30

Міністерство Освіти і науки України

Миколаївський Національний університет

імені В.О. Сухомлинського

Природничий факультет

Кафедра фізіології та біохімії

ХІМІЯ ВИСОКОМОЛЕКУЛЯРНИХ СПОЛУК

Навчально-методичний посібник

для студентів стаціонарного відділення

природничого факультету

Напряму підготовки0401 – природничі науки

Шифр та назва спеціальності:8.010103

Педагогіка і методика середньої освіти.Біологія

Освітньо-кваліфікаційного рівня «магістр»

Миколаїв — 2010

Затверджено на засіданні кафедри фізіології та біохімії

протокол № ___від «____» _________ 2010 року

__________________

Завідувач кафедри Цебржинський О.І.

Укладач:

кандидат біологічних наук, доцент кафедри фізіології та біохімії Миколаївського НУ імені В.О. Сухомлинського Гаркович О.Л.

Рецензенти:

доктор педагогічних наук, професор, завідувач кафедри хімії та методики викладання хімії Полтавського НПУ імені В.Г. Короленка Шиян Н.І.

доктор біологічних наук, професор, завідувач кафедри фізіології та біохімії Миколаївського НУ імені В.О. Сухомлинського Цебржинський О.І.

 Кафедра біології Миколаївського Миколаївського НУ імені В.О. Сухомлинського

Розділ і Пластичні маси

РОБОТА №1. РОЗПІЗНАННЯ ПЛАСТИЧНИХ МАС І ВОЛОКОН

Загальні зауваження до виконання роботи

В основі розпізнавання пластичних мас і волокон лежить метод дослідження їх хімічних властивостей, фізичних параметрів, а також спостереження за зовнішніми особливостями (колір, прозорість, запах, дія води, розчинність, тощо).

Студенти повинні вивчити деякі зразки пластичних мас і волокон, деякі з них повинні порівняти э природними матеріалами (шерсть, бавовна).

При вивченні властивостей волокнистих матеріалів студенти повинні провести дослідження дії мінеральних кислот (азотна, соляна, сірчана, концентрована та розбавлена). Також перевіряємо властивості полімерів дією органічними розчинниками (ацетон, чотирихлористий вуглець, бензол, толуол, дихлоретан). Для кожного з пропонованих пластичних волокон та має провести дослід на характер горіння.

Для контрольного завдання кожний студент отримує по 5–6 зразків досліджуваних матеріалів і визначає їх.

Матеріали і реактиви: 1. Зразки пластичних мас та волокон; 2. Сірчана кислота (концентрована); 3. Сірчана кислота (розбавлена); 4. Соляна кислота (концентрована); 5. Соляна кислота (розбавлена); 6. Азотна кислота (концентрована); 7. Азотна кислота (розбавлена); 8. Гідроксид натрію (концентрований розчин); 9. Ацетон; 10. Бензол; 11. Толуол; 12. Чотирихлористий вуглець; 13. Дихлоретан; 14. Етиловий спирт; 15. Щипці тигельні.

І. Поліетилен. Вироби з поліетилену легше води, жирні на дотик, при нагріванні швидко розм’якшуються, горять блакитнуватим полум’ям, при цьому відчувається запах розплавленого парафіну. У термостаті розм’якшується при температурі 100–120 градусів. Для дослідів можуть бути використані вироби з поліетилену.

IІ. Поліхлорвініл. Поліхлорвінілові матеріали (вініпласт і пластикат) розпізнаються по відщепленню хлороводню при нагріванні досліджуваного зразка в пробірці (обрізків клейонки, накидки і т.д.). Хлороводень визначається по запаху за допомогою вологого лакмусового папірця або по утворенню димку хлористого амонію при піднесенні до пробірки палички, змоченої розчином аміаку. Поліхлорвініл горить у полум’ї із значним виділенням кіптяви. Розм’якшується при температурі близько 60–66 градусів.

III. Політетрафторетилен Вироби з політетрафторетилену жирні на дотик, матового кольору, зовні нагадують віск, не горять, плавляться лише в сильному полум’ї.

IV. Полістирол. Полістирол буває прозорим і непрозорим, легко розм’якшується при нагріванні, горить полум’ям, що коптить, виділяючи при цьому запах мономера. Вироби з нього тендітні, при постукуванні дзвенять. Розм’якшується при температурі 80 градусів.

V. Поліметилметакрилат. Поліметилметакрилат (листове органічне скло, письмові прилади, лінійки, ручки і т.д.) зовні дуже схожий на прозорий полістирол. Відрізнити від останнього його можна по відсутності дзвінкості і крихкості. Горить блакитним полум’ям без кіптяви, при цьому відчувається характерне потріскування і виділяється ефірний запах.

VI. Фенолформальдегіди. Фенолоформальдегідні пластмаси відомі у виді різних електродеталей чорного і темно–коричневого кольору. При нагріванні вони не розм’якшуються і не плавляться, а розкладаються, виявляється при цьому запах фенолу і формальдегіду. Фенол можна виявити, якщо порошкоподібну масу прокип’ятити протягом 20–30 хвилин з водою і потім на профільтрований розчин подіяти бромною водою або розчином хлорного заліза. Горять фенопласти тільки в полум’ї.

VII. Амінопласти. Амінопласти звичайно бувають пофарбовані в найрізноманітніші світлі тони. При нагріванні амінопласти не плавляться, а розкладаються, виділяючи летучі продукти з неприємним запахом аміаку й амінів, які забарвлюють лакмусовий папір у синій колір. Горять у полум’ї важко, при цьому обвуглюються.

Для вивчення властивостей та розпізнавання волокнистих матеріалів користуються таблицею 1 (див. додаток).

ЛІТЕРАТУРА

для підготовки до теми “Розпізнавання пластичних мас і волокнистих матеріалів”

1. Цветков Л.А. Синтетические высокополимерные вещества. – М., Учпедгиз, 1974. – С.20–24.

2. Цветков Л.А. Преподавание органической химии в 10 классе. – М., Просвещение, 1970. – С.174–176.

3. Чертков А. М. Полимерные материалы. – М., Просвещение, 1969. – С. 34.

4. Николаев Л.А. Химия синтетических материалов. – Л., Химия, 1970. – С.12–16.

5. Соколов Р.С. Химическая технология. – М., Владос, 2000. – С. 447.

РОБОТА №2. СИНТЕЗ ПОЛІМЕРІВ МЕТОДОМ ПОЛІМЕРИЗАЦІЇ. РЕАКЦІЇ ДЕПОЛІМЕРИЗАЦІЇ ПОЛІСТИРОЛУ І ПОЛІМЕТИЛМЕТАКРИЛАТУ. БЛОЧНИЙ МЕТОД ПОЛІМЕРИЗАЦІЇ. ЕМУЛЬСІЙНА ПОЛІМЕРИЗАЦІЯ МЕТИЛМЕТАКРИЛАТУ

Методичні рекомендації

Полімеризація – реакції сполучення багатьох ненасичених або гетероциклічних молекул мономерів у макромолекулу полімеру, яка не супроводжується утворенням побічних продуктів. Цей процес відбувається з розривом кратних зв’язків або з розкриттям циклів, що містять гетероатоми, і сполученням між собою уламків, які при цьому утворюються.

Полімеризація у блоці, або блокова полімеризація, проводиться, в спеціальному блоці, куди вміщують мономер і ініціатор, або каталізатор. Суцільний шматок полімеру, який при цьому утворюється, має форму блока.

При полімеризації в емульсії добувають емульгатор. Внаслідок енергійного змішування мономер більш–менш рівномірно розподіляється в рідкому середовищі, в якому він нездатний розчинятися. Емульсійна полімеризація відбувається досить швидко і при низьких температурах. Полімери, які утворюються, мають високомолекулярну структуру. При нагріванні продуктів полімеризації відбувається зворотній процес – деполімеризація, під час якої залежно від будови полімеру, утворюється більша або менша кількість вихідного мономеру.