pobieranie: Identyfikacja tworzyw sztucznych2
Pobierz dokument docPrzeglądaj wersję html pliku:
Laboratorium przetwórstwa tworzyw
sztucznych
temat: IDENTYFIKACJA TWORZYW SZTUCZNYCH .
Polimery są substancjami złożonymi z makrocząsteczek,
charakteryzujących się regularnym lub nieregularnym powtarzaniem się
w nich ugrupowań atomów, zwanych monomerami, jednego lub kilku
rodzajów .Makrocząsteczki składają się z bardzo wielkiej liczby
monomerów tj. małocząsteczkowych związków chemicznych . Liczba
ośrodków reaktywnych określa funkcyjność monomeru i ma bezpośredni
wpływ na budowę makrocząsteczki. Na przykład chlorek winylu jest
monomerem dwufunkcyjnym :
-CH2 -CH-
Cl
podobnie styren:
-CH-CH2-
C6H5
Typy polireakcji:
-polimeryzacja - jest polireakcją łańcuchową, zachodzącą dzięki
obecności wiązań nienasyconych lub na skutek rozerwania nietrwałego
pierścienia monomeru, bez wydzielania produktów ubocznych i bez
przegrupowania atomów.
-polikondensacja - polega na stopniowej kondesacji monomerów i zachodzi
z wydzieleniem produktów ubocznych.
-poliaddycja - jest polireakcją stopniową podobnie jak
polikondensacja, ale bez wydzielania produktów ubocznych.
Rozpoznanie tworzywa :
To samo tworzywo może występować w wielu różnych odmianach .
Tworzywo można rozpoznać przez :
1) porównanie z wzorcem
2) porównanie z wiedzą książkową
3) przez oględziny ( wykorzystanie zmysłów )
Oględziny i porównanie z wzorcami :
Sprawdzamy czy tworzywo jest przezroczyste , prześwietlające oraz
bezbarwne . Tworzywa przezroczyste należą do grupy tworzyw
bezpostaciowych (termoplasty , duroplasty ) . Duroplasty cechuje
przestrzennie usieciowana budowa , w związku z tym wyróżniają się
dobrą sztywnością , nierozpuszczalnością i nietopliwością .
Termoplasty zbudowane są z makrocząsteczek liniowych rzadziej
rozgałęzionych , dzięki czemu są odwracalnie plastyczne w
podwyższonych temperaturach , a twarde w temperaturze otoczenia . Biel
tworzyw sztuczny wynika z rozdrobnienia struktury . Tworzywo może być
barwne , barwne przezroczyste , barwne prześwietlające i
nieprześwitujące . Barwę tworzywa otrzymujemy przez dodanie pigmentu
lub barwnika .
Wykorzystanie zmysłu słuchu :
Uderzamy tworzywem o tworzywo i słuchamy odgłosów (odpowiedż
tworzywa na uderzenie ) . Tworzywa mogą wydawać dżwięk głuchy ,
tłumiony , metaliczny . Twarde szkliste tworzywa wydają odgłos
metaliczny , dzwięczny . Polistyren np. daje dżwięk metaliczny przy
uderzeniu . Należy jednak pamiętać że dżwięk zależy od kształtu
przedmiotu . Jm bardziej tworzywo jest elastyczne , tym bardziej tłumi
drgania .
Wykorzystanie dotyku :
Każde tworzywo przy dotyku jest inne . Łatwo można wyczuć teflon
gdyż jest śliski . Polietyleny są w dotyku świecowate .
Wykorzystanie dotyku i smaku :
Zasadniczo tworzywa sztuczne są bez smakowe i bez zapachu . Ale przy
polikondensacji wytwarza się np. amoniak który z czasem zanika w
tworzywie .
Stosuje się również metodę ilościową która polega na zmierzeniu
ciężaru właściwego .
2000 kg/m3 tworzywa z napełniaczami nieorganicznymi (epoksydy i
poliestry wzmocnione włóknem szklanym ), polichlorek wineliedenu
> 2000 kg/m3 teflon, tworzywa fluorowe (PTFE), politrójfluoroetylen
Badania idenfikacyjne na podstawie rozkładu termicznego :
Tworzywa rozkładają się chemicznie pod wpływem temperatury .
Zachowanie się tworzywa w płomieniu palnika .
Próbkę tworzywa umieszczamy w płomieniu (płomień bezbarwny ) i
trzymamy chwilę . Następnie wyjmujemy próbkę z płomienia i
obserwujemy czy płonie dalej czy gaśnie . Jeżeli pali się
obserwujemy czy kopci , jeżeli w płomieniu nie pali się to jest
odporne na wysoką temperaturę (np. fluorowce ). Jeżeli po wyjęciu z
płomienia , paliło się i zgasło i dymi , to badamy zapach . Tworzywa
z chlorem , teflon dają zapach kwaśny , tworzywa fenolowe dają
gryzący dym o zapachu foraldehydu . Aromatyczne zapachy dodawane do
tworzyw dają zapach np. owocowy . Jeżeli płomień po wyjęciu
tworzywa nie zgasł to obserwujemy barwę tego płomienia . Barwa
niebieska (dużo wodoru , mało węgla ), barwa żółta z zanikającymi
niebieskimi krawędziami i czarny kopeć (dużo węgla w postaci sadzy
fruwającej w powietrzu ), barwa żółta (średnio węgla ) . Chlor
daje zielonkawe obrzerze płomienia (polichlorek winylu ) . Obserwujemy
jak tworzywo zachowuje się w płomieniu , czy się topi , czy kapią
krople (krople zazwyczaj płoną ) . Tworzywa mające wyższą masę
cząsteczkową będą skwierczeć , będą występowały na powierzchni
bąble alenie będą kapać krople ( poliamid , polimetakrylan metylu )
.
Bada się zachowanie tworzywa sztucznego względem rozpuszczalników lub
metodą badania rezonansu jądrowo-magnetycznego .
TABELA WYNIKÓW
Rozkład termiczny
Lp. Oględziny Hipoteza Masa właściwa* Płynność
palność Płomień Zapach Wnioski końcowe
1 kruche Termoplast
krystaliczny + średnia, tworzenie
się „nitek” Blady, pali się poza płomieniem parafina polietylen
2 kruche termoplast + duża Niebieski, tylko w palniku Róg, kości
Poliamid (nylon)
3 Twarde, białe ,śliskie teflon +++ niska brak brak teflon
4 Plastomer
niebieski guma + kopci Żółty z niebieskim ostry, kwaśny Polichlorek
winylu
PCV
5 twarde żywica + + Pali się Sadza żarzy się ostry, kwaśny Żywica
fenolowa
6 czerwone termoplast + Pali się gwałtownie - kamfora celuloid
7
Zywica ++ niepalne - nieprzyjemny żywica
8 Elastyczne
przezroczyste Elastomer
Bezpostac + palny Kapiący płomień białe dymki ostry Polichlorek
winylu ze
zmiękczaczem
9 białe termoplast + Pali się poza płomieniem, miękkie Trzaski, nie
kapie - Polimetakrylan metylu
* - zwiększona liczba + oznacza większą masę właściwą
Wnioski :
Po przeprowadzeniu ćwiczenia,stwierdzam że bardzo ciężko jest
przeprowadzić identyfikację tworzyw sztucznych ponieważ występuje
dużo tworzyw o zbliżonych własnościach. Podczas przeprowadzania
doświadczenia identyfikowaliśmy tworzywa biorąc pod uwagę oględziny
zewnętrzne , dżwięk, zachowanie się płomienia, zapach. Dzięki
tabelom wzorcowym mogliśmy określić rodzaj tworzywa. Przeprowadzone
rozpoznanie jest wystarczające dla celów praktycznych.
Jednak w celu jednoznacznego okreslenia gatunku tworzywa należy
przeprowadzić kosztowe ekspertyzy w specjalistycznych laboratoriach.
Identyfikacja tworzyw sztucznych2
Laboratorium przetwórstwa tworzyw
sztucznych
temat: IDENTYFIKACJA TWORZYW SZTUCZNYCH .
Polimery są substancjami złożonymi z makrocząsteczek,
charakteryzujących się regularnym lub nieregularnym powtarzaniem się
w nich ugrupowań atomów, zwanych monomerami, jednego lub kilku
rodzajów .Makrocząsteczki składają się z bardzo wielkiej liczby
monomerów tj. małocząsteczkowych związków chemicznych . Liczba
ośrodków reaktywnych określa funkcyjność monomeru i ma bezpośredni
wpływ na budowę makrocząsteczki. Na przykład chlorek winylu jest
monomerem dwufunkcyjnym :
-CH2 -CH-
Cl
podobnie styren:
-CH-CH2-
C6H5
Typy polireakcji:
-polimeryzacja - jest polireakcją łańcuchową, zachodzącą dzięki
obecności wiązań nienasyconych lub na skutek rozerwania nietrwałego
pierścienia monomeru, bez wydzielania produktów ubocznych i bez
przegrupowania atomów.
-polikondensacja - polega na stopniowej kondesacji monomerów i zachodzi
z wydzieleniem produktów ubocznych.
-poliaddycja - jest polireakcją stopniową podobnie jak
polikondensacja, ale bez wydzielania produktów ubocznych.
Rozpoznanie tworzywa :
To samo tworzywo może występować w wielu różnych odmianach .
Tworzywo można rozpoznać przez :
1) porównanie z wzorcem
2) porównanie z wiedzą książkową
3) przez oględziny ( wykorzystanie zmysłów )
Oględziny i porównanie z wzorcami :
Sprawdzamy czy tworzywo jest przezroczyste , prześwietlające oraz
bezbarwne . Tworzywa przezroczyste należą do grupy tworzyw
bezpostaciowych (termoplasty , duroplasty ) . Duroplasty cechuje
przestrzennie usieciowana budowa , w związku z tym wyróżniają się
dobrą sztywnością , nierozpuszczalnością i nietopliwością .
Termoplasty zbudowane są z makrocząsteczek liniowych rzadziej
rozgałęzionych , dzięki czemu są odwracalnie plastyczne w
podwyższonych temperaturach , a twarde w temperaturze otoczenia . Biel
tworzyw sztuczny wynika z rozdrobnienia struktury . Tworzywo może być
barwne , barwne przezroczyste , barwne prześwietlające i
nieprześwitujące . Barwę tworzywa otrzymujemy przez dodanie pigmentu
lub barwnika .
Wykorzystanie zmysłu słuchu :
Uderzamy tworzywem o tworzywo i słuchamy odgłosów (odpowiedż
tworzywa na uderzenie ) . Tworzywa mogą wydawać dżwięk głuchy ,
tłumiony , metaliczny . Twarde szkliste tworzywa wydają odgłos
metaliczny , dzwięczny . Polistyren np. daje dżwięk metaliczny przy
uderzeniu . Należy jednak pamiętać że dżwięk zależy od kształtu
przedmiotu . Jm bardziej tworzywo jest elastyczne , tym bardziej tłumi
drgania .
Wykorzystanie dotyku :
Każde tworzywo przy dotyku jest inne . Łatwo można wyczuć teflon
gdyż jest śliski . Polietyleny są w dotyku świecowate .
Wykorzystanie dotyku i smaku :
Zasadniczo tworzywa sztuczne są bez smakowe i bez zapachu . Ale przy
polikondensacji wytwarza się np. amoniak który z czasem zanika w
tworzywie .
Stosuje się również metodę ilościową która polega na zmierzeniu
ciężaru właściwego .
2000 kg/m3 tworzywa z napełniaczami nieorganicznymi (epoksydy i
poliestry wzmocnione włóknem szklanym ), polichlorek wineliedenu
> 2000 kg/m3 teflon, tworzywa fluorowe (PTFE), politrójfluoroetylen
Badania idenfikacyjne na podstawie rozkładu termicznego :
Tworzywa rozkładają się chemicznie pod wpływem temperatury .
Zachowanie się tworzywa w płomieniu palnika .
Próbkę tworzywa umieszczamy w płomieniu (płomień bezbarwny ) i
trzymamy chwilę . Następnie wyjmujemy próbkę z płomienia i
obserwujemy czy płonie dalej czy gaśnie . Jeżeli pali się
obserwujemy czy kopci , jeżeli w płomieniu nie pali się to jest
odporne na wysoką temperaturę (np. fluorowce ). Jeżeli po wyjęciu z
płomienia , paliło się i zgasło i dymi , to badamy zapach . Tworzywa
z chlorem , teflon dają zapach kwaśny , tworzywa fenolowe dają
gryzący dym o zapachu foraldehydu . Aromatyczne zapachy dodawane do
tworzyw dają zapach np. owocowy . Jeżeli płomień po wyjęciu
tworzywa nie zgasł to obserwujemy barwę tego płomienia . Barwa
niebieska (dużo wodoru , mało węgla ), barwa żółta z zanikającymi
niebieskimi krawędziami i czarny kopeć (dużo węgla w postaci sadzy
fruwającej w powietrzu ), barwa żółta (średnio węgla ) . Chlor
daje zielonkawe obrzerze płomienia (polichlorek winylu ) . Obserwujemy
jak tworzywo zachowuje się w płomieniu , czy się topi , czy kapią
krople (krople zazwyczaj płoną ) . Tworzywa mające wyższą masę
cząsteczkową będą skwierczeć , będą występowały na powierzchni
bąble alenie będą kapać krople ( poliamid , polimetakrylan metylu )
.
Bada się zachowanie tworzywa sztucznego względem rozpuszczalników lub
metodą badania rezonansu jądrowo-magnetycznego .
TABELA WYNIKÓW
Rozkład termiczny
Lp. Oględziny Hipoteza Masa właściwa* Płynność
palność Płomień Zapach Wnioski końcowe
1 kruche Termoplast
krystaliczny + średnia, tworzenie
się „nitek” Blady, pali się poza płomieniem parafina polietylen
2 kruche termoplast + duża Niebieski, tylko w palniku Róg, kości
Poliamid (nylon)
3 Twarde, białe ,śliskie teflon +++ niska brak brak teflon
4 Plastomer
niebieski guma + kopci Żółty z niebieskim ostry, kwaśny Polichlorek
winylu
PCV
5 twarde żywica + + Pali się Sadza żarzy się ostry, kwaśny Żywica
fenolowa
6 czerwone termoplast + Pali się gwałtownie - kamfora celuloid
7
Zywica ++ niepalne - nieprzyjemny żywica
8 Elastyczne
przezroczyste Elastomer
Bezpostac + palny Kapiący płomień białe dymki ostry Polichlorek
winylu ze
zmiękczaczem
9 białe termoplast + Pali się poza płomieniem, miękkie Trzaski, nie
kapie - Polimetakrylan metylu
* - zwiększona liczba + oznacza większą masę właściwą
Wnioski :
Po przeprowadzeniu ćwiczenia,stwierdzam że bardzo ciężko jest
przeprowadzić identyfikację tworzyw sztucznych ponieważ występuje
dużo tworzyw o zbliżonych własnościach. Podczas przeprowadzania
doświadczenia identyfikowaliśmy tworzywa biorąc pod uwagę oględziny
zewnętrzne , dżwięk, zachowanie się płomienia, zapach. Dzięki
tabelom wzorcowym mogliśmy określić rodzaj tworzywa. Przeprowadzone
rozpoznanie jest wystarczające dla celów praktycznych.
Jednak w celu jednoznacznego okreslenia gatunku tworzywa należy
przeprowadzić kosztowe ekspertyzy w specjalistycznych laboratoriach.
