Klubbmaterial för åk 4-6 - Skolresurs.fi

LimKlubbmaterial för åk 4-6Anna Karin Jern och Berit Kurtén-Finnäs

MålEleverna ska inse att lim är något man kan tillverka själv av vanliga ingredienser ochatt människor förr i tiden tog tillvara det mesta. Eleverna lär sig att olika material harolika ytegenskaper som är betydelsefulla då man skall limma och kan resonera kringolika egenskaper som är önskvärda för lim.Försök 1Ta en oanvänd tunn fryspåse. Försök öppna påsen. Vad märker du?Försök 2Ta två OH-folier. Gnid den ena mot din tröja eller håret. Lägg folierna mot varandra.Försök ta dem loss från varandra. Vad märker du?Lite bakgrunsteoriTvå föremål som är tillräckligt nära varandrabehöver i princip inget lim för att hållas ihop,de hålls ihop av attraktionskrafter mellan ytorna(adhesion), dvs. ytorna dras till varandra.I praktiken är två ytor i det närmaste aldrig såsläta att de kan komma tillräckligt nära varandraför att hållas ihop enbart av attraktionskrafternamellan ytorna. Även en yta som viuppfattar som absolut slät innehåller håligheteroch ojämnheter.För att fästa två ytor vid varandra använder vi därför någon form av lim som passarihop med de ytor och material som skall sammanfogas. Limmet måste ha tre viktigaegenskaper:1. Det måste kunna tränga in i ojämnheterna i de båda ytorna som skasammanfogas. Det är därför i allmänhet vara flytande.2. Det måste kunna ”väta” ytan som skall limmas, dvs. fästa i ytan.Attraktionskraften mellan limmet och ytan måste vara större än limmetsytspänning (dvs. de krafter som håller ihop lim-molekylerna) så att limmetinte drar ihop sig som en boll på ytan (jämför en vattendroppe på ettdaggkåpeblad eller på en nyvaxad bil).3. Det måste kunna övergå i fast form, stelna.2

Attraktionen mellan materialets yta och limmetHur uppstår då attraktionen mellan limmetoch ytan som ska limmas? Man skiljer mellantvå huvudtyper, mekanisk adhesion ochspecifik adhesion. Att ytorna limmas ihopgenom mekanisk adhesion kan jämföras medhur ytorna i kardborreband hakar fast ivarandra. Limmet tränger in i ojämnheterna iytan och hakar fast då det stelnar. Det här ärväsentligt vid limning av trä där ytorna ärmycket ojämna.Specifik adhesion innebär att det uppstår någon form av kemisk bindning mellanytorna. Det här kan ske på olika sätt.Materialets yta har egenskaper som gör att limmet dras till den, båda är polära(har positivt och negativt laddade ändor eller delar i molekylen).Elektroner diffunderar från limmet till ytan, det uppstår en skillnad i laddningsom leder till elektrostatisk attraktion.Det bildas en fast lösning som består av limmolekyler (polymerer) och molekylerfrån ytan som diffunderat ut i limmet. Molekylerna har blandat sig med varandraoch bildar en stelnad blandning.Det bildas en kemisk förening mellan limmolekylerna och molekyler i materialetsyta.Limmet stelnarFör att de limmade ytorna skall hållas ihop måste limmet stelna. Det kan ske enligttre olika principer, dvs. genom1. torkning : lösningsmedlet avdunstar2. avkylning: det uppvärmda limmet svalnar och stelnar samtidigt3. härdning: innebär vanligen någon form av kemisk reaktion.3

Tillverka eget limRedan för länge sedan kände människorna till flera olika sorters lim. Det gårfortfarande bra att tillverka lim själv. Det enklaste är kanske att använda en koktpotatis som limstift för papper. Här nedan finns tre recept på lim.Testa limmet genom att limma papper, trä, metall (aluminiumfolie), plast. Hur längetar det innan limmet torkar? Vad händer om limmet blir vått igen?MjölklimMjölklim passar bra att limma läder med. Man göra t ex nyckelring eller grepp till endragked.Ingredienser:½ dl fettfri mjölk1 msk ättika¼ tsk matsoda1 msk vattenVärm mjölken t ex i mikron. Tillsätt ättikan och rör om. Mjölken klumpar sig. Samlaihop klumparna och krama ur vätskan och häll bort den. Tillsätt vatten och rör om såatt klumparna går sönder. Tillsätt matsoda och rör om. Sätt lite matsoda till omblandningen fortfarande bubblar. Mjölklimmet är färdigt.GelatinlimFörr kokade man lim av ben när man hade slaktat. Gelatin är gjort på samma sätt.Man kan därför göra lim av det. Gelatin används också i godis.Ingredienser:1 tsk gelatinpulver½ tsk socker½ dl ljummet vattenBlanda gelatin och socker. Tillsätt vatten och rör om. Det tar några minuter förgelatinet att dra i sig vattnet. Sedan kan man limma papper, kartong och trä medlimmet.4

FisklimFiskskinn kan kokas till lim. När man kokat fisk kan man ta tillvara skinnen. Skärskinnen i bitar och lägg dem i en kastrull med vatten och koka ca 1h. Sila sedan bortskinnen och fortsätt att koka vätskan tills den blir tjockare. När vätskan svalnat ärlimmet klart. Det tål värme bra, men löser sig i vatten.Lite bakgrundsteoriMjölklim eller kaseinlimMjölk innehåller ett protein som heter kasein. Kasein består av stora polära”hopskrynklade” molekyler med en negativt laddning utsida. Då man tillsätter ensyra till mjölken klumpar kaseinmolekylerna ihop sig och faller ut genom attmolekylernas negativa ytgrupper binds till vätejoner från syran och då minskarmolekylens löslighet i vattnet (mjölk består ju till största delen av vatten). Dettahänder också då mjölk surnar. För att undvika att fett följer med i fällningen bör mananvända fettfri mjölk. Fettet påverkar limegenskaperna.Då man tillsätter matsoda, som är basisk, till kaseinklumparna och rör om vecklas dehopklumpade kaseinmolekylerna ut sig och deras polära ytgrupper kan binda sigbåde till andra kaseinmolekyler och till ytan på andra föremål med liknandeegenskaper (polär yta). Kaseinet fungerar då som ett lim.Nackdelen med mjölklim är att den har dålig hållbarhet, är känslig för mikrober ochtorkar långsamt. Limmet lämpar sig inte heller för alla typer av ytor, dvs. fäster inte.Fördelen är att limmet inte är giftigt och att det är biologiskt nedbrytbart.Kasein används fortfarande industriellt. Av en liter fettfri mjölk får man 30 g kasein.Kasein används bl.a. till vissa konstnärsfärger och till bestrykning av en del finarepapper. Läder får en skyddande och vattenavstötande hinna då de bestryks medkasein.Gelatinlim och fisklimI hudar och ben finns ett protein som kallas kollagen. Kollagenets uppgift idjurkroppen är att hålla ihop cellerna. Gelatin framställs främst av slaktavfall ochbestår just av kollagen från hud och ben. Gelatin kan binda vatten men löser sig inte ivattnet utan bildar en gel med goda limegenskaper, pga att de storakollagenmolekylerna har polära ytgrupper.Gelatinlim har t.ex. använts till bokbindning. På motsvarande sätt kan stärkelse, somju har en liknande förmåga som gelatin att binda vatten utan att lösa sig i vatten,bilda en gel med goda limegenskaper. Stärkelsemolekylen är uppbyggd av ett stortantal glukosmolekyler, som alla har flera polära OH-grupper.5

Litteratur:Kemilärarnas resurscentrum: En sida om limhttp://www.krc.su.se/page.php?pid=183Andersson S., Sonesson A. och Vannerberg N-G., (1999). Kemin i samhället. Liber.Umeå Universitet. Skolkemi:Tillverka papperslim: http://school.chem.umu.se/Experiment/35Göra lim av kasein: http://school.chem.umu.se/Experiment/68Kan man tapetsera med abborrar: http://school.chem.umu.se/Experiment/1156