12 Z reakcijami v trajnostni svet kemije 2024

PREPLETENE POLIMERNE VERIGE IZ ALG

Eva Dolinar, Ana Pukl Mentorica: Sandra Starešinič Osnovna šola Dobrova

Povzetek Ker se biorazgradljive vrečke hitro pretrgajo, s mo začeli iskati nove rešitve iz trpežnejših in okolju prijazn ejših materialov. Velike rjave alge imajo v morjih stabilno zgradbo, ker vsebujejo dolge verige – polimere. Z uporabo natrijevega alginata, ki ga najdemo v teh algah, smo izdelali vrvice. Preverjali smo čas namakanja in način vnosa. Da bi vrvice dodatno ojačali , smo dodali koruzni škrob. Sledil je preizkus s silomerom.

Posnetek poskusa https://www.youtube.com/watch?v=vaq89oaZNs8

Teoretske osnove POLIMERE uvrščamo med polkristalinične snovi, kar pome ni, da imajo urejeno (plastovito kristalno zgradbo) ali neurejeno (amorfno) zgradbo. Polimeri so spojine, ki so sestavljene iz velikega števila enakih ali različnih strukturnih enot, monomerov, med sabo povezanih z enakimi vrstami vezi. Pogosto tvorijo vel ike strukture, ki so podobne verigi ali gosti mreži. Pripravimo jih z reakcijo polimerizacije. Po izvoru jih delimo na naravne in sintetične. Delimo jih pa lahko tudi glede na lastnosti in zgradbo makromolekul: elastomere in plastiko (Vrtačnik idr., 2020). BIORAZGRADLJIVI POLIMERI so produkti mikroorganizmov ali pa so pridobljeni iz naravnih virov (koruza, slama, krompir, masti, olivna olja). Uporaba biomase za proizvodnjo polimerov predstavlja poglavitno prednost, saj so iz biomase pridobljeni polimeri biorazgradljivi. To pomeni, da jih je mogoče enostavno reciklirati. S tem bi večja uporaba biorazgradljivih polimerov bistveno prispevala k manjši obremenitvi okolja z odpadnimi polimernimi materiali (Boh, Zmazek, Vrtačnik, 2016). RJAVE ALGE so morske alge, ki jih imenujemo Kelp. Najdemo jih v plitvih, hranljivih morskih vodah. Najbolje uspevajo v hladnem, čistem severnem morju. Pogosto se uporabljajo v prehrani in namenih zdravljenja (bio24.si, b. d.). NATRIJEV ALGINAT je naravni polisaharid, pridobljen iz rjavih morskih alg. Zaradi svoje sposobnosti tvori gele v prisotnosti kalcijevih ionov. Pogosto se uporablja v molekularni kuhinji. Če ga pravilno ne raztopimo, se lahko pojavijo grudice. Na raztapljanje lahko vpliva trda voda ali previsoka temperatura (Special Ingredients Europe, 2024). Za njegovo kemijsko zgradbo je značilno, da je nerazvejan linearni polimer. Sestavljen je iz zaporedja β−1,4−D−manuronske kisline in α−1,4−L−guluronske kisline. Ima sposobnost vezave di - in tri-valentnih ionov (z izjemo Mg 2+ ), pri čemer tvori stabilne gele (Boh Podgornik in Slapničar, 2020). KALCIJEV KLORID je anorganska spojina, ki ima higroskopske lastnosti. To je bela, kristalinična snov, ki se zelo lahko raztopi v vodi. Pri raztapljanju se sprošča toplota, zato gre za eksotermno reakcijo (Ferwer, b. d.).

140