Politechnika Krakowska
Instytut Mechanika i Podstaw 2005/2006 grupa 9180 Konstrukcji Maszyn Zarządzanie i Inżynieria Produkcji
Zakład Mechaniki Doświadczalnej
TWORZYWA NIEMETALOWE - laboratorium
Ćwiczenie 1
IDENTYFIKACJA TWORZYW SZTUCZNYCH
Identyfikacja tworzyw sztucznych służy do ich rozpoznania w oparciu o cechy zewnętrzne oraz własności fizyko-chemiczne. Samo ustalenie polimeru nie jest trudne.
Najczęściej identyfikacji tworzyw sztucznych dokonuje się na podstawie ich wyglądu zewnętrznego, postaci handlowej, metody formowania, gęstości, zachowania się w otwartym płomieniu i rozpuszczalnikach oraz temperatury topnienia (mięknięcia) polimeru.
W celu określenia pierwiastków i związków charakterystycznych dla danego tworzywa (octanów, pochodnych celulozy) stosuje się chemiczne analizy. Coraz częściej korzysta się z nowoczesnych metod instrumentalnych typu spektografia absorpcyjna w podczerwieni, która polega na porównaniu widma z próbką wzorcową, chromatografia (technika rozdzielania substancji na poszczególne składniki wykorzystująca różnice w zachowaniu tych składników w układzie dwóch faz), spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego, spektroskopia masowa, polarografia.
Przebieg ćwiczenia.
Wstępną identyfikację przeprowadza się na podstawie wyglądu zewnętrznego. Często jest on charakterystyczny dla danego tworzyw co pozwala na szybką identyfikację.
Należy zwrócić uwagę na powierzchnię tworzywa na przykład czy jest ona błyszcząca, matowa, tłusta a może porowata. Ważna jest sztywność i barwa. Barwa może być przezroczysta, przeświecająca, ciemna, jasna. Twardość można wstępnie określić przy próbie zarysowania powierzchni (np. paznokciem).
Ważnym punktem identyfikacji jest zwrócenie uwagi jak zachowuje się tworzywo w otwartym płomieniu. Należy zwrócić uwagę na to czy tworzywo w ogóle się pali, czy też pali się tylko w płomieniu palnika. Kolor płomienia i układ barw, rodzaj płomienia (świecący, kopcący, iskrzący) to także pomocne informacje. Barwa płomienia zależy od budowy chemicznej polimeru. Można zaobserwować czy tworzywo się topi czy kapie, a może się zwęgla albo wytwarza pęcherze. Zapach dymu wydzielający się po zgaszeniu próbki jest związany z wydzielaniem się gazowych produktów rozkładu polimeru.
Gdy tworzywo pływa po powierzchni wody to może to być kauczuk silikonowy i naturalny, polietylen, polipropylen.
Polimery poddaje się też sprawdzeniu odporności na działanie rozpuszczalników.
Odczyn kwaśny lub alkaiczny rozkładu wykrywa się zwilżonym papierkiem lakmusowym.
Gdy jest odczyn kwaśny to mamy do czynienia z polichlorkiem winylu, polichlorkiem winylidenu, kauczukiem syntetycznym i naturalnym, azotanem i octanem oraz polioctanem.
Gdy stwierdzono odczyn alkaiczny to jest możliwość występowania produktów kondensacji takich jak: aldehydów z mocznikiem, melaminą, aniliną, poliamidami.
Na podstawie powyższych informacji stwierdziłem, że moim tworzywem jest polietylen (PLD), w tabeli występujący jako polietylen małej gęstości.
Postać
barwa: (dowolna) mleczna
przeźroczystość (bez pigmentu): prześwitujący
powierzchnia zewnętrzna: gładka, śliska
Własności mechaniczne
twardość: rysuje się paznokciem
odkształcalność: duża, powrotna
dźwięk przy upadku na twarde podłoże: niski
Gęstość: 0.91 - 0.92 [g/cm3]
Próba ognia
Zachowanie się w płomieniu: topi się
Po wyjęciu z płomienia: pali się nadal ale słabo
Wygląd płomienia: świecący, żółtawy z niebieskim środkiem
Zapach po zgaszeniu: parafinowy (zapach świeczki)