목표
이 실험실의 목적은:
- 합성 열가소성 수지의 특성 및 용도 이해
- “빅 식스”플라스틱의 물리적 특성 비교
- 일상적인 플라스틱의 물리적 특성에 의해 식별
- 단량체 구조가 주어지면 고분자의 기본 구조 그리기
“폴리머”라는 단어는”많은 단위”를 의미합니다. 폴리머는 공유 결합 된 작은 단량체 분자 인 많은 반복 단위로 구성 될 수 있습니다. 그림 1(문맥의 화학에서)은 단일 단량체와 함께 연결된 동일한 단량체로 만들어진 중합체를 보여줍니다. 폴리머는 수백 개의 단량체를 포함 할 수 있으며 총 수천 개의 원자를 포함합니다.
자연 발생 중합체의 예로는 실크,면,목재,면,전분,천연 고무,피부,모발 및 유전자가 있다. 1900 년대 초,화학자들은 천연 고분자를 복제하고,그 강도와 유연성에 실크를 모방 나일론으로 시작,합성 고분자를 만들기 시작했다.
플라스틱은 합성 중합체의 유형입니다. 현재 60,000 개 이상의 플라스틱이 산업 및 상업 목적으로 제조되고 있습니다. 이 나라에서 사용되는 플라스틱의 약 75%는 6 가지 유형 중 하나 또는”빅 식스”로 분류 될 수 있습니다. 이 폴리머는 아래 표에 나열되어 있습니다.
|
아니 |
Name |
Abbreviation |
Uses |
|---|---|---|---|
|
polyethylene terephthalate |
PET |
clear bottles and containers, fleece, carpet |
|
|
high-density polyethylene |
HDPE |
opaque bottles and containers, buckets, crates |
|
|
polyvinyl chloride |
PVC |
rigid from: pipes & credit cards; soft form: tubing |
|
|
low-density polyethylene |
LDPE |
bags, films, sheets, bubble wrap, toys |
|
|
polypropylene |
PP |
bottle caps, yogurt containers, furniture |
|
|
polystyrene |
PS |
expandable form: styrofoam; 크리스탈 형태:카드뮴 케이스 |
이 여섯 개 폴리머는 열가소성 있습니다:그들은 용융 및 재 형성,또는 재활용 할 수 있습니다. 이 숫자는 플라스틱을 쉽게 식별 할 수 있도록 사용되어 재활용을 위해 분리 할 수 있습니다. 플라스틱 포장재에 사용되는 기호는 삼각형 모양의 세 개의 화살표이며 중간에 플라스틱 수가 있습니다. 이 기호는 플라스틱을 쉽게 식별하여 재활용을 더 쉽게 만듭니다.
빅 식스 열가소성 수지는 이러한 일반적인 특성을 가지고 있습니다:
- 재활용
- 물 불용성
- 대부분의 화학 물질에 내성
- 경량이지만 강한
- 형상화 가능
- 안료로 착색 가능
- 보통 석유로 제조
- 다른 재료에서 대안이없는 항목을 만들기 위해
빅 6 플라스틱의 가장 일반적인 고밀도 폴리에틸렌(고밀도 폴리에틸렌)입니다. 단량체는 부가중합반응으로 서로 연결되어 있다. 각각의 새로운 단량체는 공유 결합으로 한쪽 끝에 추가;중합체의 단량체의 총 수는 첨자에 의해 표현된다,엔.생성 된 중합체는 서로 연결된 단량체의 사슬이다. 오른쪽 그림은 폴리머 체인의 한 부분을 묘사합니다. 얼마나 많은 단량체가 존재합니까?
이 실험에서는 불투명도,유연성,내구성 및 파손의 물리적 특성에 대한 플라스틱 폴리머를 정 성적으로 분석합니다. 또한 펠렛 샘플이 서로 다른 밀도의 세 가지 액체에 떠 있는지 또는 가라 앉는지 확인하여 각 플라스틱의 밀도를 분석 할 수 있습니다.
이 실험실에서는 붕사와 접착제 사이의 화학 반응을 사용하여 폴리머 탄력 공을 만듭니다. 접착제에는 붕사와 반응 할 때 그 자체로 교차 연결되는 폴리머 폴리 비닐 아세테이트가 포함되어 있습니다(아래 그림). 가교 후 접착제는 더 이상 유동적이지 않지만 더 단단합니다. 옥수수 전분을 추가하는 것은 그들의 모양을 붙들다 그래야 분자를 함께 묶는 것을 돕습니다.
절차
안전
이 실험에 사용된 물질은 섭취해서는 안 된다.
개인 보호 장비 필요: 안전 고글,실험실 코트,폐쇄 발가락 신발 재료 및 장비
빅 6 플라스틱 샘플(재활용 기호로 표시),빅 6 플라스틱 펠렛,1:1 95%에탄올/물 용액,증류수,10%물 용액,3 개의 작은 시험관,유리 교반 막대,증류수가있는 물병병,3 개의 작은 비커,3 개의 플라스틱 스푼,종이컵,엘머 접착제,붕사,옥수수 전분,통치자
플라스틱 폴리머의 물리적 특성
다른 플라스틱의 샘플은 앞 벤치에서 사용할 수 있습니다. 번호/재활용 기호를 찾아 샘플을 식별합니다. 이 샘플을 사용하여 재활용성,불투명도,내구성/경도 및 유연성과 같은 각 유형의 플라스틱의 물리적 특성을 분석하십시오.
제 2 부:빅 식스 플라스틱의 밀도 테스트
-
서로 다른 밀도의 세 가지 솔루션이 사용됩니다:
-
용액=1:1 95%에탄올/물,밀도=0.94 그램/센티미터
-
증류수,물,액체,액체,액체,액체,액체,액체,액체,액체,액체,액체,액체,액체,액체,액체.
-
10%,밀도=1.08 지/센티미터 3
-
-
각 시험관에 약 3 밀리리터(두 개의 풀 드로퍼 분출물)를 추가합니다.
-
세 개의 테스트 튜브 각각에 각 플라스틱 한 조각을 놓습니다. 유리 교반 막대로 각 조각을 액체 표면 아래로 밀어 넣으십시오. 표면 장력은 각각이 막대를 사용하여”젖고”침수 될 때까지 모든 플라스틱이 떠 다니게합니다.
샘플이 빠르게 가라 앉거나,천천히 가라 앉거나,표면에 떠 있거나,표면 아래에 떠 있는지(그러나 바닥으로 가라 앉지는 않음)기록합니다.
샘플이 뜨면 용액보다 밀도가 낮습니다. 이 부동 다른 샘플에 상대적인 수 있습니다. 샘플이 가라 앉으면 액체의 밀도보다 밀도가 더 큽니다. 샘플은 또한 다른 샘플에 비해 빠르게 또는 느리게 가라 앉을 수 있습니다.
4. 그에 따라 6 가지 플라스틱 유형을 각각 테스트하여 실험실 보고서의 테이블을 완성하십시오.
부품 기음:폴리머 탄력 공
-
앞 벤치 얻기: 종이 컵 약 100 미리리터 엘머 접착제(샘플 컵 표시됩니다 100 미리리터),통치자 3 플라스틱 숟가락. 물 세척 병을 얻을.
-
당신의 로커에서 얻으십시오:3 개의 작은 비커,활동적인 막대,작은 졸업된 실린더
중합체 쾌활한 공을 만들기#1:
-
유리 비커에 추가:
-
3 접착제의 레벨 스푼
-
5 물 한 잔
-
1 붕사 분말의 수준 숟가락
-
-
저어하지 마십시오. 성분이 10-15 초 동안 상호 작용하도록하십시오. 그런 다음 교반 막대를 사용하여 혼합하십시오. 혼합물이 약동하게 불가능하게 되면 하자마자,비커에서 그것을 가지고 가고 너의 손에 공을 주조하십시요. 공은 끈적하고 지저분한 밖으로 시작하지만,이 반죽으로 응고 될 것이다.
-
테이블에 있는 공에 관하여 기록 육체적인 관측:공은 신축성이 있습니까? 구피? 칙칙한?
-
눈금자를 사용하여 벤치 위의 30 센티미터(=12 인치)의 높이로 공을 잡습니다. 공을 드롭하고 반송 얼마나 높은 기록합니다.
만드는 폴리머 탄력 공#2:
-
유리 비커에 추가:
-
3 접착제의 레벨 스푼
-
5 물 한 잔
-
1 옥수수 전분의 수준 숟가락
-
1 붕사의 수준 숟가락
-
-
이전 단계에서 2-4 단계를 반복하십시오.
중합체 쾌활한 공을 만들기#3:
-
유리 비커에 추가:
-
3 접착제의 레벨 스푼
-
1 옥수수 전분의 수준 숟가락
-
1 붕사의 수준 숟가락
-
-
이전 단계에서 2-4 단계를 반복하십시오.
-
당신과 당신의 실험실 파트너는 모든 재료가 독성이 없기 때문에 이러한 탄력 공을 집으로 가져갈 수 있습니다. 그러나,그들이 먹을 수 없다는 것을 기억하십시오!
보고서
합성 고분자 및 플라스틱
: 물리적 특성
다음 플라스틱 폴리머의 각 유형을 찾거나 선택하고 다음 특성을 보고합니다:
|
플라스틱 수 |
짧은 이름(고밀도 폴리에틸렌,고밀도 폴리에틸렌 등) |
지우기(예 또는 아니오) |
불투명(예 또는 아니오) |
유연성(구부러 질 수 있습니까?) |
내구성(하드 또는 소프트) |
파손 가능성(금이 갈 수 있습니까?) |
재활용 가능(예 또는 아니오) |
| |
|||||||
| |
|||||||
| |
각 액체에 있는 플라스틱 표본을 위한 조밀도 시험
보고: 빠르게 가라 앉고,천천히 가라 앉고,위에 뜨고,표면 아래에 뜬다.
|
플라스틱 수 |
1:1 에탄올/물 밀도=0.94 그램/센티미터 3 |
물 밀도=1.0 그램/센티미터 3 |
10% 용액 밀도=1.08 지/센티미터 3 |
관계되는 플라스틱 조밀도:
|
0 보다 작습니다.94 그램/센티미터 |
1.0 그램/센티미터 3 미만 |
1.08 그램/센티미터 미만 |
1.08 그램/센치메터 3 |
밀도의 랭킹:
(최저) _______ _______ _______ _______ _______ _______ (최고)
: 중합체 쾌활한 공
|
폴리머 볼 조성물 |
대략 반송 높이 |
물리적 특성 |
|
공#1: |
||
|
공#2 |
||
|
공#3 |
질문
-
빅 6 플라스틱 중 어느 것이 가장 유연 했습니까?
-
큰 6 개의 플라스틱의 어느것이 뒤에 오는 보기의 각자를 위해 제일 물자 이을텐데? 짧은 이름을 사용하여 각 플라스틱을 식별하십시오(예:고밀도 폴리에틸렌).
유리창 교체?
음식을 위한 테이크아웃 콘테이너?
품목을 나르기를 위한 가동 가능한,팽창할 수 있는 부대? 가벼운 병 뚜껑? -
알 수 없는 플라스틱은 10%나클 용액에 떠 있지만 물 속에 가라앉는다. 이 플라스틱이 가질 수있는 가능한 밀도 값의 범위는 무엇입니까? 이 플라스틱의 구성을 제안하십시오.
4. 밀도 테스트에서 부착 거품을 제거하는 것이 왜 중요합니까?
-
애완 동물 플라스틱(1 번)은 현재 가장 가치있는 폐 플라스틱입니다. 다른 폐기물 플라스틱에서 그것을 상업적으로 분리하는 방법을 건의하십시오.
-
때때로 플라스틱 용기는 하나의 폴리머가 아닌 두 개의 폴리머로 만들어집니다. 만약 고밀도 폴 리 에틸렌과 합성 수 지 혼합 했다 물 밀도 테스트에 무슨 일이 일어날 것 이라고?
-
왜 플라스틱 재활용 업체들은 서로 다른 폴리머를 식별하고 함께 혼합하지 않는 것에 대해 매우 우려하고 있습니까?
-
아래 그림은 폴리스티렌의 중합을 보여줍니다. 원래 단량체에 동그라미를 치고 얼마나 많은 단량체가 존재하는지 결정하십시오.
9. 폴리 염화 비닐(폴리 염화 비닐)는 염화 비닐 단량체로 구성됩니다. 단량체 구조 및 일반적인 반응은 오른쪽에 표시됩니다.
머리 대 꼬리 패턴으로 배열 된 5 개의 단량체로 구성된 폴리 염화 비닐 중합체를 그립니다.
-
당신이 만든 쾌활한 공을 위해,단량체의 이름은 무엇입니까?
중합체의 형성에서 다음의 각각의 역할은 무엇인가?
접착제
붕사
옥수수 전분
-
어떤 볼이 가장 높은 반송? 테이블의 데이터를 기반으로,어떤 화합물이 가장 책임이 있었습니까?