית, זהו צמח המים הגדול בעולם (ויקיפדיה)

המבנה הכימי שלו הוא כדלהלן:

כאשר החומר בא במגע עם מים הוא הופך לג'לי, בריכוזים נמוכים של מים (=ריכוזים גבוהים של אלגינט) ובייחוד אם יש במים יוני סידן נוצר חומר לא מסיס ומוצק, ולא דביק, תוך 3-2 דקות. האלגינט הוא לא רעיל – משמש כחומר שמסמיך מאכלי מזון (סימון תוסף מזון E400). האלגינט ברמה דנטלית (dental grade alginate) משמש רופאי שיניים להכין במהירות תבניות של מנשך השיניים, ומשמש יוצרי מסכות כדי להכין במהירות תבניות של חלקי גוף, מסתבר שתגובת ההתקשות איננה אקסותרמית – או איננה אקסותרמית ברמה גבוהה בכלל (אחרת אנשים היו מקבלים כוויות..) נראה לי שזה החומר שעונה על כל הדרישות שהצבת.
לחץ כאן או לחץ כאן. לאתרים שמצאתי (באנגלית) שמוכרים את החומר (להפתעתי מחירו אפסי ממש).

מאת:ד"ר אבי סאייג
המחלקה לנוירוביולוגיה ומכון דוידסון לחינוך מדעי
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.