13/19 03.02.2020
117 Д-2 .02.2020
Підготовка до заняття ( робиться вдома):
1. Запишіть тему заняття та питання до теми.
2. Зробіть домашнє завдання:
Аудиторна робота:
1. Пригадайте загальні складові нафти та приробниї джерел вуглеводнів, на занятті відбудеться тестрове опитування за матеріалов попередньої теми.
2. Під час пояснення матеріалу занотовуйте виділений матеріал.
Полімерні матеріали.
1. Полімерні матеріали.
2. Пластмаси,
3. Каучуки, гума.
4. Натуральні та хімічні (штучні і синтетичні) волокна.
Література:
1. Буринська "Хімія 10 кл" с.
2. Ярошенко О.Г., Хімія, 10 клас. с.155-182
3. Методичний посібник с.- 47-59
Теоретичні відомості:
Вступ
СВС – синтетичні високомолекулярні сполуки.
У природі існує багато високомолекулярних сполук, які можна поділити на три великі групи: неорганічні, органічні і елементорганічні. До неорганічних полімерів відносять кварц, алмаз, графіт, силікати та ін.. Органічні полімери поділяють на природні (каучук, целюлоза, крохмаль, вовна, шовк, льон, бавовна), й синтетичні (поліетилен, капрон і т.д.). Серед природних полімерів виділяють групу біополімерів – білкові речовини і нуклеїнові кислоти. Однак все більшого значення набули синтетичні високомолекулярні сполуки, такі як полімери. Синтетичні полімери одержують полімеризацією і поліконденсацією.
Молекули полімерів можуть мати лінійну, розгалужену й зшиту будову. Це позначається на властивостях пластмас, зокрема, зумовлює такі їх властивості, як термопластичність і термореактивнісь.
Про термопластичність і термореактивність - теорія та відео
1. Полімерні матеріали.
Вихідним мономером для синтезу поліетилену у промисловості є етилен. Етилен у промислових масштабах добувають з газів крекінгу і піролізу нафтопродуктів та коксових газів. Як каталізатор цієї реакції використовують алюміній оксид чи сульфатну кислоту.
Синтез поліетилену.
У 1873 р. полімеризацію етилену вперше вивчав А. М. Бутлеров, а в 1884 р. її здійснив російський хімік Р. Р. Густавсон, застосовуючи в якості каталізатора алюміній бромистий. Отримані полімери етилену представляли низькомолекулярні рідкі продукти. Надалі в різних країнах світу багато вчених займалися проблемою полімеризації етилену в високомолекулярні продукти. І лише в 1933-1936 рр. в СРСР та Англії вдалося отримати при тиску понад 100 МПа і температурі близько 200°С тверді високомолекулярні полімери етилену.
Промислове виробництво поліетилену почалося в 1938 р. в Англії методом високого тиску, дещо пізніше – в Німеччини, США і СРСР.
Технологічний процес виробництва поліетилену методом високого тиску складний тим, що потрібно вести полімеризацію в апаратурі, витримує великі тиску; виникає потреба в неодноразовому циркуляції етилену в реакційній системі через невисокий ступiнь перетворення і т. д. Ці обставини змусили шукати нові шляхи полімеризації етилену. Великою подією стало відкриття в 1952 р. групою німецьких вчених методу полімеризації этилена при нормальному тиску в присутності комплексних металоорганічних каталізаторів.
Є також повідомлення про отримання поліетилену принципово новими способами полімеризації під дією проникаючих випромінювань або електричних розрядів і т. д. Але в даний час промислове виробництво поліетилену здійснюється трьома методами:
1) полімеризацією етилену при тиску 120–250 МПа в присутності невеликих кількостей кисню в якості каталізатора;
2) полімеризацією етилену при низькому тиску (0,05–0,6 МПа) з використанням комплексних металлоорганiчних каталізаторів;
3) полімеризацією етилену при середньому тиску (3,5–7 МПа) вуглеводневих розчинниках із окненомс-таллическими каталізаторами. Цей метод не отримав у нас широкого розповсюдження.
Реакцiя полiмеризацiï
Наявність двох зв’язків між атомами Карбону визначає ще одна цікава властивість ненасичених вуглеводнів: вони здатні з’єднуватися між собою в дуже довгі молекули – ланцюжки – полімери.
Розглянемо як це відбувається на прикладі етену: За певних умов, зокрема за підвищеної температури й тиску, може відбуватися розрив одного із двох зв’язків.
2. Пластмаси.
Пластмаси — це матеріали, створені на основі полімерів, які здатні під впливом температури і тиску набувати певної форми і зберігати її.
Пластмаси можна розподілити на групи на основі синтетичних високомолекулярних сполук та на основі біосировини, штучних матеріалів.
Пластмаси на основі біосировини – мають унікальні властивості. Такі пластмаси розкладаються в природному середовищі і не чинять негативного впливу на довкілля. Виготовлені вони на основі природних полімерів. Їх виготовляють з модифікованого крохмалю, целюлози, хітозану ( який виділяють з панцирів крабів, креветок).
Штучні матеріали – виготовляють при обробці природних полімерів. До них додають пластифікатори, наповнювачі, барвники і цим самим задають певних властивостей.
Синтетичні сполуки – це продукти синтезу на основі вуглеводневої сировини. Виготовлення їх іде на основі переробки: нафти, газу, вугілля.
Залежно від того , як на пластмаси впливає нагрівання , їх ділять на дві великі групи:термопластичні і термореактивні.До термопластичних пластмас відносяться такі пластмаси, які від нагрівання і підвищення тиску не зазнають істотних хімічних змін. Вони стають лише пластичними або текучими, а від охолодження знову тверднуть, набуваючи попередніх властивостей. До цієї групи відносять поліетилен, поліпропілен, полівінілхлорид, полістирол, поліаміди… Для них можлива ре циклізація – повторна переробка без втрати властивостей.
До термореактивних пластмас належать полімери, які від нагрівання змінюють свої фізико – хімічні властивості, зокрема втрачають здатність плавитися і розчинятися в органічних розчинниках. Це зумовлено тим, що відбуваються хімічні реакції між макромолекулами і утворюється просторова структура полімеру. До цієї групи пластмасі відносять фенол формальдегідні, сечовино формальдегідні, епоксидні, поліефірні, та деякі інші види смол.
Маркування. Що Вам відомо про маркування виробів з пластмас?
Конспект
повинен включати такі опорні кейси:
1. Полімерні матеріали.
-поняття про полімер, реакцію полімеризації;
-вихідні речовини для полімерів ( наприклад: етилен -- поліетилен), умови полімеризації;
2. Пластмаси.
- відмінності іміж пластмасами та полімерними матеріалами;
- види пластмас;
- властивості пластмас;
- маркування виробів з пластмас;
3. Каучуки, гума.
- каучук визначення;
- каучук природній - особливості, використання;
- каучук штучнийй - особливості, використання;
- гума, визначення, види гуми;
- одержання та використання гуми;
4. Натуральні та хімічні (штучні і синтетичні) волокна.
- волокна, та приклади; - природні, штучні, синтетичні волокна - приклади, особливості.