خصائص مهمة للمواد الاصطناعية (مع رسم بياني)

بعض من أهم خصائص المواد الاصطناعية هي كما يلي: 1. قوة الشد 2. العمل من الماء 3. العمل من الحرارة واللهب 4. الموصلية الحرارية 5. الموصلية الكهربائية.

تعتمد الفائدة أو عدم وجود مادة اصطناعية على الخصائص التالية.

1. قوة الشد:

تعطينا هذه الخاصية فكرة عن القوة التي تظهرها المادة عندما يتم سحبها.

تسمى قوة الضغط المطلوبة لكسر مادة شدتها:

كلما زادت قوة الشد من الألياف ، كلما زاد الحمل الذي يمكن أن تتحمله خيوطه. بالنسبة للألياف ، يتم التعبير عن قوة الشد في g / tex ، حيث tex هي الكتلة بالجرام من 1000 متر من الألياف أو خيوطها.

يمكن مقارنة قوة الشد للألياف المختلفة بالطريقة التالية:

نشاط:

هل هذا النشاط في الصف. ربط نهاية واحدة من خيط القطن إلى خطاف مثبت على جسم جامد والطرف الآخر إلى مقلاة من التوازن. ضع بعض الأوزان على المقلاة وقم بزيادة الوزن في خطوات صغيرة ، حتى تنكسر الخيط.

لاحظ الوزن الإجمالي ، بما في ذلك المقلاة ، مطلوب لكسر الموضوع. كرر النشاط مع أنواع أخرى من الألياف ، مثل الصوف والحرير والنايلون والبوليستر ، ذات سمك مماثل ونفس الطول. سوف تعطي الأوزان المختلفة المطلوبة لكسر الخيوط القيم المقارنة لقوتها الشد.

من خلال أداء هذا النشاط ، سوف تدرك لماذا يستخدم النايلون في صنع الحبال.

2. العمل من الماء:

تمتص الألياف الطبيعية الماء بكفاءة عالية في حين أن الألياف الاصطناعية لا تفعل ذلك. اﻟﺑوﻟﯾﻣرات اﻻﺻطﻧﺎﻋﯾﺔ اﻷﺧرى ﻻ ﺗﻣﺗص اﻟﻣﺎء. لقد تعلمت بالفعل أن الملابس المصنوعة من الأقمشة التي تمتص الماء تكون أكثر راحة للارتداء من الملابس المصنوعة من مواد لا تفعل ذلك.

نشاط:

لقد تعلمت كيفية العثور على قدرة امتصاص الرطوبة في النسيج. أمسك قطعة القماش بإحكام على حلقة معدنية أو سوار وإضفاء قطرة الماء في وسط الحلبة. عد عدد القطرات حتى يلمس الماء المنقوع الحلبة. مع ساعة توقيت ، قم بقياس الوقت الذي يستغرقه حدوث ذلك. القيام بهذا النشاط لأنواع مختلفة من النسيج ، مثل النايلون والبوليستر والقطن ، لمقارنة قدراتهم على امتصاص الماء.

3. العمل من الحرارة واللهب:

معظم البوليمرات الاصطناعية حساسة للحرارة. عند تسخينها ، تذوب ، وفي درجات حرارة أعلى تحترق.

الألياف النباتية مقاومة للحرارة - فهي لا تذوب. ولا يشتعلون بالنار بسهولة. الألياف الحيوانية حساسة للحرارة.

أنت تعرف أن بعض البوليمرات يتم ضبط الحرارة في حين أن الآخرين ليسوا كذلك. يمكنك دراسة كل هذا عن طريق القيام بالأنشطة التالية بمساعدة شخص بالغ.

نشاط:

1. إحضار قطعة من القماش القطني بالقرب من اللهب. لن يذوب القماش ولكنه سيحترق عندما يقترب من أو بالقرب من اللهب. ثم احضر قطعة من البوليستر أو قماش النايلون بالقرب من اللهب. سوف يذوب ثم يشتعل. كرر التجربة مع بعض المواد البلاستيكية مثل البوليثين ، والبلاستيكية ، إلخ. وسوف تذوب أيضا قبل الحرق.

2. أضعاف أي قطعة قماش من القطن وتشغيل الحديد الساخن فوقها. ثم حاول أن تخرج من الحظيرة - ستنجح. ثم حاول أن تفعل الشيء نفسه مع قطعة قماش من البوليستر أو النايلون - لن تنجح بسهولة. هذا لأن البوليستر والنايلون يتم ضبط الحرارة.

4. الموصلية الحرارية:

تعطينا الموصلية الحرارية لمادة ما فكرة عن مدى سهولة أداء المواد الحرارية ، أي تسمح بمرور الحرارة من خلالها. اﻟﺒﻮﻟﻤﺮات اﻟﺼﻨﺎﻋﻴﺔ ﻋﺎدة ﻣﺎ ﺗﻜﻮن ﻣﻮﺻﻼت ﺳﻴﺌﺔ ﻟﻠﺤﺮارة ، أي أﻧﻬﺎ ﺗﻜﻮن ذات ﻣﻮﺻﻞ ﺣﺮاري ﻣﻨﺨﻔﺾ. يمكنك فهم ذلك من خلال النشاط التالي.

نشاط:

احتفظ ببعض الماء المغلي في مقلاة. عقد واحدة من نهاية مغرفة معدنية طويلة ، بيد واحدة ، وذلك من نطاق البلاستيك مع الآخر. ضع الطرف الآخر من المادتين في الماء المغلي. في غضون فترة زمنية قصيرة ، ستشعر أن نهاية المغرفة التي تحتفظ بها أصبحت ساخنة ، ولكن ذلك لم يحدث في المقياس البلاستيكي. هذا يدل على أنه في حين أن المعادن هي الموصلات الجيدة ، المواد البلاستيكية هي الموصلات سيئة للحرارة.

الآن سوف نفهم لماذا يتم استخدام مقابض بلاستيكية في المقالي والمكاوي الكهربائية.

5. الموصلية الكهربائية:

يخبرنا التوصيل الكهربي لمادة ما كيف تسمح المواد بسهولة مرور تيار كهربائي خلالها. والبوليمرات الاصطناعية هي عوازل عامة ، أي الموصلات السيئة للكهرباء. هذا السلوك العام هو استخدام المواد البلاستيكية لعزل الأسلاك الكهربائية.

نشاط:

باستخدام دائرة كهربائية من النوع الموضح في الشكل 5.8 ، يمكنك بسهولة اختبار ما إذا كان شيء ما يدير الكهرباء. تقوم مادة الاختبار بإجراء الكهرباء إذا كانت اللمبة تضيء عندما تكون مادة الاختبار في الدائرة. سوف تجد أن مفتاح معدني يدير الكهرباء (توهج اللمبة) ، ولكن بوليمر صناعي مثل مطاط الفينيل لا. كرر التجربة مع بوليميرات اصطناعية أخرى مثل خيط من البولى ايثلين والنايلون.