🗺️ אינפוגרפיקה — הסיפור המלא
מדענים פיתחו פלסטיק שמתמוסס בים תוך דקות — ולא מזהם. איך זה עובד? היום תבנו ביופלסטיק בעצמכם, תמדדו את קצב הפירוק שלו, ותגלו מה ההבדל בין קשר כימי לחיבוק מולקולרי.
8 מיליון טון פלסטיק נכנסים לאוקיינוסים כל שנה. בקבוק פלסטיק רגיל מתפרק בים תוך 450 שנה. אבל חוקרים פיתחו סוג חדש של פלסטיק — פלסטיק סופרה-מולקולרי — שמתמוסס בזרם ים תוך דקות, בלי להשאיר מיקרופלסטיקים מאחור.
הסוד? פלסטיק רגיל מחזיק את עצמו בקשרים קוולנטיים — קשרים כימיים חזקים מאוד שדורשים אנרגיה עצומה לשבירה. הפלסטיק החדש מחזיק את עצמו בקשרי מימן — "חיבוקים" מולקולריים שמים מלוחים שוברים בקלות. הרגע שהחומר פוגש מי ים — הוא מתפרק.
ביופלסטיק מעמילן (כמו תפוחי אדמה) פועל על עיקרון דומה: שרשראות עמילן מחזיקות זו את זו בקשרי מימן, וכשנכנסות מולקולות מים — הן שוברות את החיבוקים. היום תבנו כזה — ותמדדו בדיוק כמה מהר.
שיתוף אלקטרונים בין שני אטומים. קשר חזק מאוד — דורש הרבה אנרגיה לשבירה. זה מה שהופך פלסטיק לעמיד ל-450 שנה.
משיכה חלשה בין מולקולות שיש להן אטום מימן (+) ואטום חמצן/חנקן (−). מים שוברים אותו בקלות — וזה בדיוק החולשה שמחוללת קסמים.
פולימר = שרשרת ארוכה של מונומרים. פלסטיק סופרה-מולקולרי = שרשראות שמחזיקות זו את זו בקשרים חלשים ולא קוולנטיים.
עמילן תפוחי אדמה = פולימר של גלוקוז. גליצרין מפריד את השרשראות ומגמיש אותן. חומץ (חומצה אצטית) עוזר לפרק קשרי מימן פנימיים ולהכין סרט.
פלסטיק שמתמוסס במי ים — הטכנולוגיה שעשויה לשנות את כל מה שאנחנו יודעים על אריזות
עקבו אחר השלבים — שאלת חקר, השערה, ניסוי מעבדה, מדידות כמותיות ומסקנה.
בנו את שאלת החקר שלכם מהחלקים הבאים:
מה אנחנו משנים?
כמות הגליצרין (2 / 4 / 6 / 8 מ"ל) בין הקבוצות
מה אנחנו מודדים?
% ירידה במסה הביופלסטיק לאחר 30 ו-60 דקות בתמיסת NaCl 3.5%
מה נשמור קבוע?
כמות עמילן, טמפרטורת המים, נפח המים, זמן המדידה
בנו את ההשערה שלכם:
| קבוצה | עמילן (גרם) | מים (מ"ל) | גליצרין (מ"ל) | חומץ (מ"ל) | המשתנה |
|---|---|---|---|---|---|
| A | 40 | 200 | 2 | 5 | גליצרין נמוך |
| B | 40 | 200 | 4 | 5 | בסיס |
| C | 40 | 200 | 6 | 5 | גליצרין בינוני |
| D | 40 | 200 | 8 | 5 | גליצרין גבוה |
| זמן מדידה | מסה (גרם) | ירידה מצטברת (גרם) | % ירידה |
|---|---|---|---|
| t = 0 (התחלה) | 0.00 | 0% | |
| t = 20 דקות | — | — | |
| t = 40 דקות | — | — | |
| t = 60 דקות | — | — |
כל שנה נכנסים 8,000,000 טון פלסטיק לאוקיינוסים. אם 15% יוחלפו בביופלסטיק שמתפרק —
מלאו את נתוני כל הקבוצות לאחר שהמורה אוסף אותם לוח:
| קבוצה | גליצרין (מ"ל) | מסת t=0 (גרם) | מסת t=60 (גרם) | % פירוק | תצפיות |
|---|---|---|---|---|---|
| A | 2 | — | |||
| B | 4 | — | |||
| C | 6 | — | |||
| D | 8 | — |
כתבו מסקנה לפי המבנה:
