دستاورد برتر دبیرستان هما

در هشتمین جشنواره پروژه های دانش آموزی تبیان

پژوهشگران جوان دبیرستان هما به مدیریت سرکار خانم صغری هادیلو در هشتمین دوره جشنواره پروژه‌های دانش آموزی تبیان حضور داشتند. پروژه ی تهیه پلیمر طبیعی جزء برترین غرفه های این دوره از جشنواره شد.

پریا اسدزاده، پژوهشگر عزیزی هستند که این پروژه را با راهنمایی سرکار خانم عاتکه سادات قائم مقامی نجفی انجام داده اند. در زیر خلاصه ای از این پژوهش ارائه می گردد.

پلیمر (بسپار) چیست؟

پلیمر از دو بخش یونانی پلی به معنای(بسیار) و مر به معنی (قسمت، پاره، قطعه) گرفته شده است. بسپار واژه ای فارسی است که به جای پلیمر استفاده می شود و از دو بخش بس (بسیار) و پار (پاره، قطعه) تشکیل شده است.

پلیمرها، ابرمولکول هایی با وزن مولکولی بسیار بالا هستند که از واحدهای تکرار شونده تشکیل شده اند. در واقع بسپار یا پلیمر ماده‌ای شامل ملکول های بزرگی است که از واحد های کوچک تکرار‌شونده که تکپار یا منومر نامیده می‌شود ساخته شده است.

پلیمرها ممکن است آلی، غیرآلی یا آلی ـ فلزی باشند و ازدیدگاه نحوه ی به وجود آمدن ممکن است مصنوعی یا طبیعی باشند.

مواد اصلی تشکیل دهنده ی این پلیمرعبارتند از:

بوراکس

چسب چوب

نشاسته ذرت

آب

بوراکس:بوره  (Na₂B₄O₇.10H₂O)  یکی از مواد معدنی و از نمک‌ های اسید بوریک است. بوره معمولاً به شکل پودر سفیدی متشکل از بلور های نرم بی‌ رنگ است که به آسانی درآب حل می ‌شوند.

چسب چوب:چسب‌های بسیاری برای متصل کردن اجسام مشابه یا غیر مشابه در دسترس هستند.

نشاسته ذرت: نشاسته با فرمول شیمیایی C₆(H₂O)₅}_n} به لحاظ ساختاری یک ترکیب خوشه‌ای از پلیمرهای خطی است كه توسط آنزیم آمیلاز به دو واحد گلوكز تبدیل می گردد. نشاسته باعث می شود توپ به دست یا زمین نچسبد.

توجیه تشکیل پلیمر

چسب چوب حاوی ماده ای به نام پلی وینیل الکل-PVA- است که پلیمری قوی و انعطاف پذیر و مستحکم است و به گلوله پلیمری قدرت می بخشد. نشاسته ذرت شامل ماده ای به نام امیلوپکتین است که سبب شکل گیری خوب توپ می شود و فرم می گیرد.

این ماده رشته ای است و حاوی شاخه هایی است که در هم تنیده شده و رشته های پلیمری به توپ خاصیت الاستیک می بخشند و باعث می شوند پس از آنکه به توپ ضربه وارد کنیم به حالت اول خود برگردد. افزودن بوراکس برای اتصال و چسبانیدن چسب به نشاسته است که این دو پلیمر را به هم وصل می کند و به شکل شبکه در می آورد.

مراحل کار

ابتدا در یک بشر چسب چوب را ریخته و چند قطره رنگ خوراکی به آن اضافه می کنیم و با چوب بستنی هم می زنیم.

در بشر دوم آب می ریزیم و آن را حرارت می دهیم، هنگامی که گرم شد بوراکس را به آن اضافه می کنیم و با قاشقک هم می زنیم تا همگن شود.

بعد نشاسته و بوراکس را در بشر اول می ریزیم و چند ثانیه صبر می کنیم. پس از آن دو ظرف را با هم مخلوط کرده و هم می زنیم تا همگن شود و به سختی هم بخورد.

مقداری آب اضافه ته ظرف باقی می ماند که موجب نگرانی نیست. مخلوط را از ظرف در می آوریم تا ورز دهیم. (در این مرحله حتما باید دستکش به دست داسته باشیم)

ابتدا باید خیلی آرام آن را فشار دهیم. زیرا پلیمر هنوز به طور کامل  تشکیل نشده و اگر فشار زیادی به آن وارد شود بیشتر آب آن بیرون می ریزد و هدر می رود. پس از مدتی  که دستمان دیگر آبی درون مخلوط حس نکرد با شدت بیشتری آن را ورز می دهیم و به تدریج آن را گرد کرده و به شکل توپ در می آوریم.

بخش پژوهش تبیان - تهیه و تنظیم: فاطمه گودرزی