تركيب الألياف

 تركيب الألياف
       مسرد المصطلحات :
1- الألياف: أجسام دقيقة طولها أكبر من سمكها و لها بناء دقيق يكسبها المرونة والمتانة.
2- البلمرة : تفاعل يربط الجزيئات الصغيرة [المونميرات ] لتكوين جزيء كبير يسمى [بلمر] و تحتاج لضغط و الحرارة.
3- البولميرات : جزيئات كبيرة تنتج من اتحاد مجموعة من الجزيئات الصغيرة  [مونميرات] .
4- المونميرات : جزيئات صغيرة ينتج من اتحادها جزيء كبير يسمى بلمر.
5- الجلوكوز: ابسط أنواع المركبات الكربوهيدرات يتم الحصول علية من عملية البناء الضوئي .
6- السيليلوز : ألياف نباتية سلاسل طويلة من الجلوكوز تربطها روابط قوية بحيث تصبح مناسبة كداعمة لهيكل النبات .
7- الداينيما : سلاسل طويلة من  الاثيلين ما يقارب مليون جزيء تستخدم في اغراض مثل شباك الصيد
8- المتانة: مدى تحمل الألياف للقوى المؤثر عليها دون أن تنقطع.
9- الاستطالة: تعبر عن مدى قدرة الألياف علي الامتداد دون أن تنقطع عند تعرضها لقوة شد معين.
10- المرونة: قدرة الألياف علي استعادة شكلها الأصلي بعد زوال المؤثر عليها.
11- الامتصاص: مدى قدرة الألياف علي امتصاص السوائل.
12- القدرة علي استيعاب الألوان:صفة تعبر عن مدى قدرة الألياف علي الالتصاق بالألوان.
13- مرسرة القطن : شد القطن في محلول صودا كاوية ثم إضافة محاليل مخففة لجعل القطن أكثر متانة و مرونة.
14- الألياف اللحائية : عبارة عن حزم ليفية توجد بين قشرة الساق و اللب الخشبي .
15- فقد المسامية : انكماش الصوف و عدم عودته لوضعه الطبيعي  بسبب التصاق ألياف الصوف بسبب الحرارة التي تعمل علي انتفاخ الشعيرات  فتقل المسامات الهوائية الموجودة و تنكمش .
16- الألياف الضوئية : شعيرات رفيعة و طويلة من الزجاج النقي أو البلاستك تعمل على نقل الإشارات الضوئية .
17- - فلكنة المطاط: تسخين المطاط بمعزل عن الهواء و إضافة الكبريت ليصبح المطاط أكثر متانة و مرونة.

الرسومات المطلوبة

ص66 شكل 10 تركيب الليفه ضوئية
ص66 شكل 11 و شكل 12 مقارنة بين أنواع الألياف



س1 وضح المقصود بكل مما يأتي
أ – البلمرة :  تفاعل يربط الجزيئات الصغيرة [المونميرات ] لتكوين جزيء كبير يسمى [بلمر] و تحتاج لضغط و الحرارة.
ب- المونميرات : جزيئات صغيرة ينتج من اتحادها جزيء كبير يسمى بلمر.
ج- الألياف الضوئية : شعيرات رفيعة و طويلة من الزجاج النقي أو البلاستك تعمل على نقل الإشارات الضوئية.
د- فلكنة المطاط: تسخين المطاط بمعزل عن الهواء و إضافة الكبريت ليصبح المطاط أكثر متانة و مرونة.
س2 – صف بمخطط تركيب ألياف القطن ؟.
كربون + هيدروجين+أكسجين  بلمرة   جلوكوز    بلمرة     سيليلوز            تفرع لسلاسل طويلة          قطن           

س3 أكتب معادلة بلمرة خمس جزيئات من الايثلين [C2 H4)).

5C2H4                         C10H20

س4- قطعة من القماش كتلتها وهى جافة 1كغم و كتلتها رطبة 1,1 كغم  احسب نسبة الامتصاص ؟
ج- 4 نسبة الامتصاص = الكتلة رطبة – الكتلة جافة   × 100%     =   1.1 – 1     × 100% = 10 %
                     الكتلة جافة                                      1                                                                                                             
هذا يعني أن نسبة الامتصاص عالية أكبر من 5 %
س5: علل لما يأتي ؟
أ – قدرة الألياف الطبيعية علي الامتصاص أعلى من الألياف الصناعية ؟
ج-أ لوجود أعداد كبيرة من المواقع التي تؤدى إلي عملية جذب السوائل و امتصاصها.
ب- ينكمش الصوف إذا تعرض للماء الساخن ؟
بسبب انكماش الصوف و عدم عودته لوضعه الطبيعي  بسبب التصاق ألياف الصوف بسبب الحرارة التي تعمل علي انتفاخ الشعيرات  فتقل المسامات الهوائية الموجودة و تنكمش [ التلبد أو فقد المسامية].
ج- يتم ارتداء الملابس القطنية صيفاُ ؟
لأنة من الألياف القطنية ذات القدرة العالية علي الامتصاص و خاصة العرق.
د- يدخل المطاط المفلكن في صناعة المشدات و ملابس السباحة ؟
لأنة يمتاز بالمرونة و الاستطالة العالية و المتانة.
س6 قارن بين البولي ايثلين عالي الكثافة و قليل الكثافة
وجه المقارنة  بولي ايثلين عالي الكثافة       بولي ايثلين قليل الكثافة
ترتيب السلاسل        سلاسل غير متفرغة سلاسل متفرعة
الصلابة        أكثر صلابة   أقل متانة و صلابة
الشفافية         غير شفاف     شفاف

         س 7- اعتماداً علي التركيب الكيميائي لبولي أكريل نتريل [أكر يلان]


أ- اكتب الصيغة البنائية للمونمر لهذا البوليمر  ؟      
ج- أ  ( C2H3 CN  (  .
ب- ما عدد المونميرات المكونة لهذا الجز ء من البوليمر ؟
ج-ب  4 مونميرات
ج- مالعناصر الكيميائية الداخلة في ترتيب هذا البوليمر ؟
ج-  ج  الكربون – الهيدروجين – السيانيد .
س8- كثر الاتصال بالألياف الضوئية
أ- مم يتكون الليف الضوئي ؟
ج-أ 1- القلب 2- الواقي 3- العاكس
ب- أذكر أهم استخدامات العملية للالياف الضوئية ؟
ج-ب 1- تستخدم في الانترنت و الحاسوب 2- صناعة الكاميرات الرقمية ومنها الطبية 3- صناعة مجسات للتنقيب في باطن الأرض.

أسئلة إضافية

 س1 قارن بين
أ- الألياف وحيدة النمط ومتعددة الأنماط
ألياف وحيدة النمط     ألياف متعددة النمط
تستخدم في شبكات الهاتف    تستخدم في الحاسوب و الانترنت
تنقل إشارة ضوئية واحدة     تنقل العديد من الإشارات الضوئية

ب- البلمرة الطبيعية و البلمرة الصناعية
البلمرة الطبيعية         البلمرة الصناعية
المواد متكونة بفعل كائنات منتجة و تحدث في الطبيعة      المواد المتكونة بفعل الضغط و الحرارة
ذات فوائد غذائية كبيرة        تكون مواد صناعية و تستخدم في الصناعة
من أمثلتها السيليلوز و الجلوكوز      من أمثلتها البولي ايثلين
ج- المواد الكربوهيدراتية و السيليلوز
الكربوهيدرات السيليلوز
مركبات عضوية من هيدروجين و كربون و أكسجين       يتكون من سلاسل من الجلوكوز
ابسط المركبات الكربوهيدراتية        سلاسل طويلة غير متفرعة
ناتجة من عملية البناء الضوئي        يوجد في جدار الخلايا و دعامة للنبات

د- المطاط الطبيعي و المطاط الصناعي
المطاط الطبيعي        المطاط الصناعي
يسمى لاستكس         يسمى سباندكس
اقل قوة و متانة        أكثر متانة
يستخرج من شجرة الهيفيا    يحضر كيميائيا"
الأقدم استخداما"        الأحدث استخداما"

س2 أكتب بمخطط تصف تصنيف الألياف حسب مصادرها ؟


س3- علل لما يأتي
1- تسمى الألياف الطبيعية الحيوانية بالألياف البروتينية؟
ج-1 لان البروتين يشكل المادة الأساسية في تركيبها.
2- تعرض الشرانق التي تحتوي دودة القز لبخار الماء أو الماء الساخن ؟
ج-2 لقتل الفراشة داخل الشرنقة قبل خروجها حتى لا تتقطع خيوط الحرير و الحصول علي خيط مستمر و طويل.

3- تسمى الألياف الطبيعية النباتية بألياف السيليلوز ؟
ج-3 لان المادة الأساسية المكونة لها هي السيليلوز.

4- اعتبار السيليلوز من المواد العلاجية ؟
ج-4 لأنة يستخدم في تحسين عملية الهضم و خفض نسبة الكولسترول في الدم وكذلك تقليل الجلوكوز عند مرضى السكر و التقليل من ا مراض الأمعاء و خاصة السرطان

5- بعض الألياف تستخدم كعوازل حرارية ؟
ج-5 لقدرتها علي حجز الهواء داخلها و عدم انتقاله من مكان لأخر.

س4- اذكر مميزات ألياف الصوف ؟
ج4      1- قدرته علي الاستطالة 2- قدرته علي امتصاص الرطوبة 3- حفظ الحرارة [العزل الحراري] 4- متانة عالية
س5- اكتب معادلة بلمرة 7 جزيئات ايثلين ؟

7 C2 H4                       C14 H28
 
س-6 اذكر صفات الألياف ؟
1- درجة التوصيل 2- المتانة 3- الاستطالة 4- المرونة 5- الامتصاص 6- القدرة علي استيعاب الألوان
س7- ما أهمية كل مما يأتي

1- المواد الكربوهيدراتية
ج-1تستخدم كغذاء للإنسان و تساعد في بناء النبات
2- السيليلوز
ج-2تستخدم كدعامة لجدار الخلية و هو المادة الأساسية في تركيب الحرير الصناعي و القطن و التقليل من سرطان الأمعاء و تحسين عملية الهضم و تقليل الكولسترول و تقليل السكر لدى مرضي السكر.

3- البولي ايثلين عالي الكثافة
ج-3 في الكثير من المنتجات مثل عبوات التخزين و الإطباق و القناني.

4- البولي ايثلين قليل الكثافة
ج4- في منتجات مثل رقائق التغطية و كفوف اليدين
5- الداينميا
ج-5 تستعمل في السترات الواقية للرصاص و شباك الصيد.
6- كثرة المواقع و الفراغات في الألياف الطبيعية
ج-6 تجعلها أكثر قدرة علي الامتصاص ولذلك تستخدم في الصناعات القطنية.

7- الألياف الضوئية
ج-7 1- تستخدم لنقل المعلومات لمسافات طويلة 2- تستخدم في صناعة الكاميرات الرقمية 3- تستخدم في أجهزة التنقيب في باطن الأرض.
س8- أكمل الفراغ
1- من الألياف وحيدة الخلية [القطن].

2- من الألياف متعددة الألياف [الكتان].

3- تجمع آلاف جزيئات الجلوكوز يعطى [السيليلوز].

4- تفرع السيليلوز لسلاسل طويلة يعطى [قطن].

5- تفرع السيليلوز لسلاسل قصيرة يعطى [حرير صناعي فسكوز].

6- المونميرات تتكون من [ذرات].

7- سلاسل طويلة من الايثلين حوالي مليون جزيء[داينميا].

8- تعتبر نسبة الامتصاص للألياف قليلة إذا كانت [أقل من 5%].

9- تسمى الألياف الطبيعية النباتية[ألياف السيليلوز].

10- تسمى الألياف الطبيعية الحيوانية [ألياف بروتينية].

11- من الألياف اللحائية [الكتان]و [الجوت].

12- المادة البروتينية المكونة للصوف تسمى [الكيراتين].

13- يسمى المطاط الطبيعي [لاستكسٍ] و المطاط الصناعي[سباندكس].

14- يتكون الحرير من مادتي [السيرسين]و [الفبروين].

15- العنصر الكيميائي الموجود في الصوف و غير موجود في الحرير[الكبريت].

16- مكتشف عملية المرسرة [جون مرسر].

17- المادة الكربوهيدراتية الناتجة من التمثيل الضوئي[الجلوكوز].

18-يستخرج المطاط من شجرة [الهيفيا].

19- يعتبر القطن من الألياف [البذرية ] و الصوف من الألياف [الشعرية].

20-المادة المستخدمة في السترات الواقية[الداينميا].

21- من الألياف التركيبية [ بولي أميد النايلون

س9- صحح الجمل الخطأ فيما يأتي
1- من الألياف وحيدة الخلية الكتان.
ج-1 من الألياف وحيدة الخلية القطن.

2- السيليلوز هو المادة المكونة للجلوكوز.
ج-2 الجلوكوز هو المادة المكونة للسيليلوز.

3- البولي ايثلين عالي الكثافة يمتاز بالشفافية.
ج-3 البولي ايثلين منخفض الكثافة يمتاز بالشفافية.

4- من الأمثلة علي الألياف الطبيعية النباتية الصوف.
ج- 4 من الأمثلة علي الألياف الطبيعية الحيوانية الصوف.

5- تستخدم الألياف وحيدة النمط في الحاسوب.
ج-5 تستخدم الألياف وحيدة النمط في الهاتف.

س10 أذكر مميزات الألياف الضوئية؟
1- قدرة عالية علي حمل المعلومات 2- لا تحتاج لطاقة كبيرة لتوصيل 3- الإشارات محصنة ضد التشويش
س10 - قطعة من القماش كتلتها جافة 17 غم و كتلتها مبللة 20 غم أحسب نسبة الامتصاص وفسر النتيجة ؟

ج11- نسبة الامتصاص = الكتلة مبللة – الكتلة جافة × 100%=   20 -   17   × 100 % =   3
                                             جافة                                       17                           17  
                                                                  
=   17,6%       هذا يعنى أن نسبة الامتصاص  عالية لأنها أكبر من 5%

س 11- ماذا يحدث في كل من الحالات الآتية
1- عدم وجود فراغات كثيرة في الألياف الطبيعية مثل القطن ؟
ج-1 هذا يعنى أن قدرتها علي الامتصاص سوف تقل لقلة الأماكن القادرة علي استقبال السوائل بسبب قلة الفراغ
وهذا يعنى أن كفاءتها في الصناعة و مميزاتها الصناعية سوف تقل.
2-عدم وضع الشرانق التي تحتوى دودة القز في الماء الساخن ؟
ج-2 لان الشرانق سوف تقطع الشعيرات الحريرية و بالتالي لا نحصل علي خيط مستمر بل خيوط متقطعة.
3- تسخين المطاط مع الكبريت في عملية الفلكنة في الهواء الجوى ؟
ج-3 هذا يعنى أن المطاط سوف يتأكسد مع الهواء الجوي و بالتالي ستكون نوعيته رديئة و سوف يفقد جودته.

س12- أذكر أسباب اختراع و إنتاج الألياف الصناعية ؟
ج-12- الزيادة السكانية 2- تأثر الألياف الطبيعية بالطقس 3- الظروف الزراعية 4- عدم سد الألياف الطبيعية الاحتياجات التجارية.

س13- تكلم عن
1- حرير شارد ونية
ج-1 معالجة القطن بمزيج من الكيميائيات و الكحول ثم تمريرها من خلال ثقوب صغيرة فتتبخر الكحول تاركتا" ألياف براقة كأنها تشع نورا"
2- الالياف الصناعية المحورة
مواد طبيعية تعالج كيميائياً و يتم تحويلها إلي ألياف مثل 1- الألياف التحويلية السيليلوزية [ الريون] 2- الألياف التحويلية البروتينية [ الكازئين]  3- الألياف التحويلية المعدنية  [ الصخور المعدنية]