UDA pila materiali scuola concorso stem 28, Prove d'esame di Scienze della Terra

Scarica UDA pila materiali scuola concorso stem 28 e più Prove d'esame in PDF di Scienze della Terra solo su Docsity! 284. PRODUZIONE DELLA COLLA DAL LATTE TITOLO Produzione della colla dal latte. OBIETTIVO Preparare, a partire dal latte e utilizzando ingredienti facilmente reperibili e di uso quotidiano, una colla per legno e carta molto forte e resistente anche all’acqua. MATERIALI, STRUMENTI E REATTIVI Becher, bacchetta di vetro, cilindri graduati, pipette graduate, spatola, termometro, piastra riscaldante con agitatore magnetico, magnetino, carta da filtro, imbuto, reggi imbuto, aceto bianco, bicarbonato di sodio, oggetti in legno e in carta o cartoncino. CENNI TEORICI La colla del latte o colla caseina è un adesivo costituito principalmente dalle proteine della famiglia delle caseine. La caseina è una famiglia di fosfoproteine che si trova principalmente nel latte fresco e ne costituisce la prima fonte di proteine per abbondanza. Le caseine sono proteine coniugate, cioè proteine legate ad altre molecole, in questo caso a gruppi fosfato, carichi negativamente, in grado di legare ioni calcio e magnesio. Infatti, una delle funzioni di questa proteina è quella di carrier, cioè di trasportatore di calcio minerale. Essendo quasi tutte idrofobiche, in una soluzione acquosa, come per esempio il latte, tendono ad unirsi formando micelle e complessi colloidali piuttosto grandi ed insolubili in acqua. Questi complessi, in ambiente acido, possono coagulare, formando ammassi che si uniscono tra loro diventando sempre più grandi, fin quando non precipitano. Si ottiene la cagliata che è la base per ottenere i formaggi. Infine, trattando la caseina coagulata con un base debole per neutralizzare l’acidità dovuta alla presenza dell’aceto, di ottiene una crema che può essere utilizzata come colla per carta e legno. DESCRIZIONE DELLA PROVA Si prelevano 100 mL di latte con il cilindro graduato e si versano in un becher da 250 mL. Si inserisce il magnetino e di pone sopra la piastra riscaldante con agitatore magnetico, impostando la temperatura a circa 65°C e l’agitazione alla minima velocità. Con l’ausilio di un termometro, si controlla che la temperatura non superi i 60°C. Quindi, si aggiungono 15 mL di aceto bianco e si continua a riscaldare sotto agitazione per 10 minuti. Si può notare la formazione di un solido bianco che non è altro che la cagliata del latte, cioè la caseina coagulata. Per recuperare la caseina coagulata, bisogna effettuare una filtrazione, utilizzando un filtro, un imbuto, un reggi imbuto, una bacchetta di vetro e un becher di raccolta del filtrato. La caseina coagulata rimane nel filtro, mentre il liquido, cioè il siero, scende nel becher di raccolta. A questo punto, la caseina nel filtro viene posta in un becher da 50 mL con l’ausilio di una spatola. Si prepara una soluzione al 5% di bicarbonato di sodio (5 g in 100 mL) e si aggiunge lentamente alla caseina coagulata fin quando non si formano più bollicine. La formazione delle bollicine è dovuta alla reazione di decomposizione dell’acido carbonico formatosi, in acqua e anidride carbonica. Con l’ausilio della bacchetta di vetro, si rompono eventuali grumi rimasti fino a ottenere una crema bianca poco viscosa. Questa è la colla caseina, che verrà utilizzata per incollare dei pezzi di legno e cartoncino per testarne l’efficacia, stendendola con un pennello. RACCOLTA E ANALISI DEI DATI Gli alunni appuntano nel proprio quaderno tutti i cambiamenti che subisce il latte durante le varie fasi di produzione e interpretano, con l’aiuto del docente, i fenomeni chimici osservati, confrontando tali fenomeni con ciò che sono già abituati a osservare nella vita quotidiana. ELABORAZIONE Alla fine dell’esperimento, gli alunni redigono una relazione con la descrizione delle operazioni eseguite e i risultati ottenuti. ANALISI DEI RISULTATI E CONTENUTI Il contenuto di grassi del latte ha un ruolo nella forza della colla. Il latte ad alto contenuto di grassi, come il latte intero, produce una colla più debole rispetto al latte non grasso e a basso contenuto di grassi. Questo perché il grasso nel latte impedisce alla caseina di coagulare nella giusta conformazione. Dunque, si producono due colle differenti utilizzando latte intero e scremato e se ne testa la differente forza collante. È necessario molto tempo perché la colla indurisca e indurisca correttamente.