جواب درس ۳ علوم ششم؛ پاسخ کارخانه کاغذسازی – صفحه ۱۸ تا ۲۴

پاسخ: خیر؛ تولید میلیون‌ها تن کاغذ با روش‌های دستی بسیار کند، دشوار و زمان‌بر است. برای تولید این مقدار کاغذ باید از کارخانه‌ها و دستگاه‌های صنعتی استفاده شود تا کاغذ با سرعت و مقدار بیشتری تولید شود.

پاسخ بر اساس تصاویر کتاب:

تصویر ۱ ـ مخزن تولید خمیر کاغذ: مخزن بزرگی که خمیر کاغذ در آن تهیه می‌شود، از آهن ساخته شده است.

تصویر ۲ ـ غلتک مخصوص خشک کردن خمیر کاغذ: غلتک‌های بزرگ نیز آهنی هستند و برای فشردن، صاف و خشک کردن خمیر کاغذ استفاده می‌شوند.

علاوه بر اینها، در کارخانه‌ی کاغذسازی وسایلی مانند دستگاه چوب‌خردکن، سرند و دیگ‌های خمیرسازی نیز وجود دارند که بخش‌های زیادی از آنها از آهن ساخته شده است.

صنعت	کاربرد آهن
ساختمان‌سازی	میلگرد، تیرآهن، ستون، در و پنجره و سازه‌های فلزی
خودروسازی	بدنه و بسیاری از قطعات خودرو
کشاورزی	تراکتور، گاوآهن، بیل، فرغون و ابزار کشاورزی
راه‌آهن	ریل، واگن و بخش‌هایی از قطار
کارخانه‌ها	ساخت مخزن، دیگ، غلتک، دستگاه‌ها و سازه‌های صنعتی

پاسخ:
۱- آهن سخت و محکم است؛ بنابراین غلتک آهنی می‌تواند فشار زیادی به خمیر وارد کند، آب اضافی آن را خارج و خمیر را به ورقه‌های نازک تبدیل کند.
۲- آهن رسانای خوبی برای گرما است؛ بنابراین غلتک‌های گرم آهنی می‌توانند به خشک شدن سریع‌تر خمیر کاغذ کمک کنند.

پاسخ: روغن روی آب قرار می‌گیرد. قطعه‌ی آهن به پایین لیوان فرو می‌رود؛ اما چوب‌پنبه روی مایع شناور می‌ماند.

نتیجه: برای قطعاتی با شرایط مشابه، آهن نسبت به چوب‌پنبه ماده‌ای سنگین‌تر است و چگالی بیشتری دارد.

پاسخ: کفه‌ای که قطعه‌های فلزی روی آن قرار دارند پایین‌تر می‌رود. این اتفاق در مقایسه با قطعات چوبی و پلاستیکی مشاهده می‌شود.

نتیجه: اگر قطعات شکل و حجم یکسانی داشته باشند، جرم قطعه‌ی آهنی معمولاً بیشتر از قطعه‌ی چوبی و پلاستیکی است.

پاسخ: میله‌ی چوبی و پلاستیکی در برابر ضربه ممکن است بشکنند، ترک بخورند یا تغییر بیشتری کنند؛ اما میله‌ی آهنی مقاومت بیشتری نشان می‌دهد و به آسانی نمی‌شکند.

نتیجه: آهن نسبت به چوب و پلاستیک محکم‌تر و مقاوم‌تر است.

پاسخ: قاشق آهنی می‌تواند روی چوب و بعضی پلاستیک‌ها خراش ایجاد کند؛ اما قاشق چوبی به آسانی نمی‌تواند روی قاشق آهنی خراش ایجاد کند.

نتیجه: آهن از چوب و بسیاری از پلاستیک‌ها سخت‌تر است.

پاسخ:
۱- فلزها رسانای خوبی برای جریان برق هستند.
۲- فلزها رسانای خوبی برای گرما هستند.
۳- بسیاری از فلزها سخت و محکم هستند.
۴- بسیاری از فلزها قابلیت شکل‌پذیری دارند و می‌توان از آنها ورقه و سیم تهیه کرد.
۵- سطح بسیاری از فلزها دارای جلای فلزی است.

هشدار کتاب: فلز سرب سمی است؛ از تماس طولانی‌مدت با آن پرهیز کنید.

نمونه گزارش: آهن زنگ‌نزن یا فولاد زنگ‌نزن آلیاژی بر پایه‌ی آهن است که در ساخت آن از فلزهایی مانند کروم و در بعضی انواع از نیکل نیز استفاده می‌شود. وجود کروم باعث تشکیل لایه‌ای بسیار نازک و محافظ روی سطح فلز می‌شود و مقاومت آن را در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی افزایش می‌دهد.

از فولاد زنگ‌نزن در ساخت قاشق و چنگال، سینک ظرف‌شویی، ظروف، تجهیزات پزشکی و بخش‌هایی از دستگاه‌های صنعتی استفاده می‌شود.

تصویر / وسیله	فلز مناسب	دلیل
زیورآلات و دستبند	طلا	زیبا، براق، شکل‌پذیر و مقاوم در برابر خوردگی است.
سیم برق	مس	رسانای بسیار خوبی برای جریان برق است و می‌توان آن را به سیم تبدیل کرد.
ورقه‌ی نازک فلزی	آلومینیم	سبک و شکل‌پذیر است و می‌توان از آن ورقه‌های بسیار نازک تهیه کرد.
بدنه‌ی خودرو	آهن	محکم، مقاوم و برای ساخت سازه‌های بزرگ مناسب است.
بدنه‌ی دوچرخه	آلومینیم	سبک و در عین حال مقاوم است و باعث کاهش وزن دوچرخه می‌شود.
فرغون	آهن	استحکام و مقاومت مناسبی برای حمل بار دارد.

نتیجه: همه‌ی مواد گفته‌شده خاصیت اسیدی دارند و سبب تغییر رنگ کاغذ پی‌اچ می‌شوند. مقدار و نوع تغییر رنگ به قدرت اسیدی ماده و نوع کاغذ پی‌اچ بستگی دارد.

ماده	نمونه مشاهده‌ی تغییر رنگ کاغذ پی‌اچ
پرتقال و کیوی	نارنجی یا نارنجی کم‌رنگ
سرکه	نارنجی متمایل به قرمز
لیموترش	قرمز یا نارنجی پررنگ
جوهرنمک رقیق	قرمز پررنگ

توجه: رنگ دقیق به نوع کاغذ پی‌اچ و غلظت ماده بستگی دارد؛ بنابراین جدول بالا نمونه پاسخ است.

هشدار کتاب: از لمس، بو و مزه کردن اسیدهای صنعتی جداً خودداری کنید. آزمایش مربوط به جوهرنمک باید با محلول رقیق و با نظارت معلم انجام شود.

پاسخ: جوهرنمک یک اسید صنعتی قوی است و در برخی موارد برای جرم‌زدایی و پاک کردن رسوبات بعضی سطوح استفاده می‌شود. استفاده از آن باید با احتیاط و مطابق دستور ایمنی محصول انجام شود.

پاسخ: آن را دور از دسترس کودکان نگه می‌داریم، از تماس آن با پوست و چشم جلوگیری می‌کنیم، در محیط دارای تهویه‌ی مناسب استفاده می‌کنیم و دستورهای روی بسته‌بندی را رعایت می‌کنیم. هرگز جوهرنمک را با سفیدکننده‌ها و شوینده‌های دیگر مخلوط نمی‌کنیم؛ زیرا ممکن است گازهای بسیار خطرناک تولید شود.

لیوان	ماده	مشاهده
۱	آب	تغییر قابل توجهی در سنگ مرمر دیده نمی‌شود.
۲	سرکه	حباب‌هایی ایجاد می‌شود و سنگ به‌آرامی واکنش نشان می‌دهد.
۳	جوهرنمک	حباب‌های بیشتری تولید می‌شود و سنگ مرمر سریع‌تر دچار تغییر و حل شدن می‌شود.

نتیجه: اسیدها می‌توانند با سنگ مرمر واکنش دهند. جوهرنمک اثر بسیار بیشتری از سرکه دارد و آب در مدت آزمایش اثر قابل مشاهده‌ای بر سنگ مرمر ندارد.

مشاهده: قسمتی از برگ که با جوهرنمک تماس داشته است تغییر رنگ می‌دهد، آسیب می‌بیند و بافت آن به‌تدریج خراب می‌شود.

نکته‌ی ایمنی: این فعالیت باید در کلاس و زیر نظر معلم انجام شود و دانش‌آموز نباید با جوهرنمک تماس مستقیم داشته باشد.

پاسخ: فاضلاب کارخانه ممکن است دارای اسیدها، مواد شیمیایی و آلاینده‌های گوناگون باشد. ورود این مواد به رودخانه یا خاک می‌تواند کیفیت آب و خاک را تغییر دهد، به گیاهان و جانوران آسیب برساند و موجب آلودگی محیط‌زیست شود. بنابراین فاضلاب صنعتی باید پیش از ورود به طبیعت به روش مناسب تصفیه شود.

اطلاعات تصویر کتاب: برای تهیه‌ی یک تن کاغذ از ماده‌ی اولیه ۱۴۰۰ کیلووات ساعت برق مصرف می‌شود؛ در حالی که برای تهیه‌ی یک تن کاغذ بازیافتی ۸۴۰ کیلووات ساعت برق مصرف می‌شود.

موضوع مقایسه	کاغذ از تنه‌ی درخت	کاغذ بازیافتی
مصرف برق	بیشتر؛ ۱۴۰۰ کیلووات ساعت	کمتر؛ ۸۴۰ کیلووات ساعت
آلودگی هوا	بیشتر	کمتر
قیمت تمام‌شده	معمولاً بیشتر	معمولاً کمتر
مصرف آب	بیشتر	کمتر

نتیجه: بازیافت کاغذ علاوه بر کاهش قطع درختان، می‌تواند مصرف برق و آب، آلودگی محیط‌زیست و هزینه‌ی تولید را کاهش دهد.

نمونه گزارش ـ کارخانه‌ی تولید لبنیات:

در یک کارخانه‌ی لبنیات، شیر پس از ورود به کارخانه ابتدا آزمایش و کنترل کیفیت می‌شود. سپس با دستگاه‌های مخصوص تصفیه و پاستوریزه می‌شود تا بسیاری از میکروب‌های زیان‌آور آن از بین بروند. شیر پاستوریزه برای تولید محصولاتی مانند ماست، پنیر، دوغ و شیر بسته‌بندی‌شده به بخش‌های مختلف فرستاده می‌شود.

در این کارخانه از مخزن‌ها، لوله‌ها، دستگاه‌های سردکننده، گرم‌کننده و بسته‌بندی استفاده می‌شود. بخش زیادی از تجهیزات صنعتی از فلزهای مقاوم و زنگ‌نزن ساخته می‌شوند. در پایان نیز محصولات بسته‌بندی و برای نگهداری و توزیع به سردخانه منتقل می‌شوند.

نکته‌ی مهم درس: انتخاب ماده برای ساخت هر وسیله به ویژگی‌های آن ماده بستگی دارد. برای مثال آهن به دلیل استحکام برای بسیاری از دستگاه‌ها، مس به دلیل رسانایی برای سیم برق، آلومینیم به دلیل سبکی و شکل‌پذیری و طلا به دلیل زیبایی و مقاومت در برابر خوردگی کاربرد دارد.

جمع‌بندی کوتاه درس سوم علوم ششم: در کارخانه‌ی کاغذسازی از آهن برای ساخت بسیاری از دستگاه‌ها استفاده می‌شود؛ زیرا آهن ماده‌ای سخت و محکم است و می‌تواند فشار و شرایط کاری کارخانه را تحمل کند. فلزها ویژگی‌هایی مانند رسانایی برق و گرما، استحکام و شکل‌پذیری دارند و هر فلز با توجه به ویژگی‌هایش کاربرد متفاوتی پیدا می‌کند. همچنین اسیدها می‌توانند با بعضی مواد واکنش دهند و اسیدهای صنعتی مانند جوهرنمک باید با احتیاط فراوان استفاده شوند. بازیافت کاغذ نیز با کاهش مصرف منابع، انرژی و آب به حفظ محیط‌زیست کمک می‌کند.