Projekt badawczy naukowy, znany również jako projekt Science Fair, wymaga od ucznia zadania pytania, sformułowania hipotezy, przetestowania swojego postawić hipotezę, a następnie przedstawić wyniki w formie papierowej lub tablicowej do sprawdzenia przez nauczyciela, kolegów i/lub w serii sędziów. Właściwym tematem do zbadania przez gimnazjum byłby wpływ acetonu na styropian.
Ostrzeżenie
Aceton jest lotną i wysoce łatwopalną substancją chemiczną. Wszystkie doświadczenia należy przeprowadzać w dobrze wentylowanym pomieszczeniu, najlepiej pod wyciągiem, jeśli jest dostępny. Zawsze noś okulary ochronne. Rozpuszczający się polistyren uwalnia gaz w postaci bąbelków, które mogą powodować rozpryskiwanie się acetonu. W przypadku zachlapania skóry lub oczu acetonem należy dokładnie spłukać wodą.
Co studiować
Styropian to zastrzeżona nazwa styropianu z tworzywa sztucznego. Polistyren nie ulega biodegradacji i jest odporny na ściskanie, dzięki czemu jest trwałym elementem składowanych odpadów. Po połączeniu acetonu i polistyrenu polistyren rozpuszcza się. W ramach projektu badawczego student mógł zbadać skuteczność acetonu w redukcji polistyrenu do recyklingu. Student potrafił zmierzyć, ile polistyrenu rozpuszcza się w określonej objętości acetonu.
Badania
Każdy projekt Science Fair powinien być oparty na wcześniejszych badaniach. Badania polistyrenu i jego wpływu na środowisko można znaleźć na stronach internetowych, takich jak Agencja Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych, Earth911 i fundacja Earth Resource. Ponadto poszukaj wcześniejszych eksperymentów dotyczących polistyrenu i acetonu lub innych rozpuszczalników. Na przykład Uniwersytet Południowej Karoliny opublikował na swojej stronie internetowej eksperyment badający wpływ różnych rozpuszczalników na polistyren, w tym aceton.
Projekt eksperymentalny
Rozpuść kubki styropianowe w serii 500-ml zlewek zawierających wzrastające ilości acetonu. Na przykład napełnij pięć zlewek 10 ml, 20 ml, 50 ml, 100 ml i 200 ml acetonu. Umieść stos pięciu 6-oz. Kubki styropianowe w każdej zlewce i zmierz czas potrzebny do rozpuszczenia stosu. Kontynuuj dodawanie po jednej filiżance do acetonu, aż aceton nie będzie już rozpuszczał filiżanek. Powtórz eksperyment trzy do pięciu razy dla każdej objętości, aby uzyskać średni czas i średnią liczbę filiżanek. Zważ zlewki zawierające aceton przed rozpoczęciem dodawania kubków. Zważyć jeden kubek styropianowy; zważyć zlewki po rozpuszczeniu filiżanek.
Wnioski i więcej pytań
Raportuj swoje wyniki, a także wszelkie wnioski, jakie wyciągniesz z wyników. Na przykład, czy Twoje wyniki sugerują, że ilość acetonu wskazuje, jak szybko styropian się rozpuszcza? Czy objętość acetonu wpływa na to, ile polistyrenu można rozpuścić w jednej zlewce? Czy rozpuszczenie styropianu w acetonie zwiększa wagę zlewki i czy jest zgodne z wagą oczekiwaną przez liczbę styropianowych kubków dodanych do zlewki?
Wielu nauczycieli lub zasady Science Fair wymagają zasugerowania dodatkowych studiów. Na przykład, czy zastosowanie acetonu lub innego rozpuszczalnika na istniejącym składowisku rozpuści polistyren znajdujący się pod innymi śmieciami? Ile rozpuszczalnika potrzeba, aby przeniknąć 1 stopę śmieci? Czy pozostałość rozpuszczonego polistyrenu wpływa na biodegradowalność otaczającej materii?