Hoofdstuk 5

5 Lijm

■■

5.1 Soorten stof


1

glimmen geleiden bestaan uit

metalen meestal altijd metaalatomen

moleculaire stoffen meestal niet meestal niet moleculen


2 a Metalen kun je het best aan elkaar hechten door ze samen te smelten of via een ge-smolten metaal te verbinden. Dit betekent dat de beste stof om metalen met elkaar aan elkaar te hechten ook een metaal is.


b Tin zorgt voor een goede hechting van de meta-len, dus tin is een metaal.


c Bij lassen wordt het metaal zo verhit dat het smelt en bij stolling de verbinding verzorgt.


3 Je maakt behangplaksel door een poeder te mengen met water.


Peter kan het best gebruik maken van water. Zet-meel lost immers op in water.


4 Kwark wordt uit melk gemaakt. Het is niet waar-schijnlijk dat hierin een metaal voorkomt. De on-bekende stof is dus ook geen metaal.


5 a Adhesie: de aantrekkingskracht tussen dezelfde soorten moleculen.

Cohesie: de aantrekkingskracht tussen verschil-lende soorten moleculen.


b Metalen zijn opgebouwd uit metaalatomen.

Moleculaire stoffen zijn opgebouwd uit moleculen.


6 Als je twee stukken van een kunststof zoals PVC op elkaar wilt lijmen, kun je een hoeveelheid van die kunststof smelten en als lijm gebruiken. De moleculen van de kunststof zullen door vander-waalsbindingen aan elkaar hechten.


7 a Lijm is een stof die zorgt voor de verbinding van twee voorwerpen.


b De kunststof lost op in ethylacetaat. Dan ontstaat dus eigenlijk al de lijm! Bij het verdampen ver-dwijnt het ethylacetaat. De kunststof blijft achter en de moleculen hiervan zorgen voor de hechting tussen de twee aan elkaar te lijmen voorwerpen.


c Ethylacetaat is geen lijm. Lijm bestaat uit molecu-len die voor de hechting zorgen.

Het ethylacetaat zorgt er alleen voor dat de kunst-stof oplost.


8 Polypropeen is het grootste molecuul. De sterkte van de binding hangt af van de grootte van het molecuul. Polypropeen zal dus de sterkste binding verzorgen.


9 a Lees nog eens goed de definitie van adhesie en cohesie.


De binding van kauwgom met de straat is een voorbeeld van adhesie. De binding van kauw-gom met elkaar is een vorm van cohesie. Tong en kauwgom vertonen geen adhesie.


b Kauwgum plakt niet aan je tong vanwege het speeksel. Als je mond niet vochtig is plakt de kauwgom veel beter.


10 Vet bestaat uit moleculen en is geen metaal. Het vet verstoort daarom de werking van een lijm die bedoeld is voor metalen. Die lijm bevat blijkbaar een metaal. Metalen gaan metaalbindingen aan met elkaar en kunnen daardoor onderling goed binden.


11 a Zuurstof gaat een reactie aan met aluminium en zorgt voor een oxidelaagje op het aluminium.


b Het laagje is geen metaal. Anders hoefde je het er niet af te halen om het te laten plakken.


12 a Bij een fysische lijm is een oplosmiddel nodig. Bij een chemische lijm hoeft dat niet.


b Ga na bij welke lijm een oplosmiddel gebruikt is.


Voor lijm 1 wordt ethylacetaat als oplosmiddel gebruikt, voor lijm 3 is dat water en voor lijm 4 is aceton het oplosmiddel. Blijkbaar reageert bij lijm 2 het materiaal uit de kwark met de toegevoegde calciumhydroxide. Dan is er bij lijm 2 sprake van een chemische lijm.


c Ook deze lijm moet nog drogen.

Daarbij verdampt het water uit de kwark.

Dit is typisch voor een fysische lijm.


13 Als je twee voorwerpen aan elkaar lijmt, moet de lijm goed hechten aan deze voorwerpen. Daarbij is sprake van adhesie. In de laag lijm moeten de moleculen onderling ook goed hechten. Dat is cohesie.





14 a Bij lijm 1 is polystyreen (piepschuim) gebruikt, een kunststof die niet biologisch afbreekbaar is. Bij lijm 4 worden pingpongballetjes gebruikt, die ook niet biologisch afbreekbaar zijn. Lijmen gemaakt van zetmeel en caseïne zijn wel biologisch afbreekbaar. Deze stoffen dienen ook in de natuur als voedingsstof.

b Bij fysische lijmen is vaak een speciaal oplosmiddel nodig, omdat de stof niet in water oplost. Zulke stoffen zijn meestal niet biologisch afbreekbaar. Je kunt dus beter een chemische lijm gebruiken, waarbij het ontstane product biologisch afbreekbaar moet zijn.


15 a Allesklever wordt onder andere gebruikt voor zelf-klevende notitieblaadjes.


Allesklever maakt geen onderscheid. Dit betekent dat het redelijk plakt aan metalen, en redelijk aan moleculaire stoffen. Metalen kun je namelijk ver-binden met metaalbindingen en moleculaire stof-fen met vanderwaalsbindingen. En je kunt per lijm maar een van beide kiezen.


b Er is bij een allesklever geen sprake van een chemische reactie. Er is sprake van een lijm met een heel langzaam verdampend oplosmiddel.

Het is dus een fysische lijm.

■■

5.2 Testen


16 De proeven zijn eerlijk uitgevoerd. Telkens is er maar één factor gevarieerd.


17 a Het was beter geweest als Maartje ook de oppervlakten van de te lijmen stoffen gelijk zou hebben gehouden.


b De trekkracht is 60 g per 10 cm2 = 6,0 g/cm2.


c Per cm2 kan caseïne de meeste massa houden. Dit is dus de sterkste lijm voor hout.


d Per cm2 kan nitrocellulose de meeste massa houden. Dit is dus de sterkste lijm voor koper.


18 Pieter kan het gemiddelde uitrekenen.


19 –


20 Water zorgt voor het plakken van de twee objectglaasjes. Maar als het water verdampt is, verdwijnt het effect. Wouter heeft dus gelijk.

■■

5.3 Ontwerpen


21 Je kunt de droogtijd verkorten door:

– minder oplosmiddel te gebruiken,

– bij een hogere temperatuur te drogen,

– de lijm dunner aan te brengen.


22 a De lijm plakt ook onder water.


b Toepassingen van de lijm vind je in vochtige omgevingen. De lijm wordt al toegepast door chirurgen in het lichaam, maar ook in aquaria kan de lijm een toepassing hebben.


23 a Lijm is lichter. Schepen kunnen dus met dezelfde brandstof een grotere afstand afleggen.


b Werken met lichter materiaal,

zorgen voor een lagere weerstand.


24 Die beroepen mag je zelf bedenken!


25 a Het is een goede testmethode. Als je goed kijkt, zie je dat de glyceroldruppels langer aan de glasstaafjes blijven kleven dan de waterdruppels.


b Een maat voor cohesie is de afstand tussen de glasstaafjes, waarbij de vloeistof net geen con-tact meer met zichzelf heeft.


c Je meet zo eerlijk mogelijk door hetzelfde glas-staafje voor zowel water als glycerol te gebruiken en de test tegelijk uit te voeren. Je moet ook bij dezelfde temperatuur werken.


26 –


27 –


28 a De luier is opgebouwd uit vier lagen. De vierde laag is de meest absorberende polymeerlaag. Laag twee en drie zijn pluizige lagen. De eerste laag is een open netwerk.


b De twee middelste lagen vangen het vocht, omdat de vierde laag even op gang moet komen.


c De luier zorgt voor:

– uitdrogen van poep,

– opvang van vocht,

– droog houden van de baby,

– voorkomen van irritatie van de huid.


d De eisen waren:

– maak een luier die vocht en poep kan schei-den,

– maak een luier die de baby droog houdt,

– maak een luier die huidirritatie voorkomt.


e Ontwerp een luier die zowel urine als de verschil-lende soorten ontlasting van baby’s kan opvan-gen.


f Adhesie vindt plaats tussen vocht en de verschillende lagen. Cohesie vindt plaats binnen de materialen.


g Ondanks dat er sprake is van hechting, worden er nergens twee delen met elkaar verbonden.

■■

5.4 Natuurwetenschappelijk onderzoek


29 Kijk nog eens naar paragraaf 1.4


De kleurstoffen kunnen het best gescheiden wor-den door middel van chromatografie.


30 a

onderzoek ontwerpen

onderzoeksvraag probleem

experiment bedenken oplossingen vinden

experiment uitvoeren product maken

waarnemingen evalueren van product

conclusie een goed werkend product


b Bij een cyclisch proces komen bepaalde stappen steeds weer terug.


Bij ‘onderzoek’ leidt een conclusie vaak tot een volgende onderzoeksvraag en tot nieuwe experi-menten.

Bij ‘ontwerpen’ geldt dat ook een goed werkend product nog voor verbeteringen vatbaar is. Er komt dan toch weer een volgende fase in het ontwerp.


31 Onderzoeken: welke chemische reacties leiden tot geschikte lijmen?

Ontwerpen: welke lijmen zijn geschikt voor be-paalde materialen?


32 a Het schip is een product dat in de testfase wordt onderzocht. Het gaat hierbij dus om ontwerpen.


b Het resultaat is een product. Dus het gaat om ontwerpen. Het is de testfase.


c Hier is sprake van een hypothese of onderzoeks-vraag die gesteld wordt. Het gaat dus om onder-zoek.


d Hier is sprake van een probleem met een product. Het gaat dus om een probleem bij ontwerpen.


33 a Wat is de roestsnelheid van ijzer?


b Stel een balk ijzer gedurende een bepaalde periode bloot aan vochtige omstandigheden en meet de roestsnelheid. Een tweede experiment is hetzelfde maar dan bijvoorbeeld met een balk die met roestwerende verf is behandeld.

■■

Toepassing

34 a Metalen gaan metaalbindingen aan met elkaar en kunnen daardoor onderling goed binden.


b In practicumopdracht 2, lood en tin worden daar gemengd.


c Het moet goed hechten aan de tand, slijtvast zijn en geen reacties aangaan met voedsel. Het mag bij verwarmen niet meer uitzetten dan het tand-materiaal.


d Kwik heeft een lager kookpunt dan goud en je kunt het mengsel dan ook goed destilleren.


35 a Als je de lijm verwarmt, zal deze smelten. Bij afkoelen zal de lijm weer stollen.


b Bij het drogen verdampt het oplosmiddel.


c Bij een tweecomponentenlijm gebruik je geen milieuvervuilend oplosmiddel.


d 1000 C5H5O2N  C5000H5000O2000N1000


e De sterkte van de vanderwaalsbinding hangt af de grootte van de moleculen. Hoe groter de moleculen, hoe groter de vanderwaalskrachten.


f Het is een heel groot molecuul dat voor de hech-ting zorgt. Hoe groter het molecuul, hoe sterker de vanderwaalsbinding.


36 –


37 a luchtdruk.


b Je kunt een kastje om de opstelling maken waar-binnen de temperatuur, vochtigheid en luchtdruk constant worden gehouden.


c Dat mag je zelf doen!