Concetti chiave
Plastica
Polimeri
Latte
Caseina
Introduzione
Hai mai sentito che la plastica può essere fatta con il latte? Se questo suona inverosimile, potresti essere sorpreso di apprendere che dai primi anni del 1900 fino al 1945 circa, il latte era comunemente usato per fare molti ornamenti di plastica diversi. Questo includeva bottoni, fibbie decorative, perline e altri gioielli, penne stilografiche, supporti per specchi portatili e set di pettini e spazzole di lusso. La plastica del latte (di solito chiamata plastica caseina) fu persino usata per fare gioielli per la regina Maria d’Inghilterra! In questa attività, creerai la tua plastica caseina con latte caldo e aceto.
Sfondo
La plastica è un gruppo di materiali che possono sembrare o sentirsi diversi, ma che possono essere tutti modellati in varie forme. Le somiglianze e le differenze tra i diversi prodotti di plastica si riducono alle molecole che li compongono. Tutte le materie plastiche sono composte da molecole che si ripetono in una catena, chiamata polimero. I polimeri possono essere catene di un solo tipo di molecola o di molecole diverse, collegate tra loro in modo regolare. Inoltre, in un polimero, una singola ripetizione del modello di molecole è chiamata monomero, che può consistere di un solo tipo di molecola o includere diversi tipi.
Il latte contiene molte molecole di una proteina chiamata caseina. Ogni molecola di caseina è un monomero e una catena di monomeri di caseina è un polimero. Il polimero può essere raccolto e modellato, ed è per questo che la plastica fatta con il latte è chiamata plastica di caseina.
Materiali
– Misurino
– Latte
– Forno e padella o un contenitore per microonde e microonde
– Tazza o altra tazza resistente al calore
– Cucchiai di misura
– Aceto bianco
– Asciugamani di carta
– Una superficie pulita, una superficie pulita e dura che non sia danneggiata dall’umidità
– Cucchiaio
– Stampini per biscotti, glitter, coloranti alimentari, pennarelli (tutti opzionali)
– Aiuto e supervisione di un adulto per riscaldare e maneggiare liquidi caldi
Preparazione
– Scaldate una tazza di latte in una padella o su un fornello fino a quando è bollente. In alternativa, puoi scaldare il latte in un contenitore per microonde al 50% di potenza per cinque minuti. Dovrebbe essere circa la stessa temperatura del latte che useresti per fare la cioccolata calda; riscaldare più a lungo se necessario.
Procedura
– Aggiungere quattro cucchiaini di aceto bianco in una tazza o in un’altra tazza resistente al calore.
– Aggiungere la tazza di latte caldo alla tazza. Dovresti vedere il latte formare dei grumi bianchi che si chiamano cagliate. Perché pensi che il latte formi dei grumi quando viene aggiunto all’aceto? Di cosa pensi che siano fatti?
– Mescola lentamente la tazza con un cucchiaio per qualche secondo. Cosa succede quando il latte e l’aceto si mescolano? Perché pensi che sia così?
– Impila quattro strati di carta assorbente su una superficie dura che non si danneggi se diventa umida.
– Una volta che la miscela di latte e aceto si è raffreddata un po’, usa un cucchiaio per estrarre la cagliata. Puoi farlo inclinando il cucchiaio contro l’interno della tazza per far uscire il liquido in eccesso e trattenere la cagliata nel cucchiaio. Raccogliete più cagliate che potete in questo modo e mettetele in cima alla pila di tovaglioli di carta.
– Piegate i bordi della pila di carta sopra la cagliata e premete su di essi per assorbire il liquido in eccesso. Usare altri tovaglioli di carta se necessario per assorbire l’umidità rimanente.
– Impastare tutta la cagliata in una palla, come se fosse una pasta. Quello che avete tra le mani è la plastica della caseina. In che modo la cagliata impastata è diversa da quella originale?
– Se vuoi usare la plastica di caseina per fare qualcosa, puoi colorarla, modellarla o modellarla ora (entro un’ora dalla preparazione dell’impasto di plastica) e lasciarla asciugare su carta assorbente per almeno 48 ore. Una volta asciugata, la plastica di caseina sarà dura.
– Suggerimento: Per modellare la plastica, l’impasto deve essere accuratamente lavorato. Stampi e tagliabiscotti funzionano bene o, con più pazienza, l’impasto può essere scolpito a mano. Coloranti alimentari, glitter o altri pezzi decorativi possono essere aggiunti all’impasto umido della plastica di caseina, e la plastica di caseina essiccata può essere dipinta o colorata con pennarelli.
– Extra: Come influisce la quantità di aceto usata sulla resa della plastica di caseina? Per scoprirlo, puoi ripetere questa attività, ma oltre a testare quattro cucchiai di aceto bianco con una tazza di latte caldo, prova anche a testare un cucchiaio, due cucchiai o otto cucchiai di aceto, ciascuno con una tazza di latte caldo. Per raccogliere la maggior parte della cagliata e avere un’idea migliore della loro resa in plastica della caseina, invece di raccogliere la cagliata con un cucchiaio, si può versare la miscela di aceto e latte attraverso un pezzo di stoffa di cotone (come una vecchia maglietta) fissata con degli elastici in cima a una tazza.
– Extra: Oltre all’aceto, ci sono molti altri acidi che incontriamo sempre in cucina, come il succo di limone, il succo d’arancia, la soda e il succo di pomodoro. Alcuni di questi acidi comuni funzionano meglio di altri per rendere la caseina plastica? In questa attività hai usato latte caldo che non aveva una temperatura specifica, ma usare latte più caldo o più freddo potrebbe influenzare la reazione della caseina plastica. Progetta un esperimento per indagare su questo. Come influisce la temperatura del latte sulla quantità di caseina plastica che puoi produrre?
Osservazioni e risultati
Sei riuscito a vedere la cagliata quando il latte caldo e l’aceto sono stati mescolati insieme, e hai potuto estrarre la cagliata per fare la caseina plastica?
Dopo aver aggiunto il latte caldo all’aceto, piccoli pezzi bianchi – la cagliata – dovrebbero diventare visibili nella miscela. Questo perché l’aggiunta di un acido (come l’aceto) al latte ne cambia il pH (acidità) e fa sì che le molecole di caseina si dispieghino e si riorganizzino in una lunga catena, facendo così cagliare il latte. Si dovrebbe essere in grado di usare un cucchiaio per separare la cagliata dalla maggior parte del liquido. Un’ulteriore asciugatura della cagliata con i tovaglioli di carta dovrebbe rendere la cagliata pronta per impastare in una palla e usarla come plastica di caseina, che può essere modellata e decorata.
Altro da esplorare
Fondamenti di polimeri dal Polymer Science Learning Center, Dipartimento di Scienza dei Polimeri, l’Università del Southern Mississippi
Caseina dalla Plastics Historical Society
Benvenuti al Caseino: Un museo virtuale dedicato alla plastica della caseina da John Morgan
Trasforma il latte in plastica! da Science Buddies
Questa attività è stata realizzata in collaborazione con Science Buddies