Меню

Заполнить таблицу полимеры пластмассы

Определение свойств полимеров

Качественное определение природы полимера методом сжигания

Общие сведения

Поскольку отдельным видам полимеров свойственны определенный цвет, прозрачность, характер поверхности, блеск, упругость, эластичность и т.д., то по внешним признакам образцов материалов или изделий можно получить первое представление о природе полимеров.

Распознавание полимеров по характеру поведения при нагревании и горении является довольно простым и в то же время достаточно точным методом качественного определения природы полимеров. Метод основан на визуальном наблюдении за поведением образца при внесении его в верхнюю часть пламени горелки. По мере нагревания образцы термопластов постепенно размягчаются и плавятся, а реактопласты не размягчаются и не плавятся. Поэтому по отношению к нагреванию можно определить класс полимеров (термопласты, реактопласты). При дальнейшем нагревании образца происходит его загорание, сопровождающееся выделением продуктов разложения, которые обладают специфичным для отдельных полимеров запахом, позволяющим определять вид полимеров.

Прежде чем приступить к выполнению работы по определению полимера, следует детально ознакомиться с соответствующим теоретическим материалом, отобрать образцы полимеров, внимательно осмотреть их, подробно охарактеризовать их внешний вид (характер поверхности, цвет, жесткость, прозрачность, характер излома и прочие признаки).

Захватив образец тигельными щипцами, следует внести его в пламя горелки; затем проведите наблюдение за нагреванием, размягчением и загоранием. При загорании образца удалите его из пламени горелки; если он плавится и съеживается, выдержите в огне до воспламенения, но не более 10 мин. Проведите наблюдения за загоревшимся материалом вне пламени горелки, определить окраску пламени, характер горения (спокойное, интенсивное, с копотью, прекращение горения и т.д.), отметьте запах продуктов горения и дополнительные признаки (например, способность вытягиваться в нити). Для определения запаха продуктов следует погасить пламя и легким движением кисти рук направить воздух от потушенного образца к носу.

На основании сравнения установленных признаков с данными, приведенными в таблице приложения, можно определить вид полимера во всех образцах, взятых для опыта.

Примерная схема определения:

1. Образец не воспламеняется, сохраняет свою форму, ощущается запах формальдегида. Если, кроме того, ощущается запах:

а) аммиака – это мочевиноформальдегидный полимер;

б) резкий (рыбы) – меламиноформальдегидный полимер;

в) фенола – фенолформальдегидный полимер.

2. Полимер горит в пламени горелки и гаснет при удалении из пламени. Если, кроме того, появляется:

а) запах жженой резины, широкая зеленая кайма пламени у основания – это хлорированный каучук; при небольшой зеленой зоне, перекрываемой желтой зоной – это хлоропрен;

б) резкий запах хлористого водорода и зеленая окраска – это производные поливинилхлорида;

в) сладковатый запах, зеленая окраска у основания пламени, черная зола – это поливинилхлорид;

г) запах горелого молока – это казеин;

д) запах уксусной кислоты, искры, расплавленная смола при попадании в воду образует тяжелые желто-коричневые зерна или хлопья – ацетилцеллюлоза.

3. Полимер горит после удаления из пламени; при этом наблюдается:

а) очень быстрое горение, запах камфоры – это целлулоид; без запаха камфоры – нитроцеллюлоза;

б) пламя голубое у основания и, кроме того, сильный сладковато-плодовый запах – это полиметилметакрилат;

запах горелых овощей – это полиамиды;

чуть сладковатый запах – поливинилформаль;

запах прогорклого масла, искрение – ацетобутират целлюлозы;

в) пламя с пурпурной каймой, искрение, запах уксусной кислоты – это поливилацеталь;

г) пламя яркое, желто-белое, запах: сладковатый (гиацинтов) – это полистирол или его сополимеры; слабый, чуть сладковатый – это поливинилформаль;

д) пламя окружено желто-зеленой каймой, смола долго горит, имеет сладковатый запах; расплавленная смола, падая в воду, образует диски цвета светлого дуба – это этилцеллюлоза.

Определение химической стойкости и твердости пластмасс

Общие сведения

Химическая стойкость является одной из важных характеристик пластмасс, поскольку от нее во многом зависит выбор основных областей применения. Большинство пластмасс отличаются высокой химической стойкостью и превосходят в этом отношении традиционные природные материалы: металлы, дерево и др. Химическая стойкость обусловлена особенностями строения полимеров, наличием или отсутствием функциональных групп, способных претерпевать превращения в среде различных реагентов, наличием и частотой поперечных сшивок и др. Наибольшей химической стойкостью по отношению к действию кислот и щелочей отличаются полимеризационные карбоцепные полимеры, не имеющие активных функциональных групп: полиолефины, полистирол, галоидсодержащие полимеры (поливинилхлорид, перхлорвинил, фторопласты). Последние по своей химической стойкости превосходят наиболее стойкий к агрессивным средам металл – золото, которое растворяется в “царской водке” (смеси азотной и соляной кислот), в то время как фторопласты выдерживают без заметных изменений 24-часовое кипячение в этом реагенте.

Читайте также:  Австро венгерская империя таблица

Поликонденсационные полимеры обычно имеют в основной цепи гетероатомы и обладают более низкой стойкостью в химических средах, что обусловлено взаимодействием полимера с реагентами, сопровождающимися разрушением цепи. Так, в полиамидах в кислой среде происходит гидролиз амидной группы в сильных кислотах и щелочах.

Химическая стойкость карбоцепных полимеров с функциональными группами зависит от химической активности последних. В таких полимерах под действием химических агентов происходит взаимодействие функциональных групп при сохранении основной цепи. Так, полиакрилонитрил неустойчив в концентрированных кислотах и щелочах из-за омыления нитрильной группы и образования полиакриловой кислоты. То же происходит с полиметилметакрилатом, который вследствие гидролиза сложных групп превращается в полиметакриловую кислоту; поливинилацетат в аналогичных условиях переходит в поливиниловый спирт.

Растворимость полимеров, как и химическая стойкость, зависит от особенностей строения, наличия разветвлений, поперечных сшивок, присутствия полярных групп, длины макромолекулы и других фактов.

Чем меньше разветвлений в макромолекуле, больше ее длина и больше полярных групп, тем выше степень межмолекулярного взаимодействия и ниже растворимость полимеров. Растворимость уменьшается при увеличении упорядоченности макромолекул и повышении частоты поперечных сшивок. Кристаллические полимеры, как правило, обладают меньшей растворимостью, чем аморфные того же химического строения. Отвержденные термореактивные смолы обычно не растворяются и даже не набухают в растворителях.

Пластические массы, используемые как конструкционные материалы, должны обладать высокой химической стойкостью по отношению к тем средам, с которыми изделия контактируют в процессе эксплуатации: мыльно-содовым растворам, растворителям, растворам кислот, пищевым средам. Поэтому знание химической стойкости пластических масс является обязательным для специалиста. Оно позволяет установить правильность выбора пластмасс для изготовления тех или иных изделий.

Методика определения химической стойкости и твердости

1. Образцы пластмасс помещаются в пробирки с соответствующим реагентом и выдерживаются в них в течение двух часов при комнатной температуре, периодическом перемешивании стеклянной палочкой или встряхивании. По окончании выдержки осторожно сливают реагент, вытряхивают содержимое пробирок на керамическую пластинку и при внешнем осмотре образцов устанавливают изменения: растворение, набухание, изменение характера поверхности, вымывание пластификатора, изменение цвета и др. Естественно, полученные результаты дают только ориентировочное представление о химической стойкости пластмасс.

Точные данные о химической стойкости получают при испытании образцов стандартных размеров по изменению веса, размеров, физико-механических свойств в условиях, установленных соответствующими стандартами.

2. Для определения твердости пластмасс пользуются минералогической шкалой твердости (шкала Маоса), состоящей из набора эталонных минералов, подобранных таким образом, что каждый из них при нажиме оставляет царапину на предыдущем и, в свою очередь, чертится последующим.

Шкала состоит из 10 минералов (тальк, гипс, кальцит, плавиковый шпат, апатит, полевой шпат, кварц, топаз, корунд, алмаз), которым соответственно присвоены номера от 1 до 10.

При испытании острым углом одного из минералов со средним нажимом проводят по поверхности испытуемой пластмассы и наблюдают за образованием царапины.

Если царапины нет, то рядом наносят черту более твердым материалом до получения видимой невооруженным глазом царапины, не стирающейся пальцем.

Твердость пластмассы обозначают порядковым номером минерала, оставившего след на поверхности.

Метод определения твердости с использованием минералогической шкалы отличается доступностью, простотой, быстротой, но дает результаты невысокой точности. Тем не менее этот метод позволяет охарактеризовать сравнительную твердость пластмасс.

Более точные результаты получают при проведении испытаний методом вдавливания стального шарика на приборах ТШСП, Бринеля в соответствии с утвержденными стандартами, методиками.

Таблица. Распознавание пластмасс методом горения

№ п/п Вид полимера, пластмассы Поведение при нагревании Характер горения Запах продуктов горения Примечание
1 Фенолформальдегидная смола, фенопласты Не размягчается Загорается с трудом, при вынесении из пламени гаснет Фенола и формальдегида Если наполнитель –древесная мука, то ощущается дополнительно запах жженой бумаги
2 Мочевиноформальдегидная (карбамидная) смола То же Загорается с трудом, образование белого налета по краям Аммиака и формальдегида
3 Меламиноформальдегидная смола, мелалит — // — То же Сильный тухлой
рыбы
4 Полиэтилен Размягчается, плавится Горит спокойным синеватым пламенем; с подтеканием полимера Горящей парафиновой свечи
5 Полипропилен То же То же Горящего сургуча
6 Поливинилхлорид — // — При вынесении из пламени гаснет, зеленоватая окраска
у основания пламени; пластикат коптит и при вынесении
из пламени продолжает гореть
Резкий хлористого водорода Реакция на хлор (проба Бельштейна)
7 Поливинилиденхлорид — // — Как у ПВХ Сладковатый То же
8 Ненасыщенные полиэфиры, отвержденные стиролом (полиэфиракрилаты, полиэфирмалеинаты) Не размягчаются Коптят, желтое пламя Сильный, приторный цветочно-фруктовый
9 Политетрафторэтилен (тефлон,
фторопласт-4)
Не горит, слегка размягчается при нагревании выше 400 0 С При размягчении становится прозрачным, при охлаждении мутнеет
10 Полиметилметакрилат Размягчается, плавится Горит при вынесении из пламени с потрескиванием;
голубоватая окраска пламени
у основания
Сильный цветочно-плодовый (герани)
11 Полистирол и сополимеры стирола Размягчаются, вытягиваются в нити Пламя ярко-желтое коптящее Сладковатый, цветочный (гиацинтов)
12 Полиамиды Размягчается, вытягивается в нити из расплава Пламя синеватое, горит при удалении из пламени Горелых овощей, жженой кости
13 Полиуретаны Размягчаются Пламя желтоватое, полимер темнеет, стекает каплями Острый миндальный
14 Нитрат целлюлозы То же Горит интенсивно, пламя
яркое, белый дым
Окислов азота или камфоры (целлулоид)
15 Гидратцеллюлоза (целлофан) Не размягчается Интенсивно горит
после удаления из пламени
Жженой бумаги
16 Поликарбонаты Размягчаются Загораются с трудом, самопогашение после вынесения
из пламени, пламя коптящее
Цветочный
17 Полиэтилентерефталат То же Горит медленно с плавлением
и небольшой копотью
Специфический
18 Полиформальдегид — // — Горит с оплавлением, стеканием полимера, окраска пламени синеватая у основания, сгорает без остатка Формальдегида
Читайте также:  Золотые рыбы совместимость с другими рыбами таблица

Примечание. Проба Бельштейна на присутствие галоида (например, хлора) заключается в следующем: медной проволочкой, предварительно прокаленной в пламени горелки до прекращения окрашивания пламени в зеленый цвет, касаются образца полимера и снова прокаливают проволочку. Окрашивание пламени в интенсивный зеленый цвет указывает на присутствие галоида (поливинилхлорид и др.).

Источник



Практическая работа № 2 « Распознавание пластмасс и химических волокон»

Практическая работа № 2

« Распознавание пластмасс и химических волокон»

I. Распознавание пластмасс

В фарфоровых чашечках под номерами даны образцы пластмасс. Опытным путём определите каждую пластмассу.

Первый этап работы.

Распознавание пластмасс следует начать с внешнего осмотра (цвет, твёрдость, эластичность и т. д.) Обратите внимание на то, что образцы из полиэтилена жирны на ощупь, полупрозрачны, эластичны, механически прочны, могут иметь различную окраску. Образцы из поливинилхлорида эластичны, механически прочны, могут иметь различную окраску. Полистирольные образцы прозрачны, хрупки, различной окраски. Образцы из орг. стекла прозрачны, жестки, различной окраски, механически прочны. Фенолформальдегидные пластмассы тёмных тонов (от коричневого цвета до чёрного), жестки, прочны. Изделия из целлулоида эластичны, различной окраски, имеют характерный рисунок (под мрамор, малахит). Занесите свои наблюдения в отчёт о проделанной работе.

Второй этап работы.

Определяете отношение пластмасс к нагреванию и характеру горения.

Опыт 1. Предметное стекло с образцом полимера подержите с помощью держателя над пламенем спиртовки. Нагревание образца ведите несколько секунд. Затем стеклянной палочкой попытайтесь изменить его форму. После остужения можно снова нагреть этот образец и снова изменить его форму. Данные эксперимента сравните с данными таблицы 1 « Распознавание пластмасс».

Опыт 2. Кусочек образца пластмассы внесите в пламя спиртовки. Когда образец загорится, выньте его из пламени. Продолжает ли он гореть вне пламени? Каким пламенем горит? Погасите пламя, если обильно выделяется копоть. Свои наблюдения сверьте с данными

таблицы 1 « Распознавание пластмасс».

Отчёт о проделанной работе

Внешний вид пластмассы

Отношение к нагреванию

Структурное звено пластмассы

II. Распознавание волокон

В лотке под номерами находятся различные волокна.

Анализ волокна или образца ткани начинают с испытания путём сжигания. Пучок волокна на стеклянной палочке внесите в пламя. Как только он загорится, уберите его из пламени и тщательно рассмотрите. Если волокно перестанет гореть, его снова зажигают. При этом необходимо проследить: а) с какой скоростью происходит горение, б) запах продуктов разложения, в) характер остатка после горения.

Сверьте свои наблюдения с таблицей 2. «Распознавание волокон» и заполните отчёт о проделанной работе.

Читайте также:  Таблица нормы высева сеялки регулировки

Отчёт о проделанной работе

Структурное звено волокна

РАСПОЗНАВАНИЕ ПЛАСТМАСС.

Название пластмасс

Формула пластмасс

Характер горение

Отношение к нагреванию

Горит синеватым пламенем, распространяя слабый запах горящего парафина. При горении отделяются капли полиэтилена. Вне племени продолжает гореть.

Размягчается, можно вытянуть нить.

Поливинилхлорид

Горит коптящим пламенем, вне пламени не горит.

Размягчается при 50-600, выше разлагается (110-1200).

Горит коптящим пламенем, распространяя специфический запах. Вне пламени продолжат гореть.

Размягчается, легко можно вытянуть нить.

РАСПОЗНАВАНИЕ ВОЛОКОН.

Основа волокна, элементарное звено

Действие кислот и щелочей при 18 – 200

Горит быстро, с запахом жженой бумаги. После горения остаются следы золы.

Растворяется, образуя бесцветный раствор

Растворяется, давая красно-коричневый раствор

Сильно набухает и растворяется

Горит быстро, образуя нехрупкий спекшийся шарик темно-бурого цвета. Вне пламени не горит.

Растворяется, образуя бесцветный раствор

Омыляется, принимая желтоватый оттенок и растворяется

Хлопок (хлопчатобумажная ткань)

Горит быстро, с запахом жженой бумаги. После горения остается серый пепел

Растворяется, образуя бесцветный раствор

Набухает, не растворяется

Горят медленно, с запахом жженых перьев. После горения образуется хрупкий шарик черного цвета, растирающийся в порошок

Набухают и окрашиваются в желтый цвет

Натуральный шелк

Горит коптящим пламенем с образованием темного твердого блестящего шарика. При горении распространяется неприятный запах.

Источник

Урок по теме «Полимеры: Великолепная десятка»

Презентация к уроку

Цель урока. Обобщить сведения о строении, свойствах, классификации, получении и применении полимеров. Продолжить формирование умения соотносить строение веществ, их свойства и применение на примере наиболее часто используемых полимеров.

Развивающая цель урока. Развивать умения использовать химические знания в повседневной жизни.

Оборудование. Коллекция “Полимеры”, набор бытовых предметов из полимеров, стаканчики с водой, растворами кислоты и щёлочи, органический растворитель, пинцет, спиртовка, презентация.

На предыдущих уроках мы с вами встречались с реакциями полимеризации и различными полимерами. Сегодня у нас с вами две задачи: 1) систематизировать сведения о полимерах, 2) осознать, где мы с вами имеем дело с полимерами и какие функции они выполняют.

Вам выдана опорная схема-конспект для записей по ходу урока (см. приложение 1). Некоторые уже взяли ручки и приготовились записывать. Но сначала посмотрим, из чего сделаны эти ручки. Учащиеся отвечают – из пластмассы. Любая пластмасса изготовлена на основе полимера и нам нужно понять, что такое пластмасса.

Даём определения высокомолекулярных соединений, мономеров, степени полимеризации.

Учащиеся на доске записывают формулы известных им полимеров и уравнения реакций полимеризации.

Даём определения реакциям полимеризации, сополимеризации и поликонденсации.

Разбираем классификацию полимеров по происхождению, строению, форме молекул и отношению к нагреванию.

Рассматриваем свойства полимеров: нагреваем кусочек полиэтиленовой пленки, опускаем образцы полиэтилена (или другого полимера) в воду (всплывает), растворы кислоты и щёлочи, в органический растворитель (ацетон или другой).

Рассматриваем три вида материалов из полимеров (на примере образцов из коллекции) и состав пластмасс.

Мы уже упоминали многие из полимеров. Теперь мы ближе познакомимся с самыми популярными синтетическими полимерами и постараемся понять, почему они применяются так часто, каковы области применения каждого из них и на каких свойствах основаны.

Для грамотного использования потребителями изделий из пластмасс (полимеров) на изделиях имеется маркировка, указывающая полимер.

Источник

Практическая работа № 2 «Распознавание пластмасс и волокон»

Содержимое разработки

ФИ ученика________________________________________________________________________

Практическая работа №2

«Распознавание пластмасс и химических волокон»

Познакомиться с видео опытами «Распознавание пластмасс» по ссылке

Заполнить таблицу 1 «Распознавание пластмасс», указать внешний вид, отношение к горению и его характер, название пластмассы указать в соответствии с Приложением 1.

Познакомиться с видео опытами «Распознавание волокон» по ссылке https://yandex.ru/video/preview/?filmId=16308361187765881477&text=практическая%20работа%20распознавание%20пластмасс%20и%20волокон%2010%20класс%20интерактивная%20работа&path=wizard&parent-reqid=1589916009045697-518375364835456703800126-production-app-host-man-web-yp-222&redircnt=1589946324.1

Заполнить таблицу 2 «Распознавание пластмасс», указать внешний вид, отношение к горению и его характер, сделать вывод о принадлежности волокна к натуральному или синтетическому в соответствии с Приложением 2, указать структурное звено волокна по видео опыту.

Заполненные таблицы сканировать, фотографировать и отправить мне на электронную почту до 16.00 ч. Удачи!

Таблица 1. Распознавание пластмасс.

Внешний вид пластмассы

Отношение к нагреванию, характер горения

Структурное звено пластмассы

Горит синеватым пламенем, распространяя слабый запах горящего парафина. При горении отделяются капли. Вне пламени продолжает гореть.

Источник

Adblock
detector