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]