چهار روش برای کاهش آلودگی در کارخانه کاغذ سازی‎

یکی از بزرگترین منابع آلودگی در سراسر جهان کارخانه ها، خصوصاً کارخانه های صنایع خمیر و کاغذ است. شدت آلودگی های این کارخانه ها به اندازه ای است که برای جبران آن باید سالانه ۱۰۰-۱۵۰ میلیون دلار هزینه شود. در این کارخانه ها پسماندها هم گازی هستند، هم جامد و هم مایع، بنابراین از تمام جهات به محیط زیست آسیب می رسانند. در کتاب درسی ششم، مبحثی تحت همین عنوان، یعنی آلودگی های کارخانه کاغذ سازی و روش های مقابله با آن مطرح شده است. تا بدین ترتیب دانش آموزان را با آلودگی های محیط زیست و نحوه مقابله با آنها آشنا نمایند. امروز می خواهیم روش های کاهش آلودگی هوای کارخانه های کاغذ سازی را از دید دانش آموزان و بر پایه مطالب کلاس درسی بیان کنیم. اما لازم است قبل از دانش آموزان، مسئولان و دست اندرکاران این مسائل را در نظر بگیرند و به فکر ارائه راه حلی باشند.

علوم تجربی : درس ۳ کارخانه ی کاغذ سازی

درس ۳ کارخانه ی کاغذ سازی

۱. کدام فلز برای ساخت کارخانه ی کاغذ سازی به طور گسترده استفاده می شود ؟ آهن

۲. چه قسمت هایی از کارخانه ی کاغذ سازی از آهن ساخته شده است ؟ ۱) دستگاه چوب خرد کن ۲) سرند ۳) دیگ خمیر سازی ۴) غلتک ها

۳.چهار ویژگی آهن را نام ببرید. ۱) به فراوانی یافت می شود. ۲) از مواد مهم تشکیل دهنده زمین است . ۳) سخت و محکم است . ۴) در رطوبت و هوای آزاد سریع زنگ می زند.

۴. چهار ویژگی مشترک فلزات را بنویسید. ۱) رسانای خوبی برای جریان برق هستند. ۲) سطح تازه بریده ی آن ها براق است. ۳) با ضربه نمی شکنند. ۴) به صورت ورقه و مفتول در می آیند.

۵. دو ماده که در مرحله ی تهیّه خمیر کاغذ استفاده می شوند کدام اند ؟ ۱) آب اکسیژنه ۲) اسید

۶. اسید ها به چند دسته تقسیم می شوند نام ببرید ؟ دو دسته : ۱) اسید خوراکی ۲) اسید صنعتی

۷. سه ویژگی اسیدهای صنعتی را بیان کنید. ۱) سمّی اند ۲) غیر قابل لمس اند ۳) خوردنی نیستند.

۸. دو اسید صنعتی نام ببرید. ۱) جوهر نمک ۲) جوهر گوگرد یا همان سولفوریک اسید

۹. اسید های خوراکی چه مزه ای دارند ؟ ترش مزه اند.

۱۰. چند اسید خوراکی نام ببرید. سرکه ، آبلیمو و ویتامین ث موجود در برخی میوه ها مانند کیوی

۱۱. کدام یک از ویژگی های آهن سبب شده تا این فلز به طور وسیع در صنعت کاغذ سازی و اغلب صنایع بزرگ کاربرد داشته باشد ؟ ۱) فراوان است ۲) هزینه ی استخراج آن نسبت به فلزات دیگر کمتر است.

۱۲. در کدام سوره ی قرآن ، قدرت و استحکام آهن و فایده ی آن برای انسان بیان شده است ؟ سوره ی حدید ، آیه ی ۲۵

۱۳. اگر مقداری سرکه یا آبلیمو را روی موزییک یا سنگ مرمر بریزید چه اتفاقی می افتد ؟ مرمر یا موزاییک در اسید حل می شود موزاییک و سنگ مرمر از آهک ساخته شده اند در واقع هر سنگی آهک داشته باشد ، با اسید واکنش می دهد.

۱۴. آیا تولید کاغذ مورد نیاز به روش سنتی و دستی امکان پذیر است ؟ خیر

۱۵. چه نوع مواد و وسایلی در کارخانه کاغذ سازی به کار رفته است ؟ جنس وسایل به کار رفته از چیست ؟ اره ، رنده ، غلتک ، سرند ، دستگاه چوب خرد کن و دیگ – جنس آن ها از آهن است.

ایستگاه فکر ص ۲۲

– چرا برای خشک کردن خمیر کاغذ و تبدیل آن به ورقه های نازک کاغذ از غلتک های بزرگ آهنی استفاده می کنند ؟ ۲ دلیل بیاورید. زیرا آهن فلز سخت ، و مقاومی است و باعث می شود آب ورقه های کاغذ سریع خارج شود.

– در سال های گذشته با برخی از ویژگی های آهن اشنا شدید. آیا می توانید آنها را نام ببرید. ۱) به فراوانی یافت می شوند. ۲) سخت و محکم است ۳) در رطوبت و هوای آزاد سریع زنگ می زند.

نکته

آهن مهمترین قسمت تشکیل دهنده ی هموگلوبین خون است و عامل رنگ قرمز خون و منتقل کننده اکسیژن در بدن است.

صفحه ی ۲۳ و ۲۴

۱. یک لیوان بردارید و داخل آن تا یک سوم حجم آب بریزید. سپس در حدود نصف استکان روغن مایع روی آن اضافه کنید. حال یک قطعه چوب و یک قطعه آهن داخل لیوان بیندازید. چه چیزی مشاهده می کنید؟ نتیجه مشاهده ی خود را بنویسید. چوب روی آب می ماند امّا آهن به دلیل سنگینی به ته لیوان می رود.

۲. چند قطعه چوبی ، پلاستیکی و فلزی با شکل و اندازه ی یکسان بردارید . حال آن ها را روی دو کفه ی ترازو قرار دهید . چه چیزی مشاهده می کنید. نتیجه ی مشاهده خود را بنویسید. کفه ای که فلز روی آن است پایین تر قرار می گیرد ، چون فلز سنگین تر است.

۳. سه قاشق و میله ی چوبی ، پلاستیکی و آهنی هم شکل بردارید.

الف ) با یک جسم سنگین مثل چکش بر سر هر سه میله ضربه های یکسان وارد کنید. چه چیزی مشاهده می کنید ؟ آهن بر اثر ضربه نمی شکند ولی چوب و پلاستیک می شکند.

ب) ابتدا نوک قاشق آهنی را محکم روی قاشق چوبی و پلاستیکی بکشید. سپس قاشق چوبی را برداشته و محکم روی قاشق آهنی و پلاستیکی بکشید ، چه چیزی مشاهده می کنید ؟

در حالت اول ، قاشق آهنی روی قاشق های چوبی و پلاستیکی خراش ایجاد می کند در صورتی که در حالت دوم این اتفاق نمی افتد . مقاومت آهن در برابر خراشیدگی بیش تر است.

نکته

اغلب فلزها در دمای معمولی جامد هستند اما جیوه ، فلز مایع است.

برای افزایش استحکام فلزها آنها را با هم ترکیب می کنند که « آلیاژ » نامیده می شوند . فولاد و چدن آلیاژ آهن هستند که ترکیبی از آهن و کربن هستند . در فولاد درصد کربن کم و در چدن کربن بیش تری وجود دارد.

آهن زنگ نزن ( فولاد زنگ نزن ) به فولادی گفته می شود که علاوه بر آهن و کربن به آن فلز کروم نیز اضافه می کنند.

ایستگاه فکر ص ۲۵

برای ساختن هر یک از وسایل زیر از کدام یک از فلزهای آهن ، مس ، آلومینیوم ، طلا و سرب استفاده می شود ؟ به چه دلیل ؟

حلقه ی انگشتر : طلا ( چون نرم و انعطاف پذیر است و به هر شکلی در می آید ) ، مس ( باعث مقاوم شدن آن می شود.)

اتومبیل : آهن ( برای بدنه چون فلز مقاوم و محکمی است ) ، مس ( برای سیم کشی خودرو چون رسانای خوب برق است.)

روکش قرص : آلومینیوم ( به راحتی به ورقه های نازک تبدیل می شود.)

دوچرخه : آلومینیوم ( سبک و مقاوم است.)

فرغون : آهن ( محکم و سخت است.)

سیم برق : مس ( رسانای خوب برق است.)

نکته :

آهن با اکسیژن موجود در هوا ترکیب می شود و اکسید آهن قرمز رنگ ( که همان زنگ آهن است.) تولید می شود . در این صورت می گوییم آهن زنگ زده است.

آزمایش کنید. ص ۲۶

چند عدد میوه مانند لیمو ترش ، پرتقال ، کیوی و … ، سرکه ی ترشی ، محلول رقیق جوهر نمک و کاغذ پی اچ آماده کنید. تکه ای از کاغذ پی اچ را به هر یک از مواد آغشته کنید. مشاهده خود را بنویسید. کاغذ پی اچ قدرت اسیدی را نشان می دهد هر چه تغییر رنگ کاغذ شدید تر و به رنگ قرمز نزدیک تر باشد اسید قوی تر است زنگ کاغذ پی اچ در مواد مختلف به شرح زیر است :

سرکه ترشی : نارنجی پرتقال و کیوی : نارنجی کم رنگ

لیموترش : قرمز کم رنگ جوهر نمک : قرمز پررنگ

نتیجه گیری : جوهر نمک ، اسید بسیار قوی تری است ، زیرا تغییر رنگ قرمز دارد.

جمع آوری اطّلاعات

هنگام استفاده از جوهر نمکی در خانه چه نکاتی را باید رعایت کرد ؟ باید از تماس مستقیم آن با دست جلوگیری کنیم ، چون جوهر نمک بسیار قوی و سمّی است. هم چنین تنفّس بخار ناشی از محلول جوهرنمک بسیار خطرناک است.

نکته

مخلوط جوهر نمک با دیگر شوینده ها ، گاز خطرناکی به نام گاز کلرامین ایجاد می کند که موجب سوختگی راه های تنفسی ، اختلال تنفسی ، بسته شدن راه های تنفسی و حتی مرگ می شود و در محیط بسته موجب افت اکسیژن خون می گردد.

آزمایش کنید ص ۲۶

۱- سه لیوان بردارید و آن ها را شماره گذاری کنید. داخل هر کدام یک تکّه خرد شده از سنگ مرمر بیندازید. سپس به لیوان اولی ۱۰ میلی لیتر آب ، به دومی ۱۰ میلی لیتر سرکه و به سومی ۱۰ میلی لیتر جوهر نمک اضافه کنید. سپس از نیم ساعت مشاهدات خود را یادداشت کنید. سنگ مرمر کاملا در جوهر نمک حل می شود مقداری از سنگ مرمر در سرکه حل می شود سنگ مرمر در آب حل نمی شود.

۲- یک گیاه ( مانند گل رز و …) را به کلاس بیاورید و به کمک پنس و پنبه یکی از برگ های آن را به جوهر نمک آغشته کنید. پس از نیم ساعت مشاهدات خود را یادداشت کنید. با گذشت زمان برگ کم رنگ می شود تا این که رنگ سبز برگ ناپدید می گردد.

ایستگاه فکر ص ۲۷

چرا ورود فاضلاب کارخانه به رودخانه ها مزارع و … به آن ها آسیب می رساند ؟ میزانPH (قدرت اسیدی) آب را تغییر می دهد و باعث مرگ آبزیان می شود.

گفت و گو کنید ص ۲۷

 روش تهیّه ی کاغذ از ماده ی اولیه ( تنه درخت ) و از بازیافت کاغذ باطله را در نظر بگیرید. این روش ها را از جنبه های زیر باهم مقایسه کنید :

آ) مقدار مصرف برق : در روش تهیّه کاغذ از بازیافت کاغذهای باطله در مصرف برق صرفه جویی می شود.

ب) آلودگی هوا : قطع درختان باعث نابودی جنگل می شود و آلودگی هوا افزایش می یابد.

پ) قیمت تمام شده : هزینه ی تهیّه کاغذ از تنه ی درختان زیاد است.

ت) مقدار مصرف آب : در روش بازیافتی کم تر است.