خواصّ ظاهری چیپس چوب تولید شده در مرحله ی چهار را با خمیر تولید شده در مرحل هی پنج مقایسه کنید.

پاسخ :

در مرحله چهار چیپس چوب خرد شده هستند اما در مرحله پنج خرده چوب ها در آب حل شده به حالت خمیر در آمده اند

1 تغییرهای انجا مشده در هریک از مرحل ههای ) 4( و ) 6( فیزیکی است یا شیمیایی؟

پاسخ :

بریدن کاغذ خرد کردن چوب و نرم شدن کاغذ در اثر آب تغییرات فیزیکی هستند

از موادّ طبیعی و مصنوعی محیط زندگی خود فهرستی تهیّه کنید و به کلاس گزارش دهید.

جواب :

مواد طبیعی:درخت-اب-میوه-شن و ماسه

مواد مصنوعی:شیشه-کاغذ-خودکار-کاسه-قاشق-لاستیک-سیم برق

طبقه بندی مواد طبیعی و مواد مصنوعی

طبیعی: موادی هستند که در طبیعت یافت می شوند و تقریبا به همان شکل مورد استفاده قرار می گیرند مانند اب ،هوا ،چوب،پنبه،سنگ اهک ،سنگ گچ،ماسه،شن،طلا نقره جیوه ،گوگرد،اکسیژن ، نیتروژن،نفت خام وچرم حیوانات.

ب)مواد مصنوعی:موادی هستند که انسان آن ها را از ماده ی موجود در طبیعت می سازد.

مانند:تفلون،کاغذ،شیشه،لاستیک چرخ،دارو های شیمیایی،بنزین، گازوییل،پارچه،سیمان،گچ ساختمانی،فولاد و الومینیوم

نکته*

برخی از مواد هم به صورت طبیعی هم به صورت مصنوعی وجود دارند. مانندالماس،چرم ولاستیک

نکته*

بنزین و گازوییل جز موادی هستند که از نفت خام استخراج می شوند

همچنین از مطالب زیر نیز می توانید استفاده کنید :

مواد طبیعی و مواد مصنوعی

شناخت مواد طبیعی ومصنوعی

 مواد طبیعی: هر ماده ای که در طبیعت به همان شکلی یافت شود که استفاده می شود، ماده طبیعی نام دارد مانند: اکسیژن،نیتروژن، نفت خام، ماسه، نی به کار رفته در حصیر، فلز طلا و...

 مواد مصنوعی: موادی هستند که انسان آنها را از ماده ی موجود در طبیعت می سازد. این مواد به شکلی که وجود دارند در طبیعت یافت نمی شوند،مانند: فلزهای آهن، آلومینیم، پلاستیک، مداد، شمع، شیشه و...

 شناخت مواد طبیعی ومصنوعی

 جهت مقایسه ساخته های طبیعی و ساخته های دست بشر چه باید کرد؟

 ما ممكن است كه اقلام ساخته شده از مواد طبيعي را در مقابل آن هايي كه به روش هاي مصنوعي ايجاد شده‌اند، تشخيص ندهیم. به عنوان نمونه، محصولات چوبي نظير كاغذ از درختان ساخته شده اند. بنابراين اين مواد طبيعي هستند اما خود محصول توسط بشر ساخته شده است. و ليكن پلاستيك ها از يك تركيب شيميايي شامل محصولات نفتي حاصل مي‌شوند و به طور مصنوعي توليد مي‌گردند. محصولات نفتي طبيعي هستند اما پلاستيك ها به طور شيميايي ساخته می شوند..

 امروزه تكنولوژي بسياري محصولات مصنوعي را مي‌سازد كه بسيار شبيه انواع طبيعي آن هاست. كه اين مي‌تواند ما را در جداسازي دچار سردرگمي نمايد. يك مورچه، پرنده يا هر حيوان ديگر خانه‌اي مي سازد و ما آن را طبيعي مي‌نماييم. يك انسان نيز خانه‌اي مي‌سازد كه مصنوعي يا ساخته دست بشر درنظر گرفته مي‌شود. اختلاف در چيست؟ وقتي يك موجود زنده با موجودات زنده ديگر در يك ناحيه زندگي مي‌كند،امري طبيعي است. وقتي موجود زنده اي مانند انسان ها، محيط را به نقطه‌اي هدايت مي‌كنند كه شبيه حالت اوليه‌اش نيست، اين محيط مصنوعي يا يك محيط ساخته شده توسط انسان درنظر گرفته مي‌شود.

 باید دانست که آينده محيط زيست در اختيار و كنترل ماست.پس بايد در حفظ محيط زيست كوشا باشیم.

 کارهای ما دانش آموزان در تشخیص مواد طبیعی و مصنوعی

 1 – يك ستاره دريايي به طور طبيعي ايجاد مي‌شود.

 2 – يك چوب پنبه كش ساخته دست بشر است اگرچه دستگيره مي‌تواند چوبي و فلزي باشد كه از طبيعت گرفته شده است. تمام محصولات خام مي‌توانستند در يك كارخانه انساني ساخته شوند.

 3 – يك كرم خانه‌اش را بدون دخالت انسان ها مي‌سازد.

 4 – گلايدر ساخته دست بشر از تركيبات چوب و فلز است.

 5 – يك درخت طبيعي است.

 6 – موشك ها توسط بشر ساخته شده‌اند اما انسان خودش توسط طبيعت به وجود آمده است.

 7 – ماشين ها توسط انسان ها ساخته شده اند. البته بسياري از بخش ها به ويژه فلز و پلاستيك آن از طبيعت گرفته شده است. بسياري از بخش هاي يك ماشين از محصولاتي ساخته مي‌شوند كه براساس قواعد تركيب حاصل مي‌شوند.

 8 – ابرها به طور طبيعي از آب ساخته مي‌شوند.

 9 – يك لامپ به طور مصنوعي ساخته مي‌شود.

 10 – انسان از ماشين ها براي ساخت اشيای مختلف در كارخانه استفاده مي‌كند،كه اين ماشينها ساخته ی دست بشر هستند.

 11 – ابزار اگرچه از فلزات ساخته شده اند كه به طور طبيعي به وجود آمدند و ليكن ساخته دست انسانند.

 12 – گاو ساخته ی طبيعت است.

.

همچنین پاسخ سایر فعالیت های درس دو علوم تجربی ششم را در زیر ببینید :

علوم تجربی : درس 2 سرگذشت دفتر من

1. شما چه روش هایی برای ثبت آثار فرهنگی و هنری نیاکان می شناسید ؟

1) روی سنگ می نوشتند. 2) روی ظرف های سفالی می نوشتند. 3) روی پارچه ی ابریشمی می نوشتند.

2. چه کاربردهای دیگری از کاغذ در زندگی روزمره ی خود سراغ دارید؟

1) در دستگاه خود پرداز 2) قبض آب یا برق 3) بسته بندی لوازم خانگی و صنعتی 4) مقوا برای کاردستی

3. از میان اجزای تشکیل دهنده ی درخت چه قسمت هایی برای تهیّه کاغذ مناسب اند؟ ساقه و تنه محکم و چوبی درختان تنومند

4. چگونه می توان انواع مختلف کاغذ را تهیه کرد؟ با افزودن مواد شیمیایی مختلف به خمیر کاغذ

5. بازیافت چیست ؟ فرایندی است که طی آن بعضی از مواد دور ریخته شده را دوباره قابل استفاده می کنند . مانند : کاغذ یا پلاستیک

6.ماده ی اصلی و اوّلیه ی کاغذها ...چوب... است که از ...درختان...تهیه می شود.

ایستگاه فکر               ص 11

درگذشته های دور برای ثبت و ذخیره ی اطلاعات از نوشتن روی سنگ ، چوب درختان و نقاشی روی دیوار غارها استفاده می کردند . مزایا و معایب این روش ها را بنویسید.

مزایا : سنگ و چوب مواد طبیعی هستند و در طبعت به فراوانی یافت می شوند.

معایب : 1) چوب با گذشت زمان پوسیده می شود 2) سنگ ها هم شکسته می شوند 3) نمی توان به راحتی آن ها را جا به جا کرد.

جمع آوری اطلاعات                ص 12

از مواد طبیعی و مصنوعی محیط زندگی خود فهرستی تهیه کنید و به کلاس گزارش دهید.

مواد طبیعی : درخت - آب - میوه - شن و ماسه

مواد مصنوعی : شیشه - کاغذ - پلاستیک - خودکار - کاسه - قاشق - لاستیک - سیم برق

گزارش تهیّه کنید           ص 13

در یک فعّالیّت گروهی ، تحقیق کنید هر یک از افراد و مراکز زیر چه استفاده هایی از کاغذ می کنند. نتایج را به صورت روزنامه ی دیواری به کلاس گزارش کنید.

الف ) عکّاس : چاپ عکس       ب) بانک : رسید بانکی              پ ) دانش آموز : دفتر علوم

ت) خیّاط : الگو برای لباس        ث ) مرغداری : جعبه تخم مرغ  ج) قنّادی : جعبه شیرینی

ص 14

1. تغییرهای انجام شده در هر یک از مرحله های 1 ، 4 و 6 فیزیکی است یا شیمیایی ؟ بریدن کاغذ ، خرد کردن چوب و نرم شدن کاغذ در اثر آب فیزیکی هستند.

2. خواص ظاهری چیپس چوب تولید شده در مرحله  چهارم را با خمیر تولید شده در مرحله پنج مقایسه کنید. در مرحله چهار چیپس چوب خرد شده هستند امّا در مرحله ی پنج ، خرده چوب ها در آب حل شده به حالت خمیر درآمده اند.

آزمایش کنید            ص 15و16

1. یکی لیوان پلاستیکی بردارید با استفاده از استوانه مدرج 20 میلی لیتر آب داخل آن بریزید. بعد یک سوم قاشق چایخوری پتاسیم و برمنگنات به آن اضافه کنید. سپس یک قاشق چایخوری سرکه و 20 میلی لیتر آب اکسیژنه به مواد داخل لیوان اضافه کنید. مدتی منتظر بمانید ، مشاهد خود را یادداشت کنید. محلول در ابتدا بنفش تیره است با گذشت زمان بی رنگ می شود.

2. در یک لیوان پلاستیکی 20 میلی لیتر آب بریزید و چند تکه کاغذ رنگی داخل آن بیندازید. چند دقیقه صبر کنید تا کاغذ نرم شود. سپس 10 میلی لیتر آب اکسیژنه به لیوان اضافه کنید. ده دقیقه صبر کنید. مشاهدات خود را یادداشت کنید.  در صورت نداشتن آب اکسیژنه می توانید از آب ژاول  یا مواد سفید کننده دیگری استفاده کنید. مشاهده می کنیم کاغذ بی رنگ می شود زیرا موادی مانند آب اکسیژنه یا آب ژاول رنگ بر هستند.

- از این آزمایش ها چه نتیجه ای می گیرید ؟ نتیجه می گیریم در کارخانه ی تهیّه ی کاغذ برای از بین بردن رنگ چوب از مواد رنگ بر مانند آب اکسیژنه یا آب ژاول استفاده می کنند.

گفت و گو کنید        ص 17

جدول زیر موادی را نشان می دهد که در تهیّه کاغذ به کار می روند . درباره ی علّت استفاده از این مواد با ویژگی های کاغذ تولید شده . بحث و گفت و گو کنید.

ماده ی به کار رفته در تهیّه کاغذ

علّت استفاده

پلاستیک

برای تهیه کاغذ های ضد آب ، به خمیر کاغذ ، پلاستیک اضافه می کنند.

رنگ

برای تهیه کاغذ های رنگی مورد استفاده قرار می گیرد.

نشاسته

سطح کاغذ صاف می شود تا نوشتن روی آن بهتر انجام شود. هم چنین کاغذ در برابر پارگی و تا خوردن مقاوم می شود.

کلر

به عنوان رنگ بر کاربرد دارد.

گچ

برای شفافیت کاغذ استفاده می شود.

ایستگاه فکر               ص 17

- قطع بیش از حدّ درختان جنگل چه آسیبی به چرخه ی روبه رو خواهد زد ؟ باعث نابودی جنگل می شود ، موجودات زنده ای که در جنگل زندگی می کنند نیز از بین می روند.

- برای جلوگیری یا کاهش اثرات قطع بی رویه درختان و تخریب جنگل ها در زندگی جانداران چه راه هایی را پیشنهاد می کنند ؟ 1) در استفاده از کاغذ صرفه جویی کنیم. 2) ورقه های دفترمان را بیهوده پاره نکنیم. 3) کاغذ های باطله را همراه با زباله های خانه دور نریزیم.

حساب کنید              ص 17

برای تهیّه ی 200 جلد کتاب یا دفتر 500 برگی به طور تقریبی باید 3 اصله درخت قطع شود. تخمین بزنید :

الف ) چند درخت لازم است تا مصرف سالانه ی کاغذ شما را بتوان تولید کرد ؟ ( هر دانش آموز با توجه به مصرف خودش حساب کند)

تقریبا برای هر 3300 برگ کاغذ یک اصله درخت لازم است. حال اگر مصرف کاغذ یک دانش آموز (برای کتاب درسی ، دفتر ، ورقه های امتحانی و کمک درسی) برابر 3300 برگ باشد. در یک سال برای هر شاگرد یک اصله درخت باید قطع شود.

ب) چند درخت لازم است تا مصرف سالانه ی کاغذ دانش آموزان کلاس شما را بتوان تولید کرد ؟ سالانه برای یک کلاس 30 نفره باید 30 اصله درخت قطع شود.

نکته

بازیافت سبب می شود که منابع طبیعی کم تر استخراج شوند. در ماده و انرژی صرفه جویی می گردد. باعث پاکیزگی محیط زیست می شود.

بازیافت کاغذ 90 درصد در مصرف آب و 50 درصد در مصرف انرژی صرفه جویی می شود و باعث آلودگی کم تر هوا می گردد.

گفت و گو کنید             ص 18

به کمک آن چه یاد گرفته اید ، چه کارهایی را برای بازیافت کاغذ در خانه و مدرسه پیشنهاد می کنید ؟ در خانه کاغذ باطله را در محل جداگانه ای جمع آوری کنیم. در اداره و مدرسه کاغذ باطله را در سطل کاغذ باطله بریزیم. کاغذ های باطله را در حیاط مدرسه پخش نکنیم.

ایستگاه فکر               ص19

ایا کاغذ های زیر را می توان باز یافت کرد ؟ چرا ؟ خیر ، چون : 1) خودشان بازیافتی هستند و مقدار مواد اولیه ی تولید کاغذ را نمی توانند تأمین کنند. 2) در آن ها از رنگ های شیمیایی و صنعتی استفاده شده است.

در گذشته های دور برای ثبت و ذخیره ی اطّلاعات از نوشتن روی سنگ، چوب درختان
و نقّاشی روی دیوار غارها و سنگ استفاده م یکردند. مزایا و معایب این رو شها را بنویسید.

جواب :

مزایا : 

سنگ و چوب مواد طبیعی هستند و در طبیعت به فراوانی ایفت می شوند .

معایب :

چوب با گذشت زمان پوسیده می شود .

سنگ ها هم شکسته می شوند .

نمی توان براحتی آن ها را جابجا کرد

پاسخ دوم :

مزایا:

• ۱)جلوگیری از قطع کردن درختان برای تولید کاغذ
• ۲)محیط زسیت گیاهان و جانوران سالم باقی می ماند و هوا پاکیزه می گردد.
• ۳)به دلیل تماس نداشتن با مواد شیمیایی بیماری ها کمتر می گردد.
• ۴)موادی مانند چوب و سنگ به آسانی یافت می شود.

معایب:

۱)به دلیل حجم روزانه زیاد تقریبا انتقال آن ها میسر نیست.

۲)فضای زیادی را اشغال می کنند.

۳)اطلاعات کمی را می شود بر روی آن ها یادداشت کرد.

۴)وقت زیادی برای نوشتن گرفته می شود.

مادّه ی اصلی و خام موردنیاز برای ساخت کاغذ، چوب است،هر چند کاغذ را می توان از نیشکر، پنبه و ... تهیّه کرد. آیا
می دانید چگونه می توان چوب را به کاغذ تبدیل کرد؟

مراحل تهیه کاغذ 

• تبدیل چوب به قطعات ریز :

با استفاده از ماشین پوست کنی ، و دستگاه تولید تراشه و عبور تراشه‌ها از الک مخصوص صورت می‌گیرد و قطعاتی به طول حداقل 4 و عرض 2 سانتی متر (در مورد چوب) به دست می‌آید.

• پختن چوب و تولید خمیر :

این عمل ممکن است از طریق مکانیکی یعنی ، بدون استفاده از مواد شیمیایی و توسط بخار آب جوش ، تحت فشار صورت گیرد که معمولاً برای تهیه کاغذهای ارزان و کاهی ، مانند کاغذ روزنامه متداول است. در روش شیمیایی از هیدروکسید سدیم (در روش قلیایی) ، سولفیت هیدروژن کلسیم ، ، درمحیط اسیدی (PH=2-3 ، روش بی سولفیت) و یا سولفیت سدیم (در روش سولفیت) همراه با کمی کربنات سدیم در دمای بالاتر از . 100 درجه سانتیگراد و تحت فشار ، استفاده می‌شود. در این مرحله خمیر قهوه‌ای رنگی حاصل می‌شود که از آن در تهیه مقوا ، کارتن ، و یا کاغذ‌های کاهی استفاده می‌شود.

• شستشوی خمیر کاغذ :

شستشوی قلیایی ، که با استفاده از محلول 3 درصد سود در دمای 45 تا 50 درجه سانتیگراد به مدت یک تا دو ساعت صورت می‌گیرد. این عمل برای جدا کردن لیگتین و کاهش رنگ خمیر انجام می‌پذیرد.

• اعمال شیمیایی (رنگ زدایی) :

 در دو مرحله صورت می‌گیرد :

o کلر زنی ، که در PH=2 تا دمای 25 تا 45 درجه سانتیگراد به مدت تقریبی یک ساعت صورت می‌گیرد. در این مرحله لیگتین باقیمانده در خمیر ، به صورت محلول در می‌آید که بسته به نوع مواد شیمیایی به کار رفته برای پخت ، بین 3 تا 15 درصد ممکن است تغییرکند.
o رنگ زدایی که توسط هیپوکلریت سدیم (به صورت محلول 3 درصد) ، دی اکسید کلر ، پراکسید هیدروژن ، ازون ، و غیره در PH=9-10 صورت می‌گیرد. تا اینکه لیگتین فقط اکسید شود و سلولز تحت تأثیر قرار نگیرد.

• خشک کردن خمیر کاغذ : 

دراین مرحله خمیر کاغذ را از دستگاه تمیز کننده و توری‌هایی که دارای سوراخهای 2 تا 3 میلیمتری‌اند ، عبور می‌دهند تا قسمت عمده آب خود را از دست بدهد. بعد آن را از پرسهای قوی عبور می‌دهند تا باقیمانده آب آن نیز خارج شود.

• پرس کردن ، برش زدن و بسته بندی :

 با عبور خمیر خشک شده از میان غلتک‌های مخصوص ، آن را به صورت صفحات کاغذ در آورده و توسط دستگاه برش آن را در اندازه‌های مورد سفارش و نیاز بازار مصرف برش می‌دهند و بسته بندی می‌کنند.

 توليد كاغذ

حالا pulp تميز، آماده براي تبديل به كاغذ مي‌باشد. فيبر بازيافت شده را مي توان به طور تنها يا همراه با فيبر چوبي استفاده كرد. اين كار براي افزايش قدرت و صافي انجام مي‌شود. pulp با اب و مواد شيميايي براي رسيدن مخلوط به 99.5% آب آميخته مي‌شود. اين مخلوط آبكي وارد Heatbox مي‌شود. heatbox جعبه فلزي بسيار بزرگي در ابتداي ماشين كاغذ مي باشد. سپس pulp به روي صفحه تخت بزرگي كه به سرعت از داخل ماشين كاغذ رد مي شود پاشيده مي‌شود (Spray). در روي صفحه، آّب كم كم از درون pulp ناپديد مي شود و فيبرهاي بازيافت شده به سرعت به هم مي‌چسبند و تشكيل صفحات آبكي مي‌دهند. صفحات به سرعت از داخل يك سري غلطك (rollers) پرس كننده عبور خواهند كرد و در آنجا آب بيشتري از آن ها جدا خواهد شد. صفحات كه الان شبيه كاغذ هستند، از داخل يك سري غلطك داغ (فلز آن ها داغ است) عبور مي كنند و خشك مي‌شوند. روكش دار كردن به كاغذ صافي و سطحي جلا دار براي چاپ مي‌دهد.

در انتها كاغذ آماده، دور رول هاي بزرگي پيچانده مي‌شوند و از ماشين كاغذ جدا مي‌شوند. هر كدام از رول ها 30 متر عرض و وزني معادل 20 تن دارند. رول هاي كاغذ به رول هاي كوچكتر جدا مي‌شوند و يا به صفحات كوچك تقسيم مي‌شوند. البته قبل از اينكه به كارگاه تبديل (كه در آنجا به پاكت نامه، جعبه‌هاي مختلف، كيسه‌هاي كاغذي و ... تبديل مي‌شوند) بروند.