המדע של הסליים

אין כמו סליים: המשחק בחומר הדביק בעל התכונות הייחודיות מעניק לילדים שעות ארוכות של הנאה. אך מאחורי המשחק הממכר מסתתרות כימיה ופיזיקה מרתקות, שמתארות גם לא מעט מהתכונות של חלק מנוזלי הגוף שלנו.

סליים הוא נוזל, בדומה למים או לשמן. הסיבה שהוא מתנהג בצורה שונה מהם היא שהצמיגות שלו – כלומר, היכולת שלו לזרום – אינה קבועה. במילים אחרות, הוא יכול להתנהג גם כמו נוזל וגם כמו מוצק, מכיוון שהוא משנה את צמיגותו כשמנסים לשנות את צורתו.

חומר כזה נקרא זורם לא-ניוטוני והוא ממש לא תופעה נדירה: זורמים לא ניוטוניים מוכרים הם למשל תמיסת קורנפלור במים, שמפו, קטשופ, דם ונזלת. תכונותיו הפיזיקליות של הסליים גורמות לכך שכאשר אנחנו מושכים אותו לאט הצמיגות שלו נמוכה, והוא נמתח ונהיה דקיק. אולם אם נמשוך אותו מהר או נכה בו באגרוף הוא ייעשה קשיח וצמיגי. ההסבר לכך הוא שהפעלת לחץ על הסליים גורמת לחלקיקים שלו להצטופף ולהידבק אלה לאלה,בעוד שללא הלחץ הם מחליקים זה על גבי זה בחופשיות.

המתכון של הסליים

סליים הוא פולימר, כלומר חומר שמורכב ממולקולות ענק הבנויות כשרשראות של יחידות זהות קטנות יותר הנקראות מונומרים. המתכון הקלאסי לסליים משתמש בדבק פשוט המכיל את הפולימר פוליוויניל אלכוהול כשהוא מומס במים. את הדבק מערבבים עם תרכובת יונית של היסוד בור, הקרויה סודיום בוראט או בוראקס (Borax). הבוראקס מתפרק במים בשרשרת של תגובות כימיות שהתוצר שלהן הוא יונים המורכבים מחמצן ובור (יוני בוראט).

המתכון הקלאסי לסליים משתמש בדבק מעורבב עם בוראקס. התהליך הכימי בו נוצרים יוני בוראט

השלב הסופי שקובע את תכונותיו הפיזיקליות של הסליים הוא יצירה של קשרי מימן בין יוני הבוראט למולקולות הפוליוויניל אלכוהול שבדבק. הקשרים האלה יוצרים, בתהליך שנקרא צילוב, פולימר חדש עם מעין רשת בין השרשראות. ברשת הזאת נלכדות מולקולות מים, ולכן כשנוגעים בסליים מרגישים רטיבות.

אפשר לשלוט בסמיכות של הסליים אם משנים את היחס בין הדבק לבוראקס: עודף של דבק יגרום לסליים להיות נוזלי יותר וככל שנוסיף יותר בוראקס הסליים יהיה מוצק יותר. הסמיכות משתנה כיוון שהיא תלויה במספר הצילובים שקיימים בין שרשראות הפולימר של הדבק. מעט צילובים יביא לכך ששרשראות הפולימר "יחליקו" זו על גבי זו וייצרו תחושה אלסטית או נוזלית יותר, ואילו צילובים רבים ייגרמו לשרשראות להתקבע במקומן ולא לזוז בקלות.

אומנם כיף ומהנה לשחק בסליים, אולם חשוב לעשות זאת בזהירות, כיוון שעלו חששות לגבי בטיחות השימוש בו אצל ילדים. החשש העיקרי הוא מפני יוני הבוראט שמגיעים מהבוראקס, ועלולים ליצור גירויים בעור ובעיניים ואף לגרות את ריריות הריאה ולגרום לשיעול. חשיפה מוגברת לבוראקס עשויה אף להוביל לעוויתות בבטן, הקאות ושלשולים, ובמקרים חמורים במיוחד לפגוע בפוריות ובעוברים בבטן אימם. לכן כדאי מאוד להעדיף סליים שהוכן מתחליפים של בוראקס או לפחות שכמויות הבוראקס בו עומדות בתקן (התקן האירופאי הינו 300 מ"ג לק"ג סליים).

כיוון שבוראקס נפוץ בעמילן נוזלי לכביסה, שמפו, חומרי כביסה, סבונים ונוזלים לניקוי עדשות מגע, יש להניח שכל המתכונים הביתיים להכנת סליים שמכילים את אחד מהחומרים הללו מכילים יוני בוראט. אפשר למצוא ברשת מתכונים חלופיים שמבוססים על חומרים בטוחים יותר לשימוש לילדים. בהצלחה בצילוב הכימי של הסליים שלכם!