Objetivos
Os objetivos deste laboratório são para:
- Compreender as propriedades e usos de sintéticos termoplásticos
- Comparar as propriedades físicas das “Seis Grandes” plásticos
- Identificar diário de plásticos, por suas propriedades físicas
- Desenhar estruturas básicas de polímeros quando determinado monômero estrutura
A palavra “polímero” significa “várias unidades”. Um polímero pode ser composto de muitas unidades repetitivas, que são pequenas moléculas monômeras que foram ligadas covalentemente. A figura 1 (da química no contexto) mostra um único monômero, e um polímero feito de monômeros idênticos ligados entre si. Um polímero pode conter centenas de monômeros, totalizando milhares de átomos.Exemplos de polímeros naturais são seda, algodão, madeira, algodão, amido, borracha natural, pele, cabelo e ADN. No início de 1900, os químicos começaram a replicar polímeros naturais, e criar polímeros sintéticos, começando com o nylon que imita a seda em sua força e flexibilidade.O plástico é um tipo de polímero sintético. Atualmente, mais de 60.000 plásticos são fabricados para fins industriais e comerciais. Cerca de 75% dos plásticos usados neste país podem ser categorizados como um dos seis tipos, ou “os seis grandes”. Estes polímeros estão listados no quadro abaixo.
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não. |
Name |
Abbreviation |
Uses |
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polyethylene terephthalate |
PET |
clear bottles and containers, fleece, carpet |
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high-density polyethylene |
HDPE |
opaque bottles and containers, buckets, crates |
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polyvinyl chloride |
PVC |
rigid from: pipes & credit cards; soft form: tubing |
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low-density polyethylene |
LDPE |
bags, films, sheets, bubble wrap, toys |
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polypropylene |
PP |
bottle caps, yogurt containers, furniture |
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polystyrene |
PS |
expandable form: styrofoam; forma cristalina: caixas de CD |
estes seis polímeros são termoplásticos: podem ser fundidos e remodelados, ou reciclados. Os números são usados para facilitar a identificação dos plásticos, para que possam ser separados para reciclagem. O símbolo usado em materiais de embalagem de plástico é três setas em forma de triângulo, com o número de plástico no meio. Este símbolo facilita a reciclagem, facilitando a identificação dos plásticos.Os seis grandes termoplásticos têm estes atributos gerais.:
- reciclável
- insolúvel em água
- resistente à maioria dos produtos químicos
- leve e forte
- pode ser em forma de
- pode ser colorido com pigmentos
- geralmente feitos a partir do petróleo
- usada para fazer itens que não dispõem de alternativas a partir de outros materiais
O mais comum dos Grandes Seis plásticos é o polietileno de alta densidade (PEAD). É composto por unidades repetitivas do monómero etileno
os monómeros estão ligados entre si numa reacção de polimerização de adição. Cada novo monômero adiciona a uma extremidade com uma ligação covalente; o número total de monômeros no polímero é representado pelo subscrito, n. o polímero resultante é uma cadeia de monômeros ligados entre si. A figura à direita representa uma parte da cadeia polimérica. Quantos monomers estão presentes?
neste experimento, você estará analisando qualitativamente polímeros plásticos para características físicas de opacidade, flexibilidade, durabilidade e quebrabilidade. Você também vai analisar a densidade de cada plástico, verificando se amostras de sedimento flutuam ou afundam em três líquidos de diferentes densidades.
neste laboratório, você vai fazer uma bola saltitante polímero usando uma reação química entre bórax e cola. A cola contém o polímero acetato de polivinilo, que se liga a si próprio quando reage com bórax (figura abaixo). Após a ligação cruzada, a cola não é mais fluido, mas mais sólido. A adição de amido de milho ajuda a ligar as moléculas para que elas mantenham a sua forma.
procedimento
segurança
nenhum material utilizado nesta experiência deve ser ingerido.Equipamentos de Protecção Individual (EPI) necessários: óculos de proteção, jaleco, sapatos fechados Materiais e Equipamentos
amostras de Seis Grandes plásticos (marcadas com símbolos de reciclagem), pellets, de Seis Grandes plásticos, 1:1 de etanol a 95% de água/solução de água destilada, 10% de solução de NaCl, 3 pequenos tubos de ensaio de vidro, mexendo vara, frasco de lavagem com água destilada, 3 pequenos frascos, 3 colheres de plástico, copo de papel, Elmer, o bórax, o amido de milho régua
Parte Um: Características Físicas dos Polímeros de Plástico
Amostras de diferentes tipos de plásticos estão disponíveis na frente do banco. Identificar as amostras procurando o símbolo número / reciclagem. Use estas amostras para analisar as características físicas de cada tipo de plástico: reciclabilidade, opacidade, durabilidade/dureza e flexibilidade.
Parte B: Densidade de Testes de Seis Grandes Plásticos
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Três soluções de diferentes densidades será utilizado:
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Solução A = 1:1 de 95% de etanol e água, densidade = 0.94 g/cm3
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Solução B = água destilada, com densidade = 1,0 g/cm3
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Solução C = 10% de NaCl, densidade = 1.08 g / cm3
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obter e rotular três pequenos tubos de ensaio: Solução A, B E C. adicionar cerca de 3 mL (dois salpicadores cheios) a cada tubo de ensaio.
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colocar um pedaço de cada plástico em cada um dos três tubos de ensaio. Empurrar cada peça sob a superfície do líquido com uma vara de agitação de vidro. As tensões superficiais farão com que todo o plástico flutue até que cada um seja “molhado” e submergido usando a haste.
registar se a amostra afunda rapidamente, afunda lentamente, flutua na superfície ou flutua abaixo da superfície (mas não desce até ao fundo).Se a amostra flutuar, tem uma densidade inferior à da solução. Isto pode ser relativo a outra amostra que flutua. Se a amostra afundar, tem uma densidade maior do que a do líquido. A amostra pode também afundar-se rápida ou lentamente em relação a outras amostras.
4. Testar cada um dos seis tipos de plástico em conformidade, para completar a tabela no relatório do laboratório.
Parte C: bolas insufláveis de polímero
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obter banco da frente: copo de papel com cerca de 100 mL de cola de Elmer (o copo de amostra será marcado para 100 mL), régua e 3 colheres de plástico. Obter uma garrafa de lavagem com água destilada.
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Obter a partir do seu armário: 3 pequenos frascos, mexendo vara, pequeno cilindro graduado
Fazendo Polímero Bouncy Ball #1:
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Em um copo de vidro, adicionar:
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3 nível colheres de cola
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5 mL de água destilada
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1 nível colher de sopa de bórax em pó
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NÃO MEXA. Permitir que os ingredientes interajam por 10-15 segundos. Em seguida, utilize a barra de agitação para misturar. Uma vez que a mistura se torna impossível de mexer, tirá-lo do copo e moldar a bola com as mãos. A bola vai começar pegajosa e bagunçada, mas vai solidificar como é amassado.
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registar observações físicas sobre a bola na mesa: a bola é elástica? lamechas? viscoso?
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Use a régua e segure a bola a uma altura de 30 cm (=12 in) acima do banco. Larga a bola e grava o quão alto ela bate.
A Fazer A Bola Saltitante De Polímero # 2:
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Em um copo de vidro, adicionar:
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3 nível colheres de cola
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5 mL de água destilada
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1 nível colher de amido de milho
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1 nível colher de sopa de bórax
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Repita as etapas 2 a 4 do anterior.
a fazer uma bola saltitante de polímero #3:
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num copo de vidro, adicionar:
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3 nível colheres de cola
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1 nível colher de amido de milho
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1 nível colher de sopa de bórax
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Repita as etapas 2 a 4 do anterior.
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tu e o teu parceiro de laboratório podem levar estas bolas saltitantes para casa, pois todos os materiais não são tóxicos. No entanto, por favor lembre-se que eles não são comestíveis!
Relatório
Polímeros Sintéticos e Plásticos
Parte Um: As Características físico –
Localizar ou escolher um tipo de cada um dos seguintes polímeros de plástico, e relatar as seguintes características:
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número de Plástico |
Nome Curto (PEAD, PEBD, etc) |
Clara (sim ou não) |
Opaco (sim ou não) |
Flexibilidade (pode ser dobrado?) |
durabilidade (dura ou macia) |
Breakability (can be cracked?) |
Reciclável (sim ou não) |
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Parte B: Densidade de Testes
Relatório para as amostras de plástico em cada um dos líquidos: afunda rapidamente, afunda-se lentamente, flutua na parte superior, flutua abaixo da superfície
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número de Plástico |
1:1 etanol/densidade da água = 0.94 g/cm3 |
a densidade da Água = 1,0 g/cm3 |
10% A solução de NaCl densidade = 1.08 g/cm3 |
em relação Plástico Densidades:
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Menor que 0.94 g/cm3 |
a Menos que 1,0 g/cm3 |
Menos de 1,08 g/cm3 |
Mais de 1,08 g/cm3 |
Classificação de densidades:
(menor) _______ _______ _______ _______ _______ _______ (o mais alto)
Parte C: Polímero de Bolas Saltitantes
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Polímero Bola composição |
altura Aproximada saltou |
características Físicas |
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Bola #1: |
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Bola #2 |
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Bola #3 |
Perguntas
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Qual das Seis Grandes plásticos foi o mais flexível?
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qual dos seis grandes plásticos seria o melhor material para cada um dos seguintes exemplos? Utilizar nomes curtos para identificar cada plástico (por exemplo, HDPE).Um substituto para uma janela de vidro ?
um recipiente para recolha de alimentos?Um saco flexível e expansível para o transporte de artigos? uma tampa de garrafa leve? -
um plástico desconhecido flutua numa solução de NaCl a 10%, mas afunda-se em água. Qual é a gama de possíveis valores de densidade que este plástico pode ter? Sugerir a composição deste plástico.
4. Por que é importante deslocar quaisquer bolhas aderentes nos testes de densidade?
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o plástico PET (número 1)é o plástico residual mais valioso no momento. Sugerir uma maneira de separá-lo comercialmente de outros resíduos plásticos.
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às vezes os recipientes de plástico são feitos de dois polímeros e não apenas um. O que aconteceria ao teste da densidade da água se o HDPE e o PVC fossem misturados?
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por que os recicladores de plástico estão muito preocupados em identificar os diferentes polímeros e não misturá-los juntos?
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a figura abaixo mostra a polimerização do poliestireno (PS). Circunde os monômeros originais e determine quantos monômeros estão presentes.
9. O policloreto de vinilo (PVC) é composto pelo cloreto de vinilo monómero. A estrutura do monômero e a reação geral são mostradas à direita.
desenhar um polímero de cloreto de polivinilo composto por cinco monómeros dispostos num padrão cabeça-a-cauda.
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pelas bolas saltitantes que fizeste, Qual é o nome do monómero?
Qual é o papel de cada um dos seguintes na formação do polímero?
cola
bórax
amido de milho
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Que bola saltou mais alto? Com base nos seus dados na tabela, que composto foi o mais provável responsável por isto?