(SCE 3103 MENEROKA BAHAN) TOPIK 1 BAHAN SEMULA JADI DAN BAHAN BUATAN SINOPSIS Sesetengah bahan terjadi secara semula jadi, contohnya kayu, getah, batu, kapas, sutera dan benang manakala yang lain dihasilkan oleh manusia dari bahan semula jadi contohnya kaca, plastik dan seramik. Bahan-bahan ini mempunyai sifat- sifat yang berbeza dan sifatnya akan menentukan penggunaannya. Dalam topik ini, anda akan diperkenalkan kepada bahan semula jadi dan bahan buatan serta kegunaannya. Anda juga akan membandingkan sifat-sifatnya dan mengaitkan penggunaannya dalam kehidupan seharian. HASIL PEMBELAJARAN 1. Mengenal pasti bahan semula jadi dan bahan buatan 2. Menyatakan sifat-sifat bahan semula jadi 3. Menyatakan sifat-sifat bahan buatan 4. Membanding dan membezakan sifat-sifat bahan semula jadi dan bahan buatan 5. Menjelaskan kegunaan bahan semula jadi dan bahan buatan 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
(SCE 3103 MENEROKA BAHAN)
TOPIK 1 BAHAN SEMULA JADI DAN BAHAN BUATAN
SINOPSIS
Sesetengah bahan terjadi secara semula jadi, contohnya kayu, getah, batu,
kapas, sutera dan benang manakala yang lain dihasilkan oleh manusia dari
bahan semula jadi contohnya kaca, plastik dan seramik. Bahan-bahan ini
mempunyai sifat-sifat yang berbeza dan sifatnya akan menentukan
penggunaannya. Dalam topik ini, anda akan diperkenalkan kepada bahan
semula jadi dan bahan buatan serta kegunaannya. Anda juga akan
membandingkan sifat-sifatnya dan mengaitkan penggunaannya dalam
kehidupan seharian.
HASIL PEMBELAJARAN
1. Mengenal pasti bahan semula jadi dan bahan buatan
2. Menyatakan sifat-sifat bahan semula jadi 3. Menyatakan sifat-sifat bahan buatan 4. Membanding dan membezakan sifat-sifat bahan semula jadi dan
bahan buatan 5. Menjelaskan kegunaan bahan semula jadi dan bahan buatan 6. Menghubungkaitkan kegunaan bahan dengan sifatnya dalam kehidupan seharian
1
(SCE 3103 MENEROKA BAHAN)
KERANGKA TAJUK-TAJUK
Rajah 1.1 Kerangka Tajuk-Tajuk
ISI KANDUNGAN 1.1 Bahan Semula jadi
Bahan semula jadi adalah bahan yang dihasilkan secara proses semula
jadi. Sumber-sumber utama bagi bahan semula jadi adalah tumbuhan, haiwan
atau tanah. Mineral dan logam yang dapat diekstrak juga dianggap sebagai
bahan semula jadi.
Sebahagian daripada sifat-sifat bahan semula jadi adalah seperti berikut:
• berharga
• tulen dan semula jadi
• mudah diurai dan degradasikan
• berasal daripada tumbuh-tumbuhan, haiwan atau tanah
2
(SCE 3103 MENEROKA BAHAN)
Rajah 1.2 Bahan Semula jadi(Sumber: http://images.google.com)
Beberapa contoh bahan semula jadi:
• Tanah
• Getah
• Petroleum (Bahan Api)
• Bahan-bahan bukan organik (batu)
• Rencam (tanah liat, porselin)
• Kayu (rotan, buluh, kulit kayu)
• Logam (tembaga, gangsa, besi, emas, perak)
• Gentian Semula jadi (benang bulu, sutera, kapas, flaks, hem, jut, kapok)
Terdapat banyak kegunaan bahan-bahan semula jadi. Bahan semula jadi
dipilih untuk membuat objek tertentu kerana sifat-sifatnya. Kayu, contohnya
digunakan untuk membuat perabot dan bingkai pintu. Ia digunakan untuk
membuat perabot disebabkan kekerasan, keanjalan dan keliatan.
Kesederhanaan sifat-sifat kayu membolehkan ia dipotong dengan alat keluli
seperti gergaji, pahat dan ketam kayu. Apabila paku atau skru digunakan ke
atas kayu, cengkaman adalah kuat dan kayu biasanya tidak pecah. Oleh
kerana kayu adalah pengalir haba yang sangat lemah, maka ia dapat
membantu untuk memelihara tenaga apabila digunakan dalam bingkai pintu dan
tingkap. Logam pula digunakan untuk membuat struktur dalam bangunan.
Logam merupakan bahan-bahan yang berkilat, keras dan kuat. Petroleum boleh
digunakan dalam pembuatan detergen dan plastik. Gentian semula jadi seperti
3
(SCE 3103 MENEROKA BAHAN)
kapas, sutera dan benang bulu digunakan secara meluas untuk membuat
pakaian kerana ia kuat, tahan lasak dan mempunyai tekstur yang licin dan
lembut.
Akses Internet (1 jam)
Akses internet untuk mengumpul maklumat mengenai kegunaan bahan-
bahan semulajadi yang lain. Hubungkaitkan kegunaannya dengan sifat-
sifatnya dan bincangkan mengapa bahan-bahan tersebut digunakan untuk
membuat objek.
1.2 Bahan buatan
Bahan buatan adalah bahan yang dibuat melalui proses-proses kimia di
mana bahan-bahan mentah berubah menjadi pelbagai jenis bahan. Adalah
perlu untuk membezakan dengan hati-hati antara bahan dengan bahan
sesuatu objek itu diperbuat. Sebagai contoh: batu adalah bahan semula jadi,
oleh itu batu kerikil di pantai adalah objek semula jadi kerana ia tidak
dibentuk oleh aktiviti manusia. Blok bangunan yang dibuat daripada potongan
batu dan bumbung bangunan adalah objek buatan walaupun kedua-duanya
diperbuat daripada bahan-bahan semula jadi.
Bahan-bahan buatan termasuk aloi, plastik, bahan komposit, bahan
kimia industri, sabun dan detergen.
4
(SCE 3103 MENEROKA BAHAN)
Rajah 1.3 Bahan Buatan(Sumber: http://google.images.com)
Sifat-sifat bahan buatan adalah seperti berikut:
• Tahan Lasak
• Ringan
• Kukuh
• Reka bentuk untuk fleksibiliti
• Tidak mengurai dan didegradasikan dengan mudah
• Ia biasanya dibuat daripada beberapa bahan semula jadi
• Boleh diwujudkan oleh proses fizikal dan kimia
Apabila kita membuat sesuatu objek, kita perlu memilih bahan-bahan
yang mempunyai ciri-ciri yang sesuai. Rajah 1.4 menunjukkan perbandingan
bahan-bahan buatan berdasarkan kepada ciri-cirinya.
dalam cawan, atau tangki pengangkutan, untuk mengelakkan pra-pembekuan
lateks sebelum sampai di kilang. Ia juga boleh dibiarkan dalam cawan supaya
membeku secara semula jadi (tindakan bakteria yang menghasilkan asid) di
dalam cawan dan akan dikutip semasa penorehan seterusnya. Walau
bagaimanapun ini akan menghasilkan produk getah yang lebih rendah grednya.
Biasanya, lateks yang dikumpul kemudiannya dibawa ke pusat pengumpulan
dan dituangkan ke dalam tangki besar. Lateks ini kemudian ditapis untuk
membuang kotoran dan kemudian disalurkan kepada mesin pengempar untuk
membuang air. Getah pukal diperolehi apabila asid metanoik atau etanoik
ditambah kepada susu getah menyebabkan pembekuan molekul getah
berlaku. Ion hidrogen yang bercas positif dari asid akan meneutralkan cas negatif
molekul getah.
Susu getah beku kemudiannya digulung menjadi kepingan dengan
menggunakan penggelek. Kepingan getah dipotong kepada saiz yang sesuai
dan dihantar ke kilang getah untuk pemprosesan. Kepingan getah dibasuh
dengan mesin yang menggunakan sabun dan air untuk menghilangkan kotoran
luaran. Kemudian, ia digantung pada batang buluh untuk pengeringan selama
kira-kira 3-5 hari bergantung kepada ketebalan kepingan getah. Selepas itu, ia
dikeringkan di rumah asap, dikekalkan pada suhu 700C, dengan menggunakan
kayu daripada pokok-pokok getah yang lebih tua atau hampas
kelapa. Proses ini dipanggil menyalai.
Selepas diasapkan, kepingan getah menjadi lebih telus dan kekotoran lebih
mudah dilihat dan dikeluarkan. Kepingan getah yang diasap ini dipanggil “Ribbed
Rubber Sheet” atau RRS. Kepingan getah digredkan sebagai RRS1, RRS2,
RRS3, RRS4 dan RRS5 bergantung kepada warna, ketulenan dan kekenyalan.
Kepingan getah kering kemudiannya ditekan ke dalam kiub dengan
menggunakan penekan hidraulik untuk membentuk getah pukal. Getah pukal
12
(SCE 3103 MENEROKA BAHAN)
digunakan untuk membuat tayar selepas pemvulkanan. Kepingan getah yang
diproses kemudian dijual kepada kilang-kilang untuk membuat pelbagai bahan.
Hari ini, Asia merupakan pengeluar utama getah asli. Ketiga-tiga negara
pengeluar terbesar (Indonesia, Malaysia dan Thailand) mengeluarkan sebanyak
72% daripada jumlah pengeluaran getah asli dunia.
13.3 Perangkaian Silang dalam Getah Asli
Getah asli mentah adalah termoplastik, menjadi lembut dan melekit pada hari-
hari yang panas dan keras apabila ia disejukkan kepada suhu yang lebih
rendah. Oleh sebab itu penggunaannya adalah terhad. Ia boleh dibuat lebih
keras dengan memperkenalkan ikatan kimia antara rantaian polimer. Ikatan
kimia yang dibentuk antara rantaian dipanggil perangkaian silang. Rajah 13,3
menunjukkan perangkaian silang di antara rangkaian polimer. Semakin banyak
perangkaian silang, semakin keras bahan tersebut.
Rajah 13.3 Perangkaian Silang dalam polimer
13.4 Pemvulkanan Getah Asli
13
Polimer 1
Polimer 2
Polimer 3
Polimer 4
Tiada rangkai silang
ada rangkai silang
(SCE 3103 MENEROKA BAHAN)
Pemvulkanan getah asli merupakan satu proses perangkaian silang yang ditemui
oleh Charles Goodyear pada tahun 1839. Goodyear secara tidak sengaja
mendapati bahawa menambah sulfur kepada getah asli diikuti dengan
pemanasan campuran menjadikan getah lebih kuat dan lebih tahan terhadap
pengoksidaan atau tindak balas yang lain. Dalam getah tervulkan, atom-atom
sulfur membentuk rangkaian silang antara rantai-rantai panjang molekul getah
asli. Pemvulkanan getah asli memerlukan dua atom sulfur bagi dua unit isoprena
seperti ditunjuk dalam Rajah 13.4.
Rajah 13.4 Perangkaiaan silang dalam getah asli
Apabila diregangkan, rantai getah tervulkan tidak boleh mengelangsor di
antara satu sama lain dan terpaksa balik semula kepada bentuk asalnya oleh
rantai silang atom sulfur. Akibatnya getah tervulkan menjadi lebih keras, lebih
kenyal dan kurang melekit apabila panas.
13.5 Sifat-sifat Getah Asli
14
(SCE 3103 MENEROKA BAHAN)
Getah mempunyai sifat-sifat fizikal dan kimia yang unik. Antara sifat-sifat
getah asli ialah:
mudah terbakar
kenyal dan boleh diregang
reaktif kepada agen kimia seperti minyak, gris dan petrol
fleksibel kerana ia adalah satu termoplastik yang lembut dan
mengeras bila berlaku pemanasan, boleh cair dan terbentuk semula
untuk diguna pakai semula.
tidak telap air. Ini menjadikannya suatu penghalang yang sangat baik
terhadap patogen seperti virus HIV yang menyebabkan AIDS.
Peka kepada penipisan ozon disebabkan oleh kehadiran ikatan
berganda dalam setiap unit berulang.
Berfikir (1 jam)
Bolehkah anda menyatakan beberapa sifat-sifat getah sintetik? Gunakan pengurusan grafik untuk membandingkan dan membezakan sifat-sifat getah sintetik, getah asli dan getah tervulkan.
13.6 Penggunaan Getah
Penggunaan getah termasuk getah asli, getah sintetik dan getah tervulkan
adalah berbeza-beza. Getah asli yang digunakan untuk membuat objek adalah
seperti berikut:
• pemadam
• hos air
• gelang getah
• tumit kasut
15
(SCE 3103 MENEROKA BAHAN)
• sarong tangan, pembedahan dan perubatan
• kondom
• assesori enjin untuk mengurangkan getaran dan hentakan
Getah tervulkan digunakan untuk membuat objek seperti:
alas kereta
tayar kenderaan
hos radiator
pengelap cermin kereta
penyumbat dan pengalas pengantungan (Seals and suspension
mountings)
Getah sintetik seperti neoprene digunakan untuk membuat objek seperti:
gaskets
tali pinggang kereta
tali pengangkut
paip atau hos fleksibel untuk industri petrol
bahan-bahan penebat untuk sambungan elektrik di tempat yang ada
bahan kimia
Rajah 13.5 Penggunaan Getah (Source: http://images.google.com)
Kita menggunakan banyak produk yang diperbuat dari kertas. Dalam topik ini
anda akan mempelajari tentang jenis kertas, sifat kertas, proses pembuatan
kertas dan kegunaan kertas dalam kehidupan harian kita.
HASIL PEMBELAJARAN
1. Menyatakan jenis-jenis kertas
2. Menyatakan sifat-sifat kertas
3. Menerangkan proses membuat kertas
4. Menyatakan kegunaan kertas dalam kehidupan harian kita
KERANGKA TAJUK-TAJUK
Rajah 15.1 Kerangka Tajuk-tajuk
ISI KANDUNGAN
31
(SCE 3103 MENEROKA BAHAN)
Perkataan kertas berasal daripada istilah Yunani untuk bahan penulisan purba
Mesir yang dikenali sebagai papyrus, yang terbentuk daripada jalur pukulan
tumbuhan papyrus. Kertas adalah helaian nipis yang digunakan terutamanya
untuk menulis, mencetak atau pembungkusan.
15.1 Jenis-jenis Kertas
Kertas adalah bahan yang boleh didapati dalam pelbagai jenis ketebalan dan
berat yang berbeza. Beberapa jenis kertas termasuk:
• kertas bank
• kertas buku
• kertas inkjet
• kertas penunjuk pH
• kertas fotografi
• kertas biasa
• kertas kitar semula
• kertas beras
• kertas tuala
• kertas dinding
• kertas lilin
• kertas pasir
• kertas bersalut (permukaan berkilat dan matt)
• kertas biasa
• Kertas akhbar
15.2 Sifat-sifat Kertas
32
(SCE 3103 MENEROKA BAHAN)
Kita perlu menggunakan kertas setiap hari. Kegunaannya adalah
disebabkan oleh sifat-sifat uniknya seperti:
• Berat Asas (GSM)
• Kecerahan, keputihan dan warna
• Kestabilan dimensi
• Kebolehan dilipat (lipatan Double)
• Pembentukan
• Kilat (Gloss)
• Mesin dan Haluan melintang
• Lembapan
• Kelegapan
• ketelapan (porosity)
• pelbagai saiz / Cobb
• kelicinan
• Kekukuhan
• Kenyal (Pemanjangan)
• Rintangan mengoyak
• Suhu dan Kelembapan: keadaan Kertas
• Ketebalan
• Kekuatan permukaan (Wax Pick No.)
Wire side and Felt side
Membuat nota (2 jam)
Untuk memperolehi kefahaman yang lebih baik bagi setiap sifat- sifat kertas yang disenaraikan di atas, baca artikel dalam laman web berikut: http://www.biltpaper.com/atoz2.asp .