Номер 5, страница 198 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

5. Опишите свойства полиэтилена, полипропилена и тефлона. Где применяют эти вещества?

Полиэтилен

Полиэтилен — это термопластичный полимер этилена с химической формулой $(-\text{CH}_2-\text{CH}_2-)_{\text{n}}$.

Свойства:

• Физические: Лёгкое, эластичное, воскообразное на ощупь вещество белого цвета. В тонких плёнках прозрачен. Существует в виде полиэтилена низкой плотности (ПЭНП, LDPE), который более мягкий и гибкий, и полиэтилена высокой плотности (ПЭВП, HDPE), который более жёсткий и прочный.

• Химические: Обладает высокой химической стойкостью. Устойчив к действию воды, растворов многих кислот и щелочей, но разрушается под действием сильных окислителей (например, концентрированной азотной кислоты).

• Термические: Имеет невысокую температуру плавления (около $105-135$ °C). Является хорошим морозостойким материалом (сохраняет свойства до $-70$ °C). Отличный диэлектрик (не проводит электрический ток).

• Прочие: Физиологически безвреден, не имеет запаха. Обладает низкой адгезией, поэтому его трудно склеить или окрасить.

Применение:

Благодаря своей дешевизне и универсальности, полиэтилен является самым производимым пластиком в мире. Его применяют:

• для производства упаковочных материалов: плёнок, пакетов, мешков;

• для изготовления тары: бутылок (для молока, моющих средств), канистр, контейнеров;

• в качестве изоляции для электрических кабелей;

• для производства напорных труб для систем холодного водоснабжения и газопроводов;

• для изготовления товаров широкого потребления: игрушек, кухонной утвари, садовой мебели.

Ответ: Полиэтилен — это лёгкий, эластичный, химически стойкий и дешёвый полимер. Его основные области применения — производство разнообразных упаковочных материалов (плёнки, пакеты, тара), труб и электроизоляции.

Полипропилен

Полипропилен — это термопластичный полимер пропилена с химической формулой $(-\text{CH}_2-\text{CH}(\text{CH}_3)-)_{\text{n}}$.

Свойства:

• Физические: Твёрдое вещество белого цвета. По сравнению с полиэтиленом, он более жёсткий, прочный и твёрдый. Имеет очень низкую плотность (легче воды). Отличается высокой стойкостью к многократным изгибам и истиранию.

• Химические: Очень высокая химическая стойкость, особенно к органическим растворителям и маслам. Как и полиэтилен, устойчив к кислотам и щелочам.

• Термические: Более теплостойкий, чем полиэтилен. Температура плавления составляет около $160-170$ °C, что позволяет стерилизовать изделия из него паром (автоклавировать). Однако он более чувствителен к низким температурам (становится хрупким).

• Прочие: Является хорошим диэлектриком, легко поддаётся переработке.

Применение:

• в автомобильной промышленности: для изготовления бамперов, панелей приборов, корпусов аккумуляторов, деталей салона;

• для производства волокон и нитей: из них делают ковры, верёвки, нетканые материалы (например, спанбонд для медицинских масок и агротекстиля);

• для изготовления прочной тары: контейнеров для пищевых продуктов (в том числе для горячей фасовки и разогрева в микроволновой печи), крышек для бутылок;

• для производства труб для систем горячего водоснабжения и отопления;

• в производстве бытовой техники, одноразовых шприцев и лабораторной посуды.

Ответ: Полипропилен — это прочный, жёсткий и термостойкий полимер, устойчивый к многократным изгибам. Он широко используется в автомобилестроении, для производства волокон, прочной тары (в том числе для горячих продуктов) и медицинских изделий, требующих стерилизации.

Тефлон (политетрафторэтилен, фторопласт-4)

Тефлон — это торговое название политетрафторэтилена, полимера тетрафторэтилена с химической формулой $(-\text{CF}_2-\text{CF}_2-)_{\text{n}}$.

Свойства:

• Физические: Плотное ($ \rho \approx 2,2 \text{ г/см}^3 $), мягкое и пластичное вещество белого цвета, на ощупь напоминающее мыло или парафин. Обладает исключительно низким коэффициентом трения, что обеспечивает его знаменитые антифрикционные (скользкие) и антипригарные свойства.

• Химические: Феноменальная химическая инертность. Он не вступает в реакцию практически ни с какими веществами, включая самые агрессивные кислоты (даже "царскую водку"), щёлочи и растворители.

• Термические: Обладает очень широким диапазоном рабочих температур: от $-200$ °C до $+260$ °C. Имеет высокую температуру плавления (около $327$ °C) и не горит.

• Прочие: Превосходный диэлектрик с очень низкими диэлектрическими потерями. Гидрофобен (отталкивает воду) и олеофобен (отталкивает жиры). Биологически инертен и совместим с тканями организма.

Применение:

• в быту: для создания антипригарных покрытий на сковородах, кастрюлях, формах для выпечки; в виде уплотнительной ленты ФУМ для герметизации резьбовых соединений в сантехнике;

• в химической промышленности: для покрытия (футеровки) ёмкостей, труб и клапанов, работающих с агрессивными средами;

• в машиностроении: для изготовления деталей, требующих низкого трения (подшипники скольжения, уплотнительные кольца, прокладки);

• в электронике: в качестве высококачественной изоляции для проводов и кабелей, особенно высокочастотных;

• в медицине: для изготовления имплантатов (например, протезов кровеносных сосудов), катетеров, покрытий для хирургических инструментов;

• в текстильной промышленности: для создания водо- и грязеотталкивающих мембранных тканей (например, Gore-Tex).

Ответ: Тефлон (политетрафторэтилен) — это уникальный полимер, главными свойствами которого являются высочайшая химическая стойкость, широкий диапазон рабочих температур, низкий коэффициент трения и антипригарные качества. Применяется для создания антипригарных покрытий, в химической промышленности, медицине, электронике и как уплотнительный материал.