Els plàstics en la nostra societat

En el mòdul Els plàstics en la nostra societat els alumnes actuen com a membres d’una assessoria que ha d’aconsellar un material per fabricar un envàs. Es planteja la necessitat d’estudiar els plàstics abans de prendre una decisió. S’introdueixen el seu origen i naturalesa. Investiguen l’evolució històrica de l’ús dels plàstics i s’introdueixen els usos i noms dels plàstics i de les fibres sintètiques més comuns. Posteriorment, investiguen les propietats físiques de quatre plàstics comuns, obtenen a classe polímers sintètics i naturals i estudien l’estructura dels polímers i el procés de polimerització fent models amb clips. S’introdueixen les tècniques de transformació de plàstics i simulen una reacció d’espumació com a exemple. Investiguen experimentalment diferents aplicacions industrials i quotidianes dels plàstics i s’introdueixen algunes implicacions del seu ús relacionades amb l’estalvi energètic, les emissions de CO₂ i els residus. Investiguen el reciclatge de plàstics i porten a terme un procés de reciclatge d’un tros de polímer. S’introdueix l’anàlisi de cicle de vida, examinen l’energia, les emissions d’efecte hivernacle, l’aigua dolça i els residus sòlids que es gasten o generen en la producció dels envasos, la seva disposició i reciclabilitat i, finalment, usen una matriu de decisió per determinar quin material recomanen utilitzar.

El mòdul va dirigit a l’alumnat d’Educació Secundària Obligatòria (E.S.O.). La seva duració és de 17 a 21 períodes de classe.

Al realitzar les 10 activitats de que consta el mòdul, els alumnes han de ser capaços de:

• Definir operacionalment, mitjançant una terminologia científica, els conceptes bàsics relatius als polímers (estructura, propietats i aplicacions), a la reacció química de síntesi (reactius, productes de reacció…) i al cicle de vida d’un producte.
• Interpretar fulls de treball i seguir procediments experimentals relacionats amb la síntesi de polímers, la determinació de les seves propietats físiques, la simulació d’estructures moleculars de plàstics, les tècniques de transformació, les aplicacions dels plàstics i llur reciclatge mecànic.
• Observar i anotar, de manera sistemàtica, dades experimentals quantitatives i qualitatives.
• Analitzar i interpretar dades experimentals quantitatives i qualitatives.
• Comunicar i debatre, emprant la terminologia pròpia de les ciències experimentals, 1) els avantatges i inconvenients de diferents tipus d’envasos, 2) l’evolució històrica dels plàstics i del seu ús, 3) els resultats obtinguts en les síntesi de polímers entrecreuats, les proves de determinació de propietats físiques dels polímers i les construccions de models de les seves estructures moleculars, 4) els resultats obtinguts en les experiències de tècniques de transformació, d’aplicacions i de reciclatge mecànic dels plàstics.
• Treballar en grup en la realització de síntesis de polímers, determinació de propietats físiques, simulació d’estructures moleculars i tècniques de transformació, aplicacions i reciclatge mecànic dels plàstics.
• Adquirir pensament crític (argumentar els criteris a partir dels quals es prenen decisions sobre el material per a la fabricació d’un producte tenint en compte el seu cicle de vida).
• Desenvolupar iniciativa pròpia per redactar un procediment experimental, per dibuixar i fabricar un objecte de plàstic reciclat i per discutir els avantatges i els inconvenients de diferents tipus d’envasos.
• Prendre una decisió argumentada relacionada amb la utilització de diferents tipus d’envasos (valorar els pros i contres, el factor ambiental, les contrapartides, les limitacions de la ciència i la tecnologia i el fet que no existeixi una solució única a un problema).
• Integrar la informació relacionada amb les propietats del plàstic, de l’alumini i del vidre i amb els avantatges i els inconvenients d’aquests materials en la presa d’una decisió raonada sobre el tipus de material per un envàs.
• Prendre consciència de l’impacte mediambiental dels hàbits socials de consum.
• Respectar la diferència d’opinions en els temes mediambientals i sociocientífics relacionats amb la utilització social dels plàstics.
• Valorar la utilització correcta del material experimental i respectar les normes del seu ús i manteniment.
• Tenir una actitud responsable respecte als rols que s’assumeixen dins d’un grup.
• Valorar els avantatges i els inconvenients de cadascun dels tipus d’envasos i de la utilització dels productes reutilitzables i d’un sol ús.
• Valorar la importància de diferents factors ambientals, econòmics, socials i personals en el procés de presa de decisions raonades sobre la selecció del tipus de material per a un envàs.
• Prendre consciència de la dificultat de prendre una decisió amb implicacions socials sense disposar de tota la informació necessària.

El mòdul s’ofereix a punt per al seu ús immediat amb el material suficient per ser utilitzat 5 vegades amb 24 alumnes (el kit base pot ser utilizat més vegades). Es precisa el següent material:

Equip base

Equip base (material comú per a totes las unitats) (ref. PL-3cat-base):

• 48 recipients calibrats de 30 ml
• 26 gots de plàstic 100 ml
• 12 gots de plàstic de 250 ml
• 24 culleres petites
• 12 comptagotes

Els equips A, B, C, D i E requereixen l’equip base per realitzar les activitats de les unitats corresponents.

Equip A

Equip A (material corresponent a la unitat 3) (ref. PL-3cat-A):

• 6 ampolles gotejadores de 30 ml d’alcohol desnaturalitzat (etanol)
• 2 ampolles dosificadores de 120 ml d’acetona
• tires de polipropilè: 40 blaves i 10 incolores
• tires de policlorur de vinil: 40 verdes i 10 taronges
• tires de polietilè d’alta densitat: 40 vermelles i 10 negres
• tires de poliestirè: 40 grogues i 10 blanques
• 60 grans de polipropilè
• 60 grans de policlorur de vinil
• 60 grans de polietilè d’alta densitat
• 60 grans de poliestirè
• 30 sobres de sal
• 100 clips

Equip B

Equip B (material corresponent a les unitats 4, 5 i 6) (ref. PL-3cat-B):

• 240 ml d’alum en pols
• 240 ml de bicarbonat de sodi en pols
• 6 ampolles dosificadores de 250 ml de solució de polialcohol vinílic al 4%
• 6 ampolles dosificadores de 250 ml de solució de borat de sodi al 4%
• 1 ampolla gotejadora de 15 ml de colorant blau
• 1 ampolla gotejadora de 15 ml de colorant
• 6 ampolles dosificadores de 100 ml de solució d’acetat de vinil (cola blanca)
• 3 ampolles gotejadores de 7 ml de dissolució de nitrat de ferro (III)
• 300 clips
• 100 clips de color
• 50 grams de gelatina en pols

Equip C

Equip C (material corresponent a les activitats 7.1 i 7.2, unitat 7) (ref. PL-3cat-C):

• 600 ml de terra de torreta
• 12 embuts APQUA
• 120 papers de filtre
• 60 ml de poliacrilat de sodi en pols
• 2 bolquers de tela
• 2 bolquers d’un sol ús

Equip D

Equip D (material corresponent a les activitats 7.3 i 7.4, unitat 7) (ref. PL-3cat-D):

• 1 ampolla gotejadora de 15 ml de colorant vermell
• 2 ampolles de 120 ml d’acetona
• 6 coladors
• 20 g d’Algin (alginat de sodi)
• 40 g de Calcic (clorur de calci)
• mostres d’escuma de poliestirè
• 6 gots de plàstic de 250 ml
• 3 flameres d’alumini
• 3 termòmetres

Equip E

Equip E (material corresponent a la unitat 8) (ref. PL-3cat-E):

• 60 tires de plàstic termoplàstic
• 12 pinces