Страница 417 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Практическая работа 9.Распознавание пластмасс

В пронумерованных пакетах выданы образцы полиэтиле- на (полипропилена), поливинилхлорида, полистирола, поли- метилметакрилата, бакелита, целлулоида. Пользуясь таб- лицей приложения 2, определите каждую пластмассу. Распознавание целесообразно начать с внешнего осмотра об- разца. Опишите его цвет, прозрачность, твёрдость, эластич- ность. Помните, что изделия из полиэтилена и полипропиле- на жирны на ощупь, полупрозрачны, механически прочны. Предметы из полистирола обычно прозрачны, хрупки, из оргстекла — прозрачны, жёстки, механически прочны. Бакелит — это жёсткий, механически прочный термореак- тивный полимер тёмных тонов (коричневых, чёрных). Цел- лулоид эластичный, часто окрашен и имеет характерный ри- сунок под мрамор. Поливинилхлорид встречается в виде прочной эластичной плёнки, окрашенной в различные цвета, или жёстких твёрдых пластиков. Изучите поведение пласт- масс при нагревании, отметьте их горючесть, способность к плавлению, характер горения в пламени и вне пламени, вы- деляющийся запах, наличие копоти, цвет пламени. Для изу- чения среды продуктов разложения поднесите к горящему образцу влажную индикаторную бумажку.

Целью данной практической работы является распознавание различных видов пластмасс на основе их физических свойств и поведения при нагревании. Идентификацию следует проводить в два этапа: начальный визуальный осмотр и последующий тест на горение. Для точного определения необходимо последовательно изучить каждый образец и сравнить его свойства с эталонными, приведёнными ниже.

Этап 1: Внешний осмотр

На этом этапе необходимо внимательно осмотреть каждый образец, обращая внимание на следующие характеристики:

• Цвет и прозрачность: является ли образец прозрачным, полупрозрачным (просвечивающим) или непрозрачным; имеет ли он определённый цвет или характерный рисунок.
• Твёрдость и эластичность: твёрдый ли материал, гнётся ли он, хрупкий или прочный, эластичный или жёсткий.
• Ощупь: некоторые пластмассы, как полиэтилен, имеют характерную жирную или воскоподобную поверхность.

Этап 2: Поведение при нагревании

Этот этап требует особой осторожности и должен проводиться в вытяжном шкафу. Небольшой кусочек образца аккуратно вносят в пламя спиртовки или горелки, наблюдая за следующими показателями:

• Горючесть и плавление: плавится ли материал, легко ли воспламеняется, продолжает ли гореть вне пламени.
• Характер пламени: цвет пламени, наличие копоти.
• Запах: запах, выделяющийся при горении или плавлении, часто является ключевым признаком.
• Продукты разложения: с помощью влажной универсальной индикаторной бумажки, поднесённой к продуктам горения, можно определить их кислотность или щёлочность.

Ниже представлено подробное описание свойств каждого пластика для их идентификации.

Полиэтилен (ПЭ) / Полипропилен (ПП)

Внешний осмотр: Образцы из полиэтилена или полипропилена на ощупь жирные (воскообразные). Обычно это гибкие, эластичные, механически прочные материалы, полупрозрачные или матово-белые. Не хрупкие.
Нагревание: Полиэтилен и полипропилен являются термопластами. При нагревании они плавятся. Горят спокойным, синеватым у основания и жёлтым сверху пламенем, похожим на пламя свечи. Продолжают гореть и вне пламени. При горении образуются плавящиеся капли. Запах напоминает жжёный парафин (воск). Копоть практически отсутствует. Продукты горения нейтральны, поэтому влажная индикаторная бумажка не изменит свой цвет. Формула горения полиэтилена: $(-\text{CH}_2-\text{CH}_2-)_n + 3n\text{O}_2 \rightarrow 2n\text{CO}_2 + 2n\text{H}_2\text{O}$.

Ответ: Ключевые признаки: жирный на ощупь, горит как свеча (синеватое пламя, запах парафина), плавится и капает, не коптит.

Поливинилхлорид (ПВХ)

Внешний осмотр: Может быть в виде жёсткого пластика или гибкой плёнки, обычно окрашен в различные цвета, но может быть и бесцветным.
Нагревание: ПВХ – трудновоспламеняемый материал. В пламени он обугливается, но после удаления из пламени горение прекращается (самозатухающий). Горит коптящим пламенем, которое у основания имеет характерный зелёный или сине-зелёный ободок. При горении выделяется резкий, удушливый запах хлороводорода (HCl). Этот газ является кислотным, поэтому влажная синяя лакмусовая или универсальная индикаторная бумага при поднесении к образцу покраснеет. Это ключевой тест для ПВХ.

Ответ: Ключевые признаки: не горит вне пламени (самозатухающий), пламя с зелёным краем, резкий запах хлора, кислая среда продуктов горения.

Полистирол (ПС)

Внешний осмотр: Часто бывает прозрачным и бесцветным, но хрупким. При сгибании ломается с характерным сухим треском. При постукивании издаёт звонкий звук.
Нагревание: Полистирол легко плавится и горит. Продолжает гореть вне пламени. Пламя очень яркое, жёлто-оранжевое и сильно коптящее (выделяется много сажи). При горении распространяется сладковатый, цветочный запах, характерный для мономера – стирола.

Ответ: Ключевые признаки: хрупкий, горит ярким и очень коптящим пламенем, имеет сладковатый запах.

Полиметилметакрилат (ПММА, оргстекло)

Внешний осмотр: Прозрачный, как стекло, но более лёгкий и не такой хрупкий, как полистирол. Твёрдый, механически прочный материал.
Нагревание: Оргстекло горит. При горении слегка потрескивает. Пламя голубоватое в основании и жёлтое сверху, почти не коптит. Выделяет характерный резкий, но в то же время приятный фруктовый запах своего мономера (метилметакрилата).

Ответ: Ключевые признаки: прозрачный, "органическое стекло", горит с лёгким треском, пламя почти без копоти, запах – резкий фруктовый.

Бакелит (фенолформальдегидная смола)

Внешний осмотр: Это жёсткий, прочный и тяжёлый материал. Всегда непрозрачный, обычно тёмных цветов: коричневого или чёрного. Типичный пример – старые корпуса электроприборов, телефонов.
Нагревание: Бакелит – термореактивный полимер, он не плавится при нагревании, а разлагается и обугливается. Загорается с трудом и обычно гаснет вне пламени. Горение медленное. Характерной особенностью является резкий запах фенола («карболовой кислоты», «гуаши») и формальдегида.

Ответ: Ключевые признаки: твёрдый, тяжёлый, тёмного цвета, не плавится при нагревании (только обугливается), характерный резкий запах фенола/карболовой кислоты.

Целлулоид

Внешний осмотр: Эластичный материал, часто имеет характерную окраску под мрамор, черепаховый панцирь или перламутр.
Нагревание: Целлулоид чрезвычайно горюч! Следует проявлять максимальную осторожность. Он вспыхивает мгновенно и горит очень быстро, почти как порох, ярким жёлто-белым пламенем. Горение продолжается и вне пламени. При горении выделяется запах камфоры (которую использовали как пластификатор).

Ответ: Ключевые признаки: эластичный, с характерным рисунком, очень быстро и ярко горит, запах камфоры.