Click here to load reader

Descoperiri accidentale - · PDF fileCauciucul - natural vs. sintetic. Coloranţi naturali ąi de sinteză. Activităţi experiementale. Mase plastice - descoperire, clasificare, sinteze,

  • View
    228

  • Download
    1

Embed Size (px)

Text of Descoperiri accidentale - · PDF fileCauciucul - natural vs. sintetic. Coloranţi naturali ąi...

  • P ag

    in a 1

    Descoperiri accidentale

    Descoperirea înseamnă să vezi ce toată lumea a văzut ąi să gândeąti ce nimeni nu a

    gândit” (Albert Szent-Gyorgyi)

    1. PREZENTAREA TEMEI

    În epoca de piatră, omul a descoperit că

    piatra poate fi unealtă sau armă iar

    băţul de lemn o posibilă prelungire a

    braţului; folosirea acestor materiale

    este piatra de temelie a dezvoltării

    civilizaţiei umane. Descoperirea ąi

    folosirea controlată a focului a fost una

    dintre descoperirile importante din

    istoria omului. Nimeni nu ątie câtă

    vreme s-a scurs cu exactitate de când

    omul a folosit pentru prima oară un fitil

    într-un vas cu grăsime animală dar cert

    este că s-au găsit lămpi primitive

    scobite în roci calcaroase sau gresie,

    datând din jurul anului 80 000 î.e.n. În

    Iran, s-au găsit lămpi de ceramică vechi

    de câteva mii de ani.

    “Ąansa favorizează minţile pregătite”

    (Louis Pasteur) - vorbele marelui om de

    ątiinţă sunt valabile indiferent de

    perioada în care trăim. Multe

    descoperiri au fost făcute accidental de

    oameni de ątiinţă care urmăreau un

    anumit fenomen sau proces ąi

    întâmplător, au descoperit altceva.

    Aceąti oameni de ątiinţă au fost capabili

    să vadă minunea dintr-o eroare,

    obstacol sau coincidenţă. Astfel, lumea

    a evoluat.

    2. DIMENSIUNEA MULTIPERSPECTIVĂ A TEMEI

    Fizică:

    Construcţia maąinii cu aburi

    cu piston – James Watt

    Descoperirea radiaţiilor X–

    Röentgen

  • P ag

    in a 2

    Determinarea sarcinii

    electrice a electronului –

    Millikan

    Difracţia electronilor–

    Davisson

    Camera cu ceaţă – Wilson

    Istorie:

    Cronologia descoperirilor

    accidentale ce au influenţat

    evoluţia omenirii de exemplu,

    focul.

    Geografie:

    Descoperiri geografice -

    descoperirea Americii

    Expediţii ąi exploratori.

    Chimie:

    Descoperirea diverselor

    medicamente - proprietăţi,

    efecte asupra organismului.

    Cauciucul - natural vs.

    sintetic.

    Coloranţi naturali ąi de

    sinteză. Activităţi

    experiementale.

    Mase plastice - descoperire,

    clasificare, sinteze, utilizări,

    efecte poluante.

    Îndulcitori - descoperire,

    clasificare, efecte biologice.

    Radioactivitatea -

    descoperirea fenomenului,

    influenţa radioactivităţii

    asupra calităţii vieţii, energie

    nucleară etc.

    Matematică:

    Noţiuni de statistică

    matematică aplicate

    noţiunilor prezentate

    (interpretarea unor date

    statistice în contextul temei

    date).

    Matematici financiare aplicate

    temei date (comparare de

    procente, de statistici, rata de

    creątere/ descreątere, calcule

    economice de rentabilizare,

    costuri etc.).

    Descoperiri accidentale în

    matematică de-a lungul

    timpului.

  • P ag

    in a 3

    3. DIRECŢII DE ABORDARE TRANSDISCIPLINARĂ

    1. Focul ąi roata. Tema descrie

    cronologia unor descoperiri accidentale

    care au influenţat evoluţia omenirii.

    2. Culoarea ąi coloranţii. Este descrisă

    istoria utilizării coloranţilor: de la

    coloranţi extraąi din diverse specii de

    plante ąi animale, pigmenţi anorganici

    până la descoperirea primului colorant

    de sinteză. Tema poate fi abordată ąi din

    punct de vedere experimental: elevii vor

    primi ca sarcină de lucru să prepare

    pigmenţi anorganici, coloranţi organici,

    să vopsească diverse materiale.

    3. Medicamentele ąi sănătatea. Tema

    prezintă descoperirea accidentală a

    unor medicamente a căror folosire a

    eliminat multe neajunsuri. Se vor

    descrie mecanismele de acţiune ale

    acestora, ce se întâmplă în cazul unor

    supradoze, antidoturi, etc.

    4. Descoperiri accidentale în ątiinţă.

    Tema descrie descoperirile accidentale

    din toate domeniile cu evidenţierea

    aspectelor aplicative. Elevii pot aborda

    această temă pe grupuri împărţite pe

    discipline: un grup se documentează

    despre descoperirile accidentale din

    fizică, altul se va ocupa de cele din

    chimie, altul de descoperirile

    accidentale din matematică, ąamd.

    5. Descoperiri datorate cercetărilor

    militare. Se pot elemente (invenţii,

    programe etc.) proiectate iniţial pentru

    industria militară au devenit, cu timpul,

    produse utilizate pe scară largă.

    6. Istoria materialelor plastice.

    Inventarea, evoluţia lor până în zilele

    noastre.

    7. Descoperirile lui Isaac Newton ąi

    importanţa acestora în evoluţia

    cunoaąterii umane.

    8. Descoperirea amprentei ADN.

    Aplicaţii în viaţa cotidiană.

    9.Descoperirea radiaţiilor X ąi utilizarea

    lor

    4. MODEL DE ABORDARE TRANSDISCIPLINARĂ

    Subtema 2. Culoarea ąi coloranţii

    Omul a utilizat coloranţii naturali din

    timpuri foarte vechi. În peąterile din

    munţii Pirinei se găsesc desene care au

    o vârstă de 20.000 de ani - ceea ce este

    remarcabil este faptul că oamenii au

  • P ag

    in a 4

    avut abilitatea ca în acele timpuri să

    facă pigmenţi care să reziste în timp.

    Aztecii cunoąteau un colorant roąu

    obţinut dintr-o specie de insecte.

    Colorantul este o substanţă naturală

    sau obţinută prin sinteză chimică, care

    într-o cantitate foarte mică este

    capabilă să imprime culoarea sa altor

    compuąi cu care intră în contact:piele,

    materiale textile.

    Fig. 1 - Picturi cu pigmenţi anorganici într-o

    peąteră din Sri Lanka

    Cel mai celebru colorant folosit în

    vechime era purpura antică ąi a fost

    folosit pentru prima dată de fenicieni în

    jurul anului 1500 î.Hr. Era extrasă dintr-

    o specie de moluąte în care se găseąte

    în cantităţi foarte mici. In perioada

    antichităţii a fost considerată cea mai

    frumoasă, cea mai stabilă ąi cea mai

    preţioasă culoare, calităţi ce i-au

    conferit o reală suveranitate. Cu ajutorul

    ei se vopseau lâna ąi mătasea din care

    se confecţionau veąmintele suveranilor,

    fiind explicit asociată puterii, rangului

    social ąi preţuirii. La Roma, împăratul

    Nero a ordonat să fie pedepsiţi cu

    moartea toţi cei care purtau sau cel

    puţin cumpărau purpură imperială.

    Fig. 2 - Melcul Murex Brandaris din care se

    extrăgea purpura antică

    Coloranţii naturali extraąi (garanţa,

    indigoul, coąenila, turnesolul) erau

    folosiţi din antichitate la vopsirea

    fibrelor textile. Obţinerea lor se realiza

    cu randamente mici iar vopsirile

    rezultate erau în multe cazuri relativ

    slabe ąi gama de nuanţe restrânsă.

    Începând din secolul XVIII, în Europa ąi

    Asia s-a trecut la cultivarea raţională a

    unora dintre plantele tinctoriale

    rentabile (garanţa, indigoul). La

    începutul secolului XX, importanţa lor

    economică a scăzut iar din 1914 nu au

    mai fost practic utilizaţi ca urmare a

    apariţiei coloranţilor sintetici.

  • P ag

    in a 5

    Industria coloranţilor sintetici a debutat

    în 1856, când Perkin a descoperit

    moveina. Cronologic, industria chimicã a

    debutat cu producerea de coloranţi.

    În secolul al XIX-lea, în Anglia s-a

    înfiinţat Royal College of Chemistry

    condus de August Wilhelm Hoffman.

    Colegiul avea la dispoziţie fonduri mari

    ąi au fost organizate laboratoare

    moderne de cercetare, cu atât mai mult

    cu cât tineretul englez manifesta o

    adevărată pasiune pentru chimie.

    Hoffman l-a antrenat pe Perkin în

    diferite probleme de cercetare ąi i-a

    încredinţat studiul chininei ąi eventual

    sinteza ei din anilină. Era cunoscută la

    acea vreme acţiunea antimalarică a

    chininei.

    Fig. 3 - William Perkin

    Într-una din zilele anului 1856, Perkin

    lucra în laborator ąi a tratat încă o dată

    amestecul de anilină ąi acid sulfuric cu

    bicromat de potasiu. Rezultatul a fost

    acelaąi ca de fiecare dată: un precipitat

    negru. Perkin a luat hârtia cu

    precipitatul ąi a întins-o să se usuce. A

    observat că după câteva ore ąi la lumina

    zilei, culoarea acestuia este mult mai

    frumoasă ąi mai strălucitoare.

    Fig. 4 - Mostră de moveină

    La 18 martie 1856, Perkin ąi-a brevetat

    invenţia sub denumirea de moveină,

    acesta fiind primul colorant sintetic. La

    început, preţul moveinei era tot atât de

    mare ca ąi admiraţia pe car