شناساگرهای pH، آن دسته از مواد شیمیایی هستند که در برابر اسیدی بودن و بازی بودن یک ترکیب تغییر رنگ می‌دهند. در برابر اسیدها قرمز و در برابر بازها آبی رنگ می‌شوند. یکی از شناساگرهای pH، به شناساگر pH رنگین‌کمان معروف است، که به دلیل اینکه طیف وسیعی از رنگ‌ها را نشان می‌دهد به طور گسترده‌ای کاربرد دارد. شما می‌توانید به راحتی این شناساگرها را سفارش داده و تهیه کنید اما کمی قیمت بالایی دارند.

خوشبختانه، شناساگرهای pH طبیعی در آشپزخانه‌ی شما موجود است که محدوده‌ی خوبی از رنگ‌ها را می‌توانند نشان دهند. بنابراین شما می‌توانید یک شناساگر pH رنگین‌کمانی را با مواد ارزان موجود در آشپزخانه‌ی خانه‌تان درست کنید و از آن لذت ببرید.

کلم قرمز را به‌صورت درشت خرد کنید، سپس تکه‌های کلم قرمز را در غذاساز یا مخلوط‌کن بریزید و به آن آب خیلی داغ یا جوش اضافه کنید، مقدار آب اهمیتی ندارد. با روشن کردن مخلوط کن، اجازه دهید محتویات آن خوب هم زده شود، اگر مخلوط‌کن یا غذاساز ندارید می‌توانید این کار را با خیساندن تکه‌های درشت کلم در آب خیلی داغ به‌مدت چند دقیقه انجام دهید. سپس با دستمال نازک محتویات مخلوط کن را خوب آب‌گیری کنید. محلول به‌دست آمده همان شناساگر pH شما است که می‌تواند در برابر بازها آبی‌رنگ و در برابر اسیدها به‌رنگ قرمز تبدیل شود. اگر محلول به‌دست آمده خیلی تیره است کمی به آن آب اضافه کنید (دمای آب مهم نیست) تا با رقیق شدن محلول، رنگ روشن‌تری ظاهر شود. اگر آبی که برای تهیه‍ی کلم استفاده کردید خنثی  (pH ~ 7) باشد محلولی به‌رنگ ارغوانی خواهید داشت.

 محلول به‌دست آمده (شناساگر pH) از مرحله‌ی قبل را داخل لیوان بریزید، برای تهیه‌ی رنگین‌کمان، لازم است که شما در یک سمت از این محلول شناساگر، اسید اضافه کنید و سمت دیگر شناساگر، از یک محلول بازی استفاده کنید. برای دقت بیشتر، به‌کمک سرنگ، دو قطره از آب لیمو را با دقت به کف لیوان تزریق کنید. آنگاه به آرامی دو قطره از یک نوع باز مثل آب ژاول را روی آن بچکانید. یک رنگین‌کمان در داخل لیوان خواهید داشت. شما می‌توانید انواعی از محلول‌های شیمیایی اسیدی و بازی را با این روش، امتحان کنید و طیفی از تغییر رنگ‌ها را داشته باشید.

مواد به کاررفته در تولید کاغذ) گفت و گو کنید ص 17علوم ششم(

کلر:رنگ بر

اگر کاغذ سفید مورد نظر باشد، عملیات شست‌وشو (سفید کردن) نیز باید در فرایند ساخت منظور شود. رنگبری از طریق لیگنین زدایی که سبب سفید شدن دائمی کاغذ می شود را می توان در مورد خمیرهای شیمیایی انجام داد . این فرایند در چند مرحله و معمولاً به وسیله کلر ، دیوکسیدکلر ، اکسیژن و سایر ترکیب های رنگبر عملی می شود

کلر در سال 1774 توسط شیل کشف شد و خواص رنگبری آن در سال 1784 توسط بوتوله اعلام گردید . اما حدود یک قرن پس از این تاریخ تولید صنعتی کلر از طریق تجزیه الکترولیتی کلرید سدیم میسر شد و پس از آن ، مصرف کلر در صناایع مختلف رواج یافت . حدود پنجاه سال پس از این تاریخ ، مصرف کلر به عنوان رنگبر و سفید کننده در صنعت خمیر کاغذ آغاز شد

 به دلیل مشکلات زیست محیطی ، در طی چند سال آینده ، احتمالاً استفاده از گاز کلر برای رنگبری منسوخ خواهد شد و استفاده از دیوکسید کلر رونق خواهد یافت . اما در دراز مدت ، مواد شیمیایی فاقد کلر ( اکسیژن ، هیدروژن پروکسید و اوزون ) جای دیوکسید کلر را خواهد گرفت

نشاسته: صاف کننده سطح کاغذ و افزایش مقاومت

نشاسته های کاتیونیک عمدتا برای حفظ و نگهداری الیاف و رنگدانه ها روی کاغذ مصرف می شوند، همچنین استفاده از اینها باعث بهبود و استحکام در مقابل پارگی و پایداری در مقابل تا خوردن کاغذ می شوند، همچنین به عنوان امولسیفایر برای ضد آب کردن کاغذهای چسب زنی و آهار زنی و در تصفیه و پالایش سنگ معدن به عنوان عوامل انباشتگی و لخته کنندگی مورد استفاده قرار می گیرند

گچ: شفافیت کاغذ

یک وجه اصلی صنعت کاغذسازی، فرایندی است که در آن الیاف معلق در آب تحت عمل پرداخت مکانیکی شدید قرار گیرند. عمل کوبیدن یا تصفیه، بر خصوصیات مکانیکی کاغذ اثر دارد. برای مثال افزایش پرداخت، موجب افزایش استحکام چگالی ظاهری الیاف است و اثر مستقیم آن بر روی الیاف، ایجاد انعطاف پذیری بیشتر آنهاست که موجب می‌شود الیاف بر روی یکدیگر خوابیده و سطح تماس بیشتری به‌وجود آید. به این ترتیب، اتصال بین الیاف تقویت می‌شود. البته این فرایند بسیار پیچیده است.در تولید کاغذهایی که از آنها برای چاپ یا نوشتن استفاده می‌شود، نوعی ماده پُر کننده به‌کار می‌رود. استفاده از این ماده نتایج بسیاری دارد مانند افزایش میزان ماتی، صافی، و یکنواختی کاغذ. مواد پرکننده رایج، چینی و گچ (کربنات کلسیم) است. سهم مواد پرکننده در کاغذ می‌تواند زیاد و بین ۱۰ تا ۱۵درصد وزن کاغذ را تشکیل دهد.

پلاستیک:

به کاغذ موادی (پلاستیک؛)، البته به مقدار بسیار کم، می‌افزایند تا به آن ویژگی خاص بدهند، مثلا آن را در برابر رطوبت مقاوم کند یا بر شفافیت آن بیفزایند و رنگ و سایه آن را تنظیم کنند.پوشش و پرداخت سطح کاغذ. مواد پوششی عمل‌آور سطح کاغذ، اجزای مهم غیرالیافی کاغذ را تشکیل می‌دهد. یکی از این نمونه‌ها کاغذهای براق مورد استفاده در مجله‌ها و نیز کاغذهای ضد آب هستند که گاه برای کتاب‌ها نیز به‌کار می‌روند.

رنگ:

تولید کاغذهای رنگی

مراحل تبدیل چوب به کاغذ عبارتند از:

بریدن چوب ( تغییر فیزیکی ) ، کندن پوست درخت ( تغییر فیزیکی ) که به کمک غلتک های استوانه ای چرخشی ، تبدیل به ورقه های کوچک و باریک می شود . ( چیپس کردن که تغییر فیزیکی است .) و خمیر کردن.

خمیر کردن به چند روش انجام می شود:

الف ) خمیر کردن شیمیایی: که در تهیه ی کاغذ گرافت که نوعی کاغذ قهوهای است و مخصوص بسته بندی کردن است به کار می رود . این کار با پختن ورقه ها در هیدروکسید سدیم و سولفید سدیم انجام می شود ، سپس چوب های زاید به عنوان سوخت مورد استفاده قرار می گیرد . ( نوع تغییر : شیمیایی)

ب) خمیر سازی مکانیکی :این مرحله به کمک دیسک های فلزی دوار انجام می شود . اما این باعث استفاده ی بیش تر از چوب شده ولی کیفیت کاغذ به دست آمده پایین است ، زیرا خمی سازی مکانیکی یک مرحله ی کاربرد فشرده ی انرژی است که با آسیاب کردن یا پودر کردن الیاف سلولز (چوب) را پاره و خرد کرده ، دوام و استحکام خمیر را کاهش می دهد . این خمیر برای ورقه های روز نامه و دفتر تلفن مورد استفاده قرار می گیرد . (نوع تغییر : شیمیایی)

ج) خمیر سازی شیمیایی- ترمودینامیکی: چیپس ها ( ورقه های چوب ) قبل از بخار دادن با سولفور آغشته می شود . این کار اجازه می دهد که خمیری محکم و قوی به دست آید. خمیری که با این روش به دست می آید ، می تواند در تولید کاغذ های روکش دار استفاده شود.

سفید گری :یکی از مهم ترین مراحل شستن و سفید کردن است ، که برای پاک کردن و تصفیه ی خمیر به کار می رود . شستن لیگنین را جدا می کند ، زیرا لیگنین روی الیاف تاثیر دارد.

( لیگنین عامل اصلی برای ایجادرنگ قهوهای در ساختار چوب ، هر چوبی که قهوهای تر است لیگنین بیش تری دارد.)

گاز کلر این و دی اکسید کلراین برای شست وشوی خمیر به کار می رود و بیش تر عملیات شست و شوی مکانیکی به وسیله ی

پراکساید انجام می شود . گاز کلراین ( کلر) مقدار زیادی از بقایای لیگنین موجود در چوب و خمیر کاغذ را بر طرف می کند تا دی اکسید کلر ، لیگنینی را که نمی توان از نین برد ، سفید کند.

ماشین کاغذ : ماشین کاغذ درگیر چهار مرحله است ، که عبارتند از:

الف ) آماده سازی مواد خام:که الیاف چوب و آب و مواد معدنی مخلوط می شود.مخلوطی که 99% آن آب است . در یک ماشین مدرن آب از بالا و پایین تخلیه می شود وقتی آب تخلیه شد یک مرحله از کاغذ شکل گرفته است.

ب)بخش پرس یا آب گیری:در این جا کاغذ به وسیله ی غلتک ها و یک حصیر وسیع که از رشته های نایلون و پلی استر است فشرده و چلانده می شود و بیش تر آب کاغذ گرفته می شود.

ج)خشک کردن : بیش تر آب موجود در کاغذ گرفته می شود . این کار در یک ماشین دارای کیفیت بالا و یک دستگاه آهارزن انجام می شود . این دستگاه یک پوشش از آهار مانند نشاسته و مواد معدنی را روی کاغذ می کشد که کاغذ را محکم تر ، صاف تر و نرم تر می کند.

د) بعد از پوشش دادن کاغذ دوباره در بخش خشک کن ، خشک می شود و سرانجام روی رول های بزرگ پیچیده می شود.

تیغه ی پوشش دهنده : برای پوشش دادن کاغذ یک تیغه ی پوشش دهنده ی نازک را پس از تکمیل کاغذ روی آن قرار می دهند ، سپس کاغذ سر خورده زیر تیغه ی دیگری می رود که این پوشش نازک را روی آن رسوب می دهد. این پوشش های مختلف کاغذ را برای استفاده در صنعت چاپ ، بسیار خوب و مرغوب می سازد.

غلتک ویژه ی برق انداختن : این مرحله کاغذ را جلادار ، خوش نما ، صاف و نرم می کند . این غلتک ها از رول های وسیعی ساخته شده که کاغذ را تحت فشار و گرمای زیاد قرار می دهد و پس از این غلتک ها ، کاغذ برروی رول های کوچک منتقل می شود.

تبدیل به ورقه شدن : این آخرین مرحله ی ساخت کاغذ است . بعضی از رول های کاغذ به ورقه تبدیل شده و بعضی هم جعبه و بسته برای مشتری است.

بازيافت کاغذ

بازيافت کاغذ از طريق فرآيندي صورت مي گيرد که کاغذهاي دور ريختني جمع آوري شده را براي توليد ورقه هاي کاغذي با ضخامت متفاوت به خمير تبديل مي کنند.

به طور کلي در کارخانه هاي بازيافت کاغذ ابتدا کاغذهاي باطله در انبار به سمت خردکن وارد مي شود و پس از آن وارد دستگاه خميرسازي مي گردد. خمير حاصل از اين دستگاه توسط پمپ روي دستگاه توليد مقوا ريخته مي شود. در اين قسمت به کمک سيستم مکش، خمير و آب از هم جدا مي شوند ورقه هاي کاغذ را خشک مي کند و در مرحله بعد اين ورقه ها اطو شده و اين چنين مقوا توليد مي شود. مقواهاي توليدي بعد از برش به بازار عرضه مي گردند. مراحل خردکردن، خمير کردن، قالب ريزي، خشک کردن، اتو کني و برش مهمترين مراحل فرآيند بازيافت کاغذ در کارخانه ها است.

گزارش تصويري از مراحل بازيافت کاغذ

کاغذ پس از ورود به کارخانه بايد بلافاصله وارد چرخه توليد مي شود(چون مدت زمان زيادي را نمي توان براي نگهداري آن صرف کرد،زيرا در مجاورت هوا وآب به سرعت پوسيده شده وازبين مي رود.) ابتدا کاغذ وارد

"پالپر" شده و در آن با آب مخلوط و به خمير تبديل مي شود. همچنين دراين مرحله ضايعات درشت به وسيله ي يک چنگک از آن جدا مي شود.سپس در مرحله بعد پاکسازي روي خمير انجام مي شود تا ناخالصي هاي آن گرفته شود.در پايان اين مرحله خمير موجود شامل 99% آب و 1 درصد خمير سلولز است!

در مرحله سوم خمير به وسيله ي

نازل روي توري ريخته ميشود،اين توري حرکت کرده و وارد مرحله چهارم مي شود. که در آن، طي سه مرحله عمليات آب خمير گرفته مي شود، ابتدا توسط تيغه هايي که حرکت مي کنند آب جمع آوري مي شود(حدود 10% آب گرفته مي شود) سپس اين تيغه ها شکل مکنده پيدا مي کنند و به صورت "وکيوم" آب خمير گرفته مي شود، در پايان مرحله آبگيري،به وسيله ي پرسهايي که داراي سوراخ هستند، هم به کمک فشار و هم مکش آب را خارج مي کنند. طي مراحل انجام شده 35% آب خمير گرفته مي شود.

پس از پايان مراحل آبگيري خمير وارد مرحله ي حرارت مي شود که طي آن رطوبت موجود درخمير تا 50% گرفته مي شود. در مرحله بعد که به آرايشگاه کاغذ معروف است از يک طرف به کاغذ نشاسته (به عنوان نگهدارنده) و از طرف ديگر به آن رنگ اضافه مي شود(براي زيبايي)، سپس کاغذ دوباره وارد خشک کن مي شود. (کاغذ نهايي بايد حدود 8 تا 10 % رطوبت داشته باشد) و در پايان به صورت رول هاي بزرگ پيچيده مي شود.

بازيافت کاغذ در ايران

بازيافت کاغذ بر خلاف مفهوم کنوني که با فرآيندهاي شيميايي و پردازش کارخانه اي تعريف مي شود، از دير باز به صورت سنتي و استفاده محدود وجود داشته است. سهولت خمير کردن کاغذهاي باطله و شکل دهي مجدد به آنها همواره سبب مي شده که مردم براي مصارف خود به اين کار روي آورند. جلدهاي زرکوب رايج در دوره هاي پيش و پس از اسلام از مقواهايي ساخته مي شد که از خمير کردن دوباره کاغذ باطله يا بکر به دست مي آمد.

فعاليت هاي سنتي بازيافت کاغذ در سطح محدودي صورت مي گرفت. با گذشت زمان و همراه بالارفتن مصرف کاغذهاي بکر که عمدتاً وارداتي بودند، ميزان زائدات کاغذ نيز افزايش يافت. وجود تقاضا در بخش هايي از صنايع کشور که به کاغذهاي خيلي مرغوب نياز نداشت سبب شکل گرفتن فعاليت هايي در زمينه توليد، کاغذهاي صنعتي مانند مقوا شد. آغاز فعاليت صنعتي بازيافت کاغذ در کشور به سال تاسيس نخستين کارخانه مقواسازي در سال 1333 باز مي گردد و پس از آن نيز تا سال 1336 دو کارخانه مقواسازي ديگر در تهران راه اندازي شدند.

پس از آن در کنار کارخانه ها، کارگاههاي کوچک و بزرگ بازيافت کاغذ نيز داير شدند که عمدتاً در زمينه توليد محصولات کاغذي با کيفيت پايين، مانند مقوا و شانه تخم مرغ فعاليت دارند. مهمترين ويژگي صنعت بازيافت کاغذ ايران را مي توان پايين بودن کيفيت و سطح فناوري تجهيزات کارخانه اي آن دانست. سطح پايين فناوري مورد استفاده گرچه با سرمايه گذاري محدود سازگار است ولي توان محصولات کاغذي مرغوب و با کيفيت را ندارد.

چک لیست درس تفکر و پژوهش ششم

برگه‏ ی پیشنهادی ثبت مشاهدات(چک لیست)

شاید تا به حال به این فکر کرده باشید که بعد از میلیارد چیست؟؟

ترتیب بدین صورت است که بعد از هزار و میلیون میلیارد داریم که بیلیارد هم خوانده می شود و بعد از آن بیلیون و تریلیون و ... را داریم. به طور کلی اعداد را می توان در جدول زیر مشاهده کرد. 

البته این جدول را می توان تا 100 مورد نوشت که آخرین آن 10⁶⁰⁰ است که قابل تصور هم نیست.

بچه‌های عزیز توجه داشته باشید اعداد بالا عدد ۱۰ نشان دهنده تعداد صفر های جلوی عدد ۱۰ می‌باشد .

جدول در ادامه ي مطالب