8 клас 01.03.2024 Органічні речовини як основа сучасних матеріалів. Пластмаси

8 клас 01.03.2024

 Тема: Органічні речовини як основа сучасних матеріалів. Пластмаси

I. Актуалізація опорних знань.

 Що виготовляють з пластмаси? Які властивості має пластмаса?

II. Вивчення нового матеріалу

     Будь-який вид людської діяльності, починаючи з готування їжі й закінчуючи запуском космічних кораблів, так чи інакше пов’язаний із використанням різних матеріалів. Виробництво більшості видів матеріалів ґрунтується на хімічних процесах. Розробка й одержання нових матеріалів та вдосконалення існуючих — одне з головних завдань сучасної науки.

Озирніться навколо.
        Вдома, на роботі, в транспорті - ви скрізь побачите пластмасу.
 Упаковка наших продуктів, одяг, комп'ютери, мобільні телефони, канцелярські товари і навіть дитячі іграшки - все це зроблено з пластмаси.

Сировиною для отримання пластмас є:

• нафта,
• природний газ,
• кам'яне вугілля,
• сланці.

Історичні відомості

    Першу пластмасу було отримано британським металургом і винахідником  Александром Парксом у 1855 році. Паркс назвав її «паркезин» (потім стали називатицелулоїд). Паркезин вперше було представлено на Всесвітній виставці в Лондоні у 1862 році

Розвиток пластмас почався з використання природних пластичних матеріалів (жувальної гумки, шелаку).
Продовжився використанням хімічно модифікованих природних матеріалів (гума, ебоніт, нітроцелюлоза, колаген, галаліт)
Перейшов до повністю синтетичних молекул (бакеліт, епоксидна смола, полівінілхлорид, поліетилен).

Щоб надати полімеру потрібних властивостей  і перетворити їх на пластмасу у полімерну масу додають наступні компоненти.

Що можуть містити у собі пластмаси

• o    стабілізатори — речовини, які уповільнюють старіння (сажа, сірчані сполуки, феноли);
• o    мастильні матеріали — речовини, що усувають прилипання матеріалу до прес-форми, збільшують його текучість, зменшують тертя між частинками композиції (віск,стеарин, олеїнова кислота);
• o    барвники — речовини, що надають пластмасовим виробам декоративного вигляду (охра тощо.);
• o    каталізатори — речовини, що прискорюють твердіння пластмаси (уротропін, оксиди металів);
• o    антистатики — речовини, які перешкоджають виникненню і накопиченню статичного електричного заряду у виробах з полімерних матеріалів;
• пороутворювачі — речовини, які розпадаються під час нагрівання, виділяючи гази, що спінюють смолу, внаслідок чого утворюється поро- та пінопласти з пористою структурою

Система маркування пластмас 

    Для створення умов для утилізації пластикових предметів одноразового використання в 1988 році Співтовариством Пластикової індустрії була запроваджена система з ідентифікаційними кодами для маркування всіх видів пластмас . Маркування містить три стрілки у формі трикутника, всередині якого поміщена цифра, що означає тип пластика:

Види пластмас

 Поліетилентерефталат (PETE/PET) Найпоширеніший вид пластмас. В пляшки, що виготовляються з поліетилентерефталату, розливають різні напої, соняшникову олію, кетчупи, майонези, косметичні засоби. Переваги: дешевизна, міцність, безпечність. Недоліки: низькі бар'єрні властивості.

Поліетилен (HDPE)  — полімер етилену, твердий, легкий і водостійкий матеріал.
Гарний діелектрик з високою морозостійкістю (до 60 °C).
Стійкий до агресивних середовищ.
Застосовується для виготовлення кабелів, плівок, труб, флаконів для шампуней, косметичних та миючих засобів, каністр для моторних мастил, одноразового посуду, контейнерів і ємностей для продуктів харчування, контейнерів для заморожування продуктів, іграшок. Переваги: дешевизна, безпечність, міцність, легкість переробки, стійкість до масел. Недоліки: -уразливі для газів і тому непридатні для пакування продуктів

Поліпропілен (РР) — полімер пропілену, твердий матеріал загальнотехнічного призначення.
Має високі електроізоляційні властивості, водо- і хімічну стійкість.
Недоліки: низька морозостійкість (- 15 °С), горючість, погана склеюваність, здатність накопичувати статичну електрику.
Використовується в медицині, харчовій промисловості (пакувальні плівки) та електротехніці.

Полістирол (PS) Із полістиролу виготовляється одноразовий посуд, контейнери для їжі, стаканчики для йогуртів, дитячі іграшки, теплоізоляційні плити, сандвіч панелі, пакувальні таці для продуктів харчування в супермаркетах. Переваги: дешевизна, морозостійкість, легкість в переробці, хороший діелектрик. Недоліки: низька механічна міцність і хімічна нестійкість.

Труби з ПВХ
Полівінілхлорид (PVC/V) — аморфний полімер вінілхлориду з високою міжмолекулярною взаємодією.

ПВХ атмосферостійкий, самозгасаючий при горінні полімер, однак при горінні виділяються екологічно шкідливі діоксини.
При нагріванні до температур 150...170 °С починає розкладатись з виділенням хлороводню. Застосовується для виготовлення вікон з використанням ПВХ, лінолеуму, віконних профілів, кромки меблів, упаковки побутової техніки, штучної шкіри, плівки для натяжних стель, а також деяких іграшок. 

Види пластмас OTHER або О — інші. Небезпека для здоров'я та довкілля: в цю групу входять інші види пластмас, тому їх використання в побуті може бути пов'язане з небезпекою для вашого здоров'я. Переробка: не підлягає.

    Пластик — цінний матеріал, а пластикові відходи — результат його надмірного й нераціонального використання. Щорічно в світі використовується приблизно 500 млрд поліетиленових пакетів, а це більше 1 млн на хвилину, проте в середньому «термін служби» поліетиленового пакету становить 15 хвилин.

    Пластикові відходи суттєво впливають на стан навколишнього середовища, а особливо — на берегову лінію та морську флору й фауну.  У тихому океані плавають острови сміття більші за площу США. Пластикове сміття створює труднощі для морських мешканців.

    Пластик є небезпечним і для людського організму. В процесі полімеризації (утворення пластмас) деякі молекули основної речовини не досягають потрібної довжини і зберігають свою рухомість. Вони, проникаючи в їжу, й становлять небезпеку. Крім того, в пластмасах виявляють солі тяжких матеріалів, стабілізатори, пластифікатори. При нагріванні вони також зі стінок посуду переходять в їжу чи напій і потрапляють до організму людини. Ці небезпечні речовини можуть призвести до ряду захворювань: пухлин, діабету, змін в імунній та ендокринній системах, проблем в розвитку дітей. 

    Отож, проблема пластику поступово стає міжнародною, і кожна країна обирає свої методи боротьби. Минулого року Італія стала першою в Європі країною, що заборонила використання одноразових пластикових пакетів, котрі не розкладаються. Ряд країн, в тому числі Китай, ПАР, Кенія, Уганда, Бангладеш, заборонили використання тонких пластикових пакетів, а деякі (Руанда, Сомалі, Танзанія) ввели радикальнішу заборону на використання будь-яких пластикових пакетів. Ірландія в 2002 році ввела податок в розмірі 15 євроцентів за пакет, її прикладом скористалися Бельгія, Швейцарія, Німеччина, Іспанія, Норвегія та Нідерланди, а Уельс, окрім податку, ввів ще штраф для власників крамничок, котрі продовжують видавати пластикові пакети безкоштовно.

    Перед використанням пластикових предметів обов’язково вивчіть їхнє маркування. На харчовому пластику зображені «склянка та виделка», а також може бути написано, для яких саме продуктів його можна використовувати.

III. Запитання  для самоконтролю 

1. Чому пластик такий популярний?
2.  Що можна виготовити з пластмаси?
3.  Який буває пластик?
4. Що входить в пластик

 IV. Домашнє завдання

Опрацювати вивчений матеріал, творче завдання: підготувати повідомлення "Цікаве використання пластмаси"