科学项目
胶水强度比较:自制酪蛋白胶和商用胶
酪蛋白是牛奶的主要蛋白质。它约占世界的三分之一无水的牛奶中的(液体)成分,从中获得商业酪蛋白。酪蛋白可用于制造胶水,也可用于制造各种商品,包括织物、粘合剂、塑料和保护涂层。
为了从牛奶中去除酪蛋白,产品要经过一个叫做降水.从本质上说,牛奶是加热的,并加入酸(醋)。在加热过程中,酪蛋白的含量开始收缩并排出水分,产生块状的白色固体凝乳和液体乳清。提取酪蛋白的下一步是通过过滤将乳清从凝乳中分离出来。分离后,加入小苏打溶液中和酸。然后对凝乳施加压力,进一步去除其中的水分。当水分含量降低到可接受的水平时,凝乳就会干燥,形成一种坚硬的、类似塑料的蛋白质物质,它可以充当粘合剂。
问题
比较自制酪蛋白胶样品和几种商业胶的保持强度。
研究问题:
- 酪蛋白(蛋白质)是如何从牛奶中分离出来的?
- 酪蛋白胶是一种粘合剂吗?
- 自制酪蛋白胶的最大粘接强度是多少?
- 哪种商业胶水比酪蛋白胶水具有更强的粘合力或粘接强度?
- 哪种商业胶水比酪蛋白胶水粘接强度低?
- 自制酪蛋白胶的持胶力是否能与商业胶水相媲美?
材料
- 脱脂牛奶
- 醋
- 小苏打
- 量杯
- 耐热的容器
- 汤匙
- 咖啡滤纸
- 小塑料漏斗
- 冰棒棍
- 小纸杯或塑料杯
- 胶带
- 字符串
- 大碗里
- 厨房食物秤或数字浴室秤
- 4种或更多商用白色胶水:Scotch®快干粘性白胶,Elmer’s All多用途白胶®,Amos®白色工艺胶,Blick®多功能白色胶水.
- 防护眼镜
- 围裙
- 手套
过程
- 加热一品脱(半升)脱脂牛奶,慢慢加入六汤匙(90毫升)醋,不断搅拌。
- 当它开始凝结时,从火上拿下来。
- 继续搅拌,直到凝固停止。静置,直到凝乳全部沉淀到底部。
- 用放在漏斗里的咖啡过滤器过滤固体(凝乳)和液体(乳清)。
- 轻轻压滤纸在凝乳周围,挤出多余的液体(乳清)。
- 加入1/4杯(60毫升)水和一汤匙(15毫升)小苏打来中和醋。当气泡停止时,白色酪蛋白胶就可以使用了。
- 如图所示,用酪蛋白胶水将2根木棒首尾相连地粘在一起。
- 用其他胶水重复同样的步骤。让胶水在晚上变硬。
- 把胶粘的冰棒棍的一端放在一套书或两把椅子之间。
- 根据待测胶水的数量,向几个杯子中倒入少量水。
- 用小型厨房食物秤或电子浴室称称杯子的重量,并记录在纸上。
- 用胶带在每个杯子的顶部粘上绳子。
- 在冰棒棒的末端用绳子把杯子悬挂起来。
- 在下面放一个大碗,以防水溢出。
- 按照同样的步骤处理每一根粘棒,增加水的量,直到胶水粘断。
- 将结果记录在与所示表格类似的表格中。
胶水的名称和类型
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支持的最大重量(克或盎司) |
酪蛋白自制胶水 |
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Scotch®快干粘性白色胶水 |
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埃尔默的所有多用途白色胶水® |
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Amos®白色工艺胶 |
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Blick®多功能白色胶水
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