مواد دسیکانت

ساخت وبلاگ
همراه

 آیا تا به حال یک وسیله ی الکترونیکی را به طور اتفاقی خیس کرده اید که در نتیجه ی آن وسیله از کار بیفتد؟ اگر قبل از آسیب رسیدن به قطعات داخلی دستگاه بتوان به طریقی رطوبت آن را خشک کرد بسیار عالی است. موادی وجود دارند که می توانند رطوبت را از محیط اطراف خود جذب کنند. ممکن است هنگام خرید کفش یا یک وسیله ی الکترونیکی با بسته ای کوچک در داخل آنها مواجه شده باشید که روی این بسته ها عبارت: «ژل سیلیکا، غیر قابل خوردن» نوشته شده است. این بسته ی کوچک از آسیب رسیدن به کالا توسط رطوبت جلوگیری می کند.

مواد دسیکانت
مواد دسیکانت

در این فعالیت علمی شما با استفاده از یک خیار بررسی خواهید کرد که مواد مختلف در جذب رطوبت از محیط خود چگونه عمل می کنند. ممکن است از مشاهده ی تغییرات ایجاد شده در خیار در مجاورت با نمک، شکر یا بیکینگ پودر تعجب کنید. همچنین خواهید آموخت در صورت خیس شدن یک وسیله ی الکترونیکی چگونه از خراب شدن آن جلوگیری کنید.

مواد دسیکانت
مواد دسیکانت

پیش زمینه:

برخی مواد می توانند رطوبت آب را از محیط اطراف خود جذب کنند، این مواد جاذب نام دارند. مولکول های آبی که توسط این مواد جذب می شوند می توانند در خلل و فرج ماده قرار بگیرند و پیوندی ضعیف با مولکول های ماده برقرار کنند یا می توانند به آب تبلور تبدیل شوند که آب داخل یک ساختار بلوری مانند نمک است. برخی مواد آنقدر آب به خود جذب می کنند که خود در محلول حل می شوند. این مواد آب شونده نام دارند.

مواد دسیکانت

فایده ی این مواد چیست؟ مواد جاذب به وفور در اطراف ما یافت می شوند. برخی از معمول ترین آنها شامل چوب، آجر و پشم هستند. از آنجا که مواد جاذب به خوبی آب را جذب می کنند، از این مواد به عنوان عوامل خشک کننده یا جاذب استفاده می شود، مانند بسته های کوچک ژل سیلیکا که برای خشک نگه داشتن محصولات بسیار کارآمد است. برای تعیین میزان جذب این مواد دانشمندان مقدار آب جذب شده توسط آنها را بسته به میزان رطوبت محیط اندازه می گیرند. شما نیز می توانید چند مورد از این مواد را در خانه مورد آزمایش قرار دهید. اکنون زمان شروع فعالیت و بررسی نحوه ی جذب رطوبت توسط مواد مختلف فرا رسیده است.

مواد و وسایل مورد نیاز:

خیار
شکر
بیکینگ پودر
نمک
ترازوی آشپزخانه (اختیاری)
چاقو (هنگام استفاده از آن باید یک بزرگتر همراهتان باشد.)
چهار عدد بشقاب کوچک
قاشق چای خوری
ساعت
یک میز کار با سطح صاف به اندازه ای که بتوانید تمام وسایلتان را روی آن قرار دهید.


آماده سازی:

خیار با پوست را بردارید و با کمک یک بزرگتر چهار حلقه با ضخامت برابر از آن با چاقو ببرید. ضخامت این برش ها باید حدود نیم سانتیمتر باشد. ظاهر برش های خیار چگونه است؟ آیا رطوبت آنها زیاد است؟ با لمس آنها چه حسی به شما دست می دهد؟ برش ها نرم هستند یا سفت؟ با بلند کردن برش های خیار سختی آنها همچنان باقی می ماند؟ اگر به ترازوی آشپزخانه دسترسی دارید، وزن هر برش خیار را اندازه بگیرید و آن را یادداشت کنید.
هر کدام از برش های خیار را در بشقابی جداگانه قرار دهید تا مراحل بعدی را روی آنها انجام دهید.

مواد دسیکانت


 

روش کار:

یک قاشق چای خوری نمک بردارید. آن را لمس کنید، نمک چه میزان خشک است؟ این نمک را با دقت روی برش اول خیار بریزید. دقت داشته باشید که نمک از روی خیار پایین نریزد و ترجیحاً در مرکز برش خیار باشد. به نظرتان چه اتفاقی برای خیار و نمک رخ می دهد؟
 
 یک قاشق چای خوری شکر بردارید و آن را با انگشتانتان لمس کنید. مشخصات فیزیکی آن چگونه است؟ حال این مقدار شکر را روی برش دوم خیار بریزید. به نظرتان با گذشت زمان چه تغییری در شکر یا خیار رخ خواهد داد؟
 
 یک قاشق چای خوری بیکینگ پودر بردارید. آن را لمس کنید، چه مشخصاتی دارد؟ بیکینگ پودر را روی برش سوم خیار بریزید. به نظرتان در این حالت چه اتفاقی رخ خواهد داد؟
 
 برش چهارم خیار نمونه ی کنترلی شماست، به این معنا که هیچ ماده ای روی آن ریخته نمی شود و برای مقایسه ی نتایج استفاده خواهد شد. آن را به همان صورت در بشقاب باقی بگذارید.
 
 هر چهار برش خیار را به مدت سی دقیقه بررسی کنید. دقت کنید که چه اتفاقی برای مواد قرار گرفته روی برش های خیار رخ می دهد. همچنین می توانید هر از گاهی با استفاده از یک قاشق چای خوری مواد روی خیارها را به پایین فشار دهید. (دقت داشته باشید که پس از فشار دادن ماده ی روی هر برش خیار، قاشق را قبل از به کار بردن برای برش بعدی تمیز کنید.) آیا تغییری در مواد مشاهده می کنید؟ با گذشت زمان چه اتفاقی برای آنها می افتد؟
 
 
 در طول این سی دقیقه نمک، شکر و بیکینگ پودر را هر پنج دقیقه یک بار با انگشتانتان لمس کنید. (بعد از لمس هر ماده و قبل از لمس ماده ی بعدی دست خود را تمیز کنید.) مواد با گذشت زمان چه تغییری می کنند؟
 
 اگر مواد روی برش های خیار خیس شده اند، آنها را با قاشقی تمیز بردارید و به همان مقدار نمک، شکر یا بیکینگ پودر خشک تازه روی برش های خیار مربوط بریزید. تعداد دفعات تعویض ماده ی روی هر برش خیار را یادداشت کنید. کدام یک از این سه ماده زودتر خیس می شوند؟ به نظرتان چند مرتبه لازم است نمک، شکر و بیکینگ پودر روی برش های خیار را عوض کنید؟
 
 پس از گذشت سی دقیقه مواد روی برش های خیار را به طور کامل بردارید و دقت کنید که روی هر برش خیار چه ماده ای قرار داشته است. با انگشت تمام مواد باقی مانده روی برش های خیار را بردارید. با لمس برش های خیار چه احساسی دارید؟ آیا خیارها دچار تغییر شده اند؟
 
 پس از تمیز کردن تمام برش های خیار، در صورتی که به ترازوی آشپزخانه دسترسی دارید هر برش را وزن کنید تا متوجه تفاوت آن با قبل شوید. وزن برش های خیار پس از گذشت سی دقیقه دچار افزایش شده است یا کاهش؟ برش خیار مربوط به کدام ماده دچار تغییر بیشتری شده است؟ دلیل آن چیست؟
 
 در انتها برش های خیار را از وسط نصف کنید و بافت و ضخامت هر کدام را با نمونه ی کنترلی خود مقایسه کنید. آیا بافت و ظاهر خیارها تغییری کرده است؟ ضخامت برش های خیار دچار تغییر شده است؟ کدام ماده تأثیر بیشتری بر برش های خیار داشته است؟ این مشاهدات چه چیزی را در مورد توانایی جذب رطوبت مواد مختلف بیان می کند؟

آزمایش های تکمیلی:

شما در این فعالیت علمی نمک، شکر و بیکینگ پودر را مورد بررسی قرار دادید. می توانید مواد دیگری که قابلیت جذب دارند را نیز به همین روش آزمایش کنید.
 
 در طول انجام این فعالیت برخی از برش های خیار رطوبت زیادی را از دست می دهند. به نظرتان راهی برای برگرداندن رطوبت به آنها وجود دارد؟ پس از اتمام آزمایش هر برش خیار را از شب داخل یک لیوان آب قرار دهید. آیا تغییری در این خیارها در صبح روز بعد مشاهده می کنید؟

مشاهده و نتیجه گیری:


آیا برش های خیار کوچک می شوند؟ خیار کنترلی در طول سی دقیقه ترد و مرطوب باقی می ماند زیرا ۹۶ در صد خیار را آب تشکیل داده است. در مورد برش هایی که روی آنها نمک، شکر و بیکینگ پودر قرار دارند، با گذشت زمان از رطوبت خیارها کاسته و به رطوبت مواد روی آنها افزوده می شود. احتمالاً تعداد دفعات تعویض نمک در طول سی دقیقه از همه بیشتر بوده است. پس از گذشت این زمان برش های خیار مورد آزمایش در مقایسه با برش کنترلی ضخامت و وزن کمتری دارند. حتی ممکن است برخی از آنها در ظاهر نیز کوچکتر به نظر برسند.

مواد دسیکانت

چند دلیل برای کوچک شدن برش های خیار وجود دارد. یک دلیل خاصیت جذب کنندگی موادی است که استفاده کرده اید. نمک توانایی بسیار بالایی در جذب رطوبت از محیط خود دارد. در رطوبت های نسبی بالای ۷۵% نمک حتی می تواند در آبی که جذب می کند حل شود. شکر نیز خاصیت جذب کنندگی رطوبت دارد و با مولکول های آب محیط پیوندی ضعیف ایجاد می کند. این خاصیت به هنگام پختن کیک و شیرینی بسیار مفید است.
 
آیا دقت کرده اید که اگر یک کلوچه ی ترد برای مدتی در فضای آزاد قرار بگیرد نرم می شود؟ دلیل آن است که شکر رطوبت هوا را جذب می کند و کلوچه مرطوب می شود. اگرچه بیکینگ پودر قابلیت کمتری در جذب رطوبت دارد، همچنان مقداری رطوبت را از برش خیار خارج می کند.
 
علاوه بر قدرت جذب، فرآیند اسمز نیز به خارج شدن رطوبت از خیار کمک می کند. آب داخل خیار نمک یا شکر زیادی در خود ندارد، اما آب قسمت بالایی برش خیار دارای غلظت زیادی از نمک یا شکر است. به منظور جبران این عدم تعادل، آب داخل خیار به مناطق دارای غلظت بالای نمک یا شکر نقل مکان می کند. به این فرآیند اسمز گفته می شود. همین فرآیند باعث تشنگی انسان پس از خوردن غذای شور یا شیرین می شود. مقدار زیاد نمک یا شکر داخل غذا آب سلول های شما را جذب می کند و مغز فرمان می دهد که آب بیشتری بنوشید.

مواد دسیکانت

حال به سوالی که در ابتدای بحث مطرح کردیم بپردازیم: چگونه می توان با جذب رطوبت از خراب شدن وسایل الکترونیکی جلوگیری کرد؟ در صورت خیس شدن وسیله، پس از خاموش کردن و خشک کردن بیرون آن، وسیله را داخل کیسه ای دردار قرار دهید و مقداری ماده ی جاذب رطوبت قوی در کیسه بریزید. قدرت جذب رطوبت این ماده باعث خشک شدن اجزای داخلی وسیله می شود.

تمیز کردن:

می توانید از برش های خیار به عنوان کود استفاده کنید. در غیر این صورت برش های خیار، نمک، شکر و بیکینگ پودر را داخل سطل زباله بیندازید.

‌منبع:  Moisture Capture with Desiccants

بخش پژوهش های دانش آموزی سایت تبیان،تنظیم: نیلوفر یاقوتی

اصطکاک صفحات کتاب

حال به اصطکاک میان دو ورق کاغذ فکر کنید. اگر دو ورق کاغذ را روی هم قرار دهید کشیدن آنها و جدا کردنشان از هم بسیار آسان است. اما اگر تعداد ورق های زیادی را روی هم قرار دهید...

رقص قطره ها

چه چیزی تعیین کننده ی رفتار یک مایع روی سطوح است؟ پاسخ به نظر آسان است: رفتار وابسته به نوع مایع و سطح است. سطوح مختلف دارای ساختارهای مولکولی متفاوت هستند که روی رفتار آب یا مایعات دیگر بر روی آنها تأثیرگذار است....

تبیان...
ما را در سایت تبیان دنبال می کنید

برچسب : نویسنده : فرومی tebyan بازدید : 228 تاريخ : يکشنبه 26 ارديبهشت 1395 ساعت: 20:15