Koululaisohjelman tarkoitus

Jotta suomalainen kemia voi jatkossakin menestyä maailmanmarkkinoilla kemian tutkimuksen ja teollisuuden aloilla, meillä täytyy olla jatkossakin nuoria, innovatiivisia, rohkeita ja motivoituneita kemistisukupolvia.

Koululaisohjelmamme tarkoitus on innostaa kouluikäisiä lapsia kemiaan ja tieteeseen helppojen kemiallisten kokeiden avulla. Lasten ja nuorten luontainen kokeilunhalu ja innostus tekemisen kautta oppimiseen luo hyvää pohjaa laajemmalle kemian kiinnostuneisuudelle.

Tätä varten olemme tehneet kolme työpajaa, joita on helppoa ja hauskaa tehdä kotona tai koulussa. Työpajaohjeet ovat kaikkien vapaassa käytössä.

Muovin kemiaa

Työpajan tavoitteena on muovin kemiallisen perusrakenteen ja elinkaaren ymmärtäminen.

Kukin osallistuja puhaltaa ilmapallon ja solmii sen. Ilmapalloa ei kannata puhaltaa ihan täyteen, vaan kannattaa jättää pari viimeistä puhallusta puhaltamatta.

Tilassa on vesimaljakko, jossa on kasa grillitikkuja. Jos mahdollista, grillitikkujen on hyvä antaa kostua esimerkiksi pari tuntia vesimaljakossa. Märäksi kostutettu grillitikku työnnetään pallon kuoren kärjestä sisään ja toisesta päästä ulos.

Osa räjäyttää pallonsa, ja tämä tekee työpajasta jännittävän!

Ilmapallon keihästämisen idea on siinä, ettei grillitikkua yritä työntää tiukaksi pingottuneesta kohdasta. Kun tikun työntää sen sijaan sisään ilmapallon kärjestä ja ulos suukappaleen vierestä, ilmapallon kuori joustaa.

Muovista tehdään monia arjen käyttötavaroita, ja muovin avulla esimerkiksi ruoka saadaan pysymään pitempään hyvänä.

Muovijäte on kuitenkin vaaraksi eliöstölle. Jos ihmiset heittävät jätemuovin luontoon kuten meriin, se jauhautuu hiljalleen erityisen haitallisiksi mikromuoveiksi. Siksi muovi pitää kierrättää eli kerätä ja käyttää uudelleen. Näin säästetään myös raaka-ainetta – ja luontoa!

Ihan kaikki eivät halunneet osallistua tähän työpajaan, vaan jäivät mielummin sivummalle seuraamaan, poksahtaako ilmapallot rikki.

Jos pallo poksahtaa, kannattaa kokeilla uudestaan. Oikea kohta lävistää ilmapallo on noin sentin päässä ilmapallon päällimmäisestä kohdasta ja toiselta puolen noin sentin päässä puhallussuulakkeesta.

Kemia työn taustalla

Muovi on valmistettu pitkistä molekyyliketjuista, joita kutsutaan polymeereiksi. Polymeeriketjut ovat ilmapallon muovikuoressa kuin takkuinen, mutta sileäksi taputeltu tukka.

Kun puhallat ilmapallon, sen polymeeriketjut kiristyvät eniten kyljestä ja vähemmän ilmapallon päistä. Kun tikun työntää sen sijaan sisään ilmapallon kärjestä ja ulos suukappaleen vierestä, ilmapallon kuori joustaa. Tällöin ilmapallon kuori myös asettuu niin tiukasti tikun ympärille, ettei ilma pääse karkuun.

Kun tikun työntää varovasti ilmapallon sisään, teroitettu tikun pää pujahtaa tämän polymeeriketjujen muodostaman ”takkurakenteen” väleistä eikä katko ketjuja.

Jos yksi ketju katkeaa, se saattaa katketessaan vahingoittaa myös vieressä olevia
polymeeriketjuja. Kun tämä ilmiö leviää, ilmapallo paukahtaa hajalle.

Mustikkamehu maalina

Luokassa on tehty hieman esivalmisteluja – pöydät on suojattu muovisuojin ja opettajan pöydällä on valtavasti erilaisia pulloja ja mittaesineitä, joissa on erilaisia nesteitä.

Hapanta taidetta -työpajassa tehdään akvarellimaalaus mustikkamehulla ja keittiöstä löytyvillä mustikkamehuun reagoivilla aineilla. Samalla tutustutaan paitsi pH-paperilla mittaamalla, myös taiteen keinoin eri aineiden happamuuteen ja kemiallisiin reaktioihin.

Eri happamuuksien takia mustikkaliemi reagoi väriä vaihtamalla. Sitruunamehulla maalaten väri muuttuu vaaleanpunaiseksi, limonadilla vaaleansiniseksi ja soodaliuoksella vihreäksi.

Lopuksi happamuuksia voi tutkia pH-indikaattoripaperin avulla.

Lisäksi tarvitaan hieman maalausvälineitä – yksi leveämpi laveerauspensseli sekä jokaiselle aineelle omat pienemmät.

Pensseleitä kannattaa varata runsaasti.

Mustikka reagoi happamuuden muutoksiin. Emäksiset aineet kuten soodaliuos muuttavat väriä vihertäväksi, happamat kuten sitruunamehu taas punaiseksi.

Mitta-astioissa olevista nesteistä kolme ovat kutakuinkin värittömiä. Koska aineita ei voi tunnistaa väristä, niitä voi tunnistaa hajusta. Aluksi värittömien aineiden haistelu porukalla on yksi työpajan hauskoja osuuksia.

Tässä kokeillaan paperin nurkkaan, mitä tapahtuu, kun laittaa ison tipan yhtä ainetta ja sen päälle toisen tipan vielä toista ainetta.

Kemia työn taustalla

Mustikka reagoi happamuuden muutoksiin. Emäksiset aineet kuten soodaliuos muuttavat väriä vihertäväksi, happamet kuten sitruunamehu taas punaiseksi.

Happamuuteen liittyy sekin ilmiö, joka värjää mustikoita poimivan ihmisen sormet punertaviksi.

Ihmisen iho on hapan ja reagoi mustikan väriin. Kun mustikkaisia käsiä pesee emäksisellä saippualla, käsiin tarttunut väri muuttuu jälleen. Mitä arvelet siinä tapahtuvan?

Luo oma parfyymisi

Myös koululaiset olivat saaneet asiaankuuluvat varusteet – pitkät valkoiset Heurekan takit.

Tuoksujen kemiaa -työpajassa tutustutaan tuoksuihin, tunnistetaan niitä ja lopuksi sekoitetaan niitä keskenään tekemällä omat parfyymit.

Kun haistellaan useita tuoksuja peräkkäin, hajuaisti ei enää tunnista niin vahvasti uusia hajuja. Kun välillä haistaa kahvipapuja, on hajuaisti taas valmis tunnistamaan uusia tuoksuja.