科学项目
胶水强度比较:自制酪蛋白胶水和商用胶水
酪蛋白是牛奶的主要蛋白质。它大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、塑料和保护性涂料。
为了从牛奶中去除酪蛋白，产品要经过一个叫做降水．基本上就是加热牛奶，然后加入酸(醋)。当加热发生时，酪蛋白含量开始收缩并排出水分，产生块状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，加入小苏打溶液来中和酸。然后对凝乳施加压力以进一步去除水分。当水分含量降低到可接受的水平时，凝乳被干燥，形成一种坚硬的、类似塑料的蛋白质物质，可以作为粘合剂。
问题
比较自制酪蛋白胶的样品与几种商业胶水的保持强度。
研究问题:
- 酪蛋白(蛋白质)是如何从牛奶中分离出来的?
- 酪蛋白胶能起到粘合剂的作用吗?
- 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表现出更强的粘合强度?
- 哪种商业胶水比酪蛋白胶水粘接强度更低?
- 自制酪蛋白胶的持胶力是否与商业胶水相当?
材料
- 脱脂牛奶
- 醋
- 小苏打
- 量杯
- 耐热容器
- 汤匙
- 咖啡滤纸
- 塑料小漏斗
- 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种或更多商用白胶:Scotch®快干粘性白胶，Elmer 's All多功能白胶®，Amos®白色工艺胶，Blick®多功能白胶．
- 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，从火上移开。
- 继续搅拌直到凝结停止。静置直到凝乳全部沉淀到底部。
- 将固体(凝乳)从液体(乳清)中过滤出来，使用放在漏斗中的咖啡过滤器。
- 轻轻地用滤纸压住凝乳，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，白色酪蛋白胶水就可以使用了。
- 如图所示，用酪蛋白胶将两根木棒粘在一起。
- 用其他胶水重复相同的步骤。让胶水经过一晚上变硬。
- 把粘上的冰棒棒的一端放在一套书之间或两把椅子之间。
- 根据待测胶水的数量，在几个杯子中倒入少量水。
- 用厨房食物秤或浴室电子秤称杯子的重量，并在纸上记录重量。
- 用遮蔽胶带在每个杯子的顶部粘上绳子。
- 用绳子把杯子挂在冰棒的末端。
- 在下面放一个大碗，以防水溢出来。
- 对每根胶棒都遵循同样的步骤，不断增加水的量，直到胶水断裂。
- 将结果记录在类似于所示表的表格中。
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胶水的名称和类型
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最大支持重量(克或盎司） |
酪蛋白自制胶 |
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Scotch®快干粘性白胶 |
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埃尔默多用途白胶® |
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Amos®白色工艺胶 |
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Blick®多功能白胶
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