درس 3: کارخانه‌ی کاغذ سازی

آهن در کارخانهصفحه ۱۸ کتاب درسی

با افزایش جمعیت، مصرف سالانه‌ی کاغذ در سراسر دنیا به‌شدّت افزایش یافته است؛ به‌طوری که سالانه باید میلیون‌ها تُن کاغذ تولید شود. تولید این مقدار با روش‌های سنّتی و دستی ممکن نیست.

فلزّ آهن یکی از موادّی است که به‌طور گسترده در تولید وسایل یک کارخانه‌ی کاغذسازی به کار می‌رود؛ جنسِ غلتک‌های بزرگِ مخصوصِ خشک کردن کاغذ، دستگاه چوب‌خردکن، سَرند و دیگ‌های خمیرسازی از آهن است.

1. الف) چرا برای خشک کردن خمیر کاغذ و تبدیل آن به ورقه‌های نازک از غلتک‌های بزرگ آهنی استفاده می‌کنند؟ دو دلیل بیاورید.

   پاسخ: یک: آهن گرما را خوب منتقل می‌کند، پس غلتکِ داغ خمیر را زود خشک می‌کند. دو: آهن سخت و محکم است و زیر فشار تغییر شکل نمی‌دهد، پس ورقه‌ی کاغذ یکنواخت درمی‌آید.

سبک یا سنگین، سخت یا نرم؟آزمایش کنیدصفحه ۲۰ کتاب درسی

1. ۱یک لیوان بردارید و تا نصف آن آب بریزید؛ سپس در حدود نصف استکان روغن مایع به آن اضافه کنید. حالا یک قطعه چوب، پنبه و یک قطعه آهن داخل لیوان بیندازید و مشاهده‌ی خود را بنویسید.
2. ۲چند قطعه‌ی چوبی، پلاستیکی و فلزّی با شکل و اندازه‌ی یکسان بردارید. قطعه‌های چوبی را روی یک کفّه‌ی ترازو و قطعه‌های فلزّی را روی کفّه‌ی دیگر بگذارید. همین کار را برای قطعه‌های پلاستیکی هم انجام دهید.
3. ۳سه قاشق و میله‌ی چوبی، پلاستیکی و آهنیِ هم‌شکل بردارید. با یک جسم سنگین مثل چکش بر سر هر سه میله ضربه‌های یکسانی وارد کنید و ببینید چه می‌شود.
4. ۴نوک قاشق آهنی را محکم روی قاشق چوبی و پلاستیکی بکشید؛ سپس قاشق چوبی را بردارید و محکم روی قاشق آهنی و پلاستیکی بکشید.

1. الف) از این چهار آزمایش چه ویژگی‌هایی از آهن به دست می‌آید؟

   پاسخ: آهن از آب و روغن سنگین‌تر است و ته می‌رود؛ از چوب و پلاستیکِ هم‌اندازه سنگین‌تر است؛ زیر ضربه مانند چوب و پلاستیک نمی‌شکند بلکه فرو می‌رود یا خم می‌شود؛ و از آن دو سخت‌تر است، چون روی آن‌ها خط می‌اندازد و آن‌ها روی آن نمی‌اندازند.

شکل و اندازه در آزمایش دوم عمداً یکسان است؛ وگرنه معلوم نمی‌شود سنگینی از جنس آمده یا از اندازه.

فلزهافکر کنیدصفحه ۲۲ کتاب درسی

طلا، مس، آلومینیم و سرب انواع دیگری از فلزها هستند. این فلزّات نیز مانند آهن جامد و رسانای جریان برق و گرما هستند.

با توجّه به شکل‌ها و آزمایش‌هایی که انجام دادید، ویژگی‌های عمومی فلزها را بنویسید. کتاب سطر اوّل را خودش نوشته است: فلزها رسانای خوبی برای جریان برق هستند.

1. الف) برای ساختن هریک از وسایل کتاب از کدام‌یک از فلزهای آهن، مس، آلومینیم و طلا استفاده می‌کنند؟ به چه دلیل؟

   پاسخ: سیم برق از مس، چون رسانای بسیار خوبی است. قابلمه و فویل از آلومینیم، چون سبک است و گرما را خوب می‌رساند. تیرآهن و ابزار از آهن، چون محکم و ارزان است. زیورآلات از طلا، چون زنگ نمی‌زند و شکل‌پذیر است.

فلزّ سرب سمّی است؛ از تماس طولانی‌مدّت با آن پرهیز کنید. درباره‌ی «آهن زنگ‌نزن» هم اطّلاعات جمع کنید و به‌صورت روزنامه‌ی دیواری گزارش دهید.

اسیدهاآزمایش کنیدصفحه ۲۳ کتاب درسی

در تولید خمیر کاغذ، علاوه بر آب اکسیژنه، اسید نیز وجود دارد. اسیدها موادّی هستند که در زندگی روزانه‌ی ما و صنایع مختلف کاربرد دارند و می‌توان آن‌ها را به دو دسته‌ی خوراکی و صنعتی دسته‌بندی کرد. اسیدهای صنعتی مانند جوهرنمک سمّی، غیرقابل لمس کردن و خوردن هستند. اسیدهای خوراکی را با مزه‌ی ترش آن‌ها می‌شناسند.

کاغذ pH وسیله‌ی شناسایی اسیدهاست. چند میوه مانند لیموترش، پرتقال و کیوی، سرکه‌ی ترشی و مقداری محلول رقیق جوهرنمک آماده کنید و تکّه‌ای از کاغذ pH را به هریک از مواد آغشته کنید.

1. ۱سه لیوان بردارید و شماره‌گذاری کنید. داخل هر کدام یک تکّه‌ی خردشده از سنگ مرمر بیندازید.
2. ۲به لیوان اوّل ۱۰ میلی‌لیتر آب، به دومی ۱۰ میلی‌لیتر سرکه و به سومی ۱۰ میلی‌لیتر جوهرنمک اضافه کنید.
3. ۳پس از نیم ساعت مشاهدات خود را یادداشت کنید.
4. ۴یک برگ گیاه (مانند گل رز) را به کلاس بیاورید و به کمک پنس و پنبه آن را به جوهرنمک آغشته کنید. پس از نیم ساعت مشاهدات خود را یادداشت کنید.

1. الف) چرا ورود فاضلاب کارخانه به رودخانه‌ها و مزارع به آن‌ها آسیب می‌رساند؟

   پاسخ: نتیجه‌ی همین دو آزمایش جواب است: اسید هم سنگ را می‌خورد و هم برگ گیاه را از بین می‌برد. فاضلابی که اسید دارد، همین کار را با موجودات زنده و خاکِ مزرعه می‌کند.

از لمس، بو و مزه کردن اسیدهای صنعتی جدّاً خودداری کنید.

کاغذِ نو یا کاغذِ بازیافتی؟گفت‌وگوصفحه ۲۴ کتاب درسی

کتاب دو شکل روبه‌روی هم می‌گذارد و برای هرکدام یک عدد می‌دهد: برای تهیه‌ی یک تن کاغذ از مادّه‌ی اوّلیه (تنه‌ی درخت) ۱۴۰۰ کیلووات‌ساعت برق مصرف می‌شود، و برای تهیه‌ی یک تن کاغذ از بازیافت کاغذهای باطله ۸۴۰ کیلووات‌ساعت.

تنها سطری که کتاب عدد داده همین سطر اوّل است؛ بقیّه را با گفت‌وگو و جست‌وجو کامل کنید.