Een wetenschappelijk onderzoeksproject, ook wel een wetenschapsbeursproject genoemd, vereist dat een student een vraag stelt, een hypothese vormt, zijn hypothese en presenteer de resultaten vervolgens op papier of op een bord voor onderzoek door de docent, medestudenten en/of een serie van rechters. Een geschikt onderwerp voor onderzoek door een middelbare school zou het effect van aceton op piepschuim zijn.
Waarschuwing
Aceton is een vluchtige en licht ontvlambare chemische stof. Alle experimenten moeten worden uitgevoerd in een goed geventileerde ruimte, bij voorkeur onder een afzuigkap, indien beschikbaar. Draag te allen tijde oogbescherming. Bij het oplossen van polystyreen komt een gas vrij in de vorm van bellen waardoor de aceton kan spatten. Als u aceton op uw huid of in uw ogen spat, spoel dan grondig met water.
Wat te studeren?
Styrofoam is de handelsmerknaam van het plastic schuim polystyreen. Polystyreen is niet biologisch afbreekbaar en bestand tegen compressie, waardoor het een hardnekkig onderdeel is van het stortafval. Wanneer aceton en polystyreen worden gecombineerd, lost het polystyreen op. Voor het onderzoeksproject kon de student de effectiviteit van aceton onderzoeken bij het verminderen van polystyreen voor recycling. De student kan meten hoeveel polystyreen wordt opgelost door een bepaald volume aceton.
Onderzoek
Elk wetenschapsbeursproject moet gebaseerd zijn op eerder onderzoek. Onderzoek polystyreen en de effecten ervan op het milieu op websites zoals de United States Environmental Protection Agency, Earth911 en Earth Resource Foundation. Zoek daarnaast naar eerdere experimenten met betrekking tot polystyreen en aceton of andere oplosmiddelen. Zo publiceerde de University of South Carolina op hun website een experiment waarin de effecten van verschillende oplosmiddelen op polystyreen, waaronder aceton, werden bestudeerd.
Experimenteel ontwerp
Los piepschuim bekers op in een reeks van 500 ml bekers met toenemende volumes aceton. Vul bijvoorbeeld vijf bekers met 10 ml, 20 ml, 50 ml, 100 ml en 200 ml aceton. Plaats een stapel van vijf 6-oz. Styrofoam bekers in elke beker en meet de hoeveelheid tijd die nodig is om de stapel op te lossen. Ga door met het toevoegen van één kopje per keer aan de aceton totdat de aceton de kopjes niet meer oplost. Herhaal het experiment drie tot vijf keer voor elk volume om een gemiddelde tijd en een gemiddeld aantal kopjes te krijgen. Weeg de bekers met de aceton voordat u begint met het toevoegen van de kopjes. Weeg één piepschuimbeker; weeg de bekers nadat je de bekers hebt opgelost.
Conclusies en meer vragen
Rapporteer uw resultaten en eventuele conclusies die u trekt uit de resultaten. Suggereren uw resultaten bijvoorbeeld dat het volume aceton aangeeft hoe snel het piepschuim oplost? Heeft het volume aceton invloed op hoeveel polystyreen kan worden opgelost in een enkele beker? Voegt het oplossen van polystyreen in aceton toe aan het gewicht van de beker en komt het overeen met het gewicht dat wordt verwacht door het aantal piepschuimbekers dat aan de beker wordt toegevoegd?
Veel leraren of wetenschappelijke regels vereisen dat je aanvullende studies voorstelt. Zou de toepassing van aceton of een ander oplosmiddel op een bestaande stortplaats bijvoorbeeld het aanwezige polystyreen onder ander afval oplossen? Hoeveel oplosmiddel zou er nodig zijn om 30 cm afval binnen te dringen? Heeft het residu van opgelost polystyreen invloed op de biologische afbreekbaarheid van de omringende materie?