„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ

Zofia Jakubiak

Wytwarzanie

polimerów

311[31].Z4.08

Poradnik dla nauczyciela

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom

2006

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1

Recenzenci:
mgr Urszula Ciosk-Rawluk
mgr Zbigniew Rawluk


Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Małgorzata Urbanowicz


Konsultacja:
dr inż. Bożena Zając


Korekta:

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[31].Z4.08
„Wytwarzanie polimerów” zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu
technik technologii chemicznej

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie
2. Wymagania wstępne
3. Cele kształcenia
4. Przykładowe scenariusze zajęć
5. Ćwiczenia

5.1. Reakcje polimeryzacji, kopolimeryzacji i polikondensacji

5.1.1. Ćwiczenia

5.2. Metody wytwarzania polietylenu

5.2.1. Ćwiczenia

5.3. Wytwarzanie polistyrenu ciągłą metoda blokową. Suspensyjna

polimeryzacja chlorku winylu
5.3.1. Ćwiczenia

5.4. Zastosowanie najważniejszych polimerów i kopolimerów. Recykling

oraz utylizacja polimerów i kopolimerów

5.4.1.Ćwiczenia
6. Ewaluacja osiągnięć uczniów
7. Literatura

3
5
6
7

13
13
13
14
14

16
16

19
19
21
34

7

9

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3

1. WPROWADZENIE

Przekazujemy Państwu Poradnik dla nauczyciela, który będzie pomocny w prowadzeniu

zajęć dydaktycznych w szkole kształcącej w zawodzie technik technologii chemicznej
w jednostce modułowej Wytwarzanie polimerów.

W poradniku zamieszczono:

− wymagania wstępne,
− cele kształcenia

− przykładowe scenariusze zajęć,

− propozycje ćwiczeń, które mają na celu ukształtowanie u uczniów umiejętności

praktycznych,

− wykaz literatury, z jakiej uczniowie mogą korzystać podczas nauki.
Wskazane jest, aby zajęcia dydaktyczne były prowadzone różnymi metodami

ze szczególnym uwzględnieniem aktywizujących metod nauczania, np. samokształcenia
kierowanego, tekstu przewodniego, metody projektów, ćwiczeń praktycznych.
Formy organizacyjne pracy uczniów mogą być zróżnicowane, począwszy od samodzielnej
pracy uczniów do pracy zespołowej.
W celu sprawdzenia wiadomości i umiejętności ucznia, nauczyciel może posłużyć się
zamieszczonym w rozdziale 6 zestawem zadań testowych dwustopniowych oraz
przeprowadzić zadanie praktyczne wysoko symulowane.
W tym rozdziale podano do testu dwustopniowego:
− plan testu w formie tabelarycznej,
− punktacje zadań,

− instrukcję dla nauczyciela,

− instrukcję dla ucznia,
− kartę odpowiedzi,

− zestaw zadań testowych.
Zadanie praktyczne zawiera:
− instrukcję dla nauczyciela,
− plan zadania praktycznego,

− instrukcję dla ucznia,

− treść zadania,
− kartę pracy,

− kartę oceny,

− załącznik z wykresami, schematem.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4

Schemat układu jednostek modułowych

311[31].Z4

Technologia wytwarzania

półproduktów i produktów

organicznych

311[31].Z4.06

Wytwarzanie chlorku

winylu

i rozpuszczalników

chloroorganicznych

311[31].Z4.08

Wytwarzanie

polimerów

311[31].Z4.02

Wytwarzanie olefin

i węglowodorów

aromatycznych

311[31].Z4.03

Wytwarzanie

i oczyszczanie

surowego gazu

syntezowego

311[31].Z4.04

Wytwarzanie metanolu

i kwasu octowego

311[31].Z4.10

Komponowanie

wysokooktanowych

benzyn bezołowiowych

311[31].Z4.09

Wytwarzanie fenolu

i acetonu z kumenu

311[31].Z4.01

Wytwarzanie

produktów naftowych

i surowców

petrochemicznych

311[31].Z4.05

Wytwarzanie

produktów alkilowania

311[31].Z4.07

Wytwarzanie styrenu

z etylobenzenu

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej, uczeń powinien umieć:

− korzystać z różnych źródeł informacji,

− wykonywać podstawowe działania arytmetyczne,
− czytać tekst ze zrozumieniem,

− rozróżniać właściwości fizyczne i chemiczne substancji,

− zapisywać równania reakcji,
− scharakteryzować pojęcia: katalizator, inicjator, inhibitor,

− wykonywać obliczenia stechiometryczne,

− przestrzegać przepisów bhp w pracowni chemicznej,
− interpretować zasady technologiczne,

− sporządzać schematy ideowe,

− stosować technikę komputerową w sporządzaniu schematów ideowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji jednostki modułowej, uczeń powinien umieć:

− przedstawić uproszczone wzory polietylenu, polipropylenu, polistyrenu i polichlorku

winylu,

− wyjaśnić pojęcie stopnia polimeryzacji,
− rozróżnić reakcje polimeryzacji i polikondensacji,

− scharakteryzować stosowane w przemyśle sposoby prowadzenia polimeryzacji: w masie,

w zawiesinie i w emulsji,

− rozróżnić procesy produkcji polietylenu metodą wysokociśnieniową oraz

niskociśnieniową w obecności metaloorganicznego katalizatora kompleksowego,

− odróżnić zasadnicze typy polietylenu,

− scharakteryzować ciągłą metodę blokową polimeryzacji styrenu,

− wyjaśnić zasadę suspensyjnej polimeryzacji chlorku winylu,
− scharakteryzować metody przeróbki surowego PCW na PCW twardy, miękki

i chlorowany,

− ocenić właściwości najważniejszych kopolimerów, w tym kauczuków syntetycznych,

− ocenić szkodliwość substancji stosowanych w procesie wytwarzania tworzyw

polimeryzacyjnych,

− zestawić dane porównawcze o wielkości produkcji najważniejszych tworzyw

polimeryzacyjnych,

− zastosować zasady bhp, ochrony ppoż. oraz ochrony środowiska obowiązujące na

stanowiskach pracy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7

4. PRZYKŁADOWE SCENARIUSZE ZAJĘĆ

Scenariusz zajęć 1

Osoba prowadząca …………………………………….………….
Modułowy program nauczania:

technik technologii chemicznej 311[31]

Moduł: Technologia wytwarzania półproduktów i produktów organicznych 311[31].Z4
Jednostka modułowa: Wytwarzanie polimerów 311[31].Z4.08

Temat: Zastosowanie różnych polimerów i kopolimerów z uwzględnieniem

ich właściwości.
Cel ogólny: poznanie właściwości polimerów i kopolimerów oraz ich zastosowania.
Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń potrafi:

– rozróżnić rodzaje tworzyw sztucznych,
– charakteryzować właściwości,
– wskazać kierunki zastosowania,
– ocenić zagrożenia środowiska zużytymi tworzywami.

Metody nauczania:

– metoda projektów.

Formy organizacyjne pracy uczniów:

– grupowa zróżnicowana.

Czas: 45 min na wprowadzenie do projektu, 45 min na prezentację projektów.
Projekt będzie wykonywany przez uczniów w czasie pozalekcyjnym
w ciągu dwóch tygodni.
Środki dydaktyczne:

– komputer z dostępem do Internetu,
– literatura z rozdziału 7,
– czasopisma specjalistyczne np. „Przemysł Chemiczny”.

Przebieg zajęć:

Lp.

Fazy przygotowania

projektu

Czynności

nauczyciela

Czynności

uczniów

1

Wprowadzenie do
tematu
i zasugerowanie
problemów do
rozwiązania

− podaje informacje niezbędne do
zapoznania uczniów
z właściwości polimerów
kopolimerów oraz
ich zastosowaniem.
− podaje literaturę

− tworzą zespoły
zadaniowe.

2

Sformułowanie
tematów i ustalenie
zakresu projektów

− wyjaśnia zasadę metody
projektów,
− ustala formę projektów, czas
prezentacji i kryteria ocen.

− wybierają tematy,

− zbierają informacje
do projektów,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8

Lp.

Fazy przygotowania

projektu

Czynności

nauczyciela

Czynności

uczniów

3

Realizacja projektów

− odpowiada na pytania uczniów
związane z realizacją projektów,
− czuwa nad zaplanowanym
przebiegiem ich realizacji.

− opracowują plan
działania
− korzystają
z literatury,
− uczestniczą
w konsultacjach,
− piszą sprawozdanie,
− opracowują zebrany
materiał oraz formę
prezentacji.

4 Prezentacja

projektów

− ustala kolejność prezentacji przez
poszczególne zespoły
uczniowskie,
− prowadzi dyskusję po
przedstawieniu projektu,
− ocenia projekty uwzględniając
opinie wypowiedziane podczas
dyskusji,
− dokonuje podsumowania
wykonanych projektów,
− zadaje prace domowe.

− prezentują swoje
projekty,
− po prezentacji
odpowiadają na
pytania kolegów,
− pozostali uczniowie
sporządzają notatki
z ważniejszych
treści zawartych
w projekcie,
− oceniają projekt

kolegów.

Czas prezentacji projektów – każda grupa 10 minut.
Forma projektów – kolekcja przedmiotów użytkowych wykonanych z tworzyw, plakat
lub prezentacja komputerowa.
Kryteria oceny:
– sposób prezentacji: poprawność językowa, technika prezentacji, komunikatywność,

wykorzystanie czasu prezentacji,

– estetyka wykonania projektu,
– stopień uzyskania zamierzonych celów,
– prawidłowość treści,
– pracowitość i zaangażowanie.

Tematy projektów:
1. Zastosowanie różnych polimerów z uwzględnieniem ich właściwości.
2. Zastosowanie różnych kopolimerów z uwzględnieniem ich właściwości.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9

INSTRUKCJA DO WYKONANIA PROJEKTU

Celem projektu jest przedstawienie zastosowania różnych polimerów i kopolimerów
z uwzględnieniem ich właściwości.
1. Podzielcie się na grupy i wybierzcie lidera, który będzie czuwał nad prawidłowym

przebiegiem pracy.

2. Grupy wybiorą jeden z poniższych tematów:

Zastosowanie różnych polimerów z uwzględnieniem ich właściwości.
Zastosowanie różnych kopolimerów z uwzględnieniem ich właściwości.

3. Wszyscy powinni uwzględnić następujące informacje dotyczące:

– właściwości tworzyw,
– kierunku zastosowania tworzyw,
– zagrożeń środowiska zużytymi tworzywami,
– sposobu wykorzystania zużytych tworzyw.

4. Opracujcie dokładny plan działania.
5. Zaplanujcie, w jakiej formie zaprezentujecie zebrany materiał.
6. Przedstawcie sprawozdanie z realizacji projektu.
7. Każda grupa otrzyma 10 minut na prezentację projektu.
8. Projekt będzie oceniany według następujących kryteriów:

– sposób prezentacji: poprawność językowa, technika prezentacji, komunikatywność,

wykorzystanie czasu prezentacji,

– estetyka wykonania projektu,
– stopień uzyskania zamierzonych celów,
– prawidłowość treści,
– pracowitość i zaangażowanie.

9. Ostateczna ocena uwzględnia opinię uczniów podczas dyskusji nad projektem.

Zakończenie zajęć
Praca domowa
Zestaw dane porównawcze o wielkości produkcji najważniejszych tworzyw
polimeryzacyjnych w Polsce.

Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:
– sprawdzanie przygotowanych sprawozdań.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10

Scenariusz zajęć 2

Osoba prowadząca …………………………………….………….
Modułowy program nauczania:

technik technologii chemicznej 311[31]

Moduł: Technologia wytwarzania półproduktów i produktów organicznych 311[31].Z4
Jednostka modułowa: Wytwarzanie polimerów 311[31].Z4.08

Temat: Projekt schematu ideowego recyklingu zużytych opon

samochodowych.
Cel ogólny: kształtowanie świadomości proekologicznej – wykorzystanie odpadów.
Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń potrafi:

– ocenić stan środowiska,
– uzasadnić konieczność segregacji odpadów,
– zagospodarować odpady z tworzyw sztucznych,
– zaplanować kolejność operacji recyklingu zużytych opon,
– narysować schemat ideowy.

Metody nauczania:

– metoda projektów.

Formy organizacyjne pracy uczniów:

– grupowa jednolita.

Czas: 45 min na wprowadzenie do projektu, 45 min na prezentację projektu.
Projekt będzie wykonywany przez uczniów w czasie pozalekcyjnym
w ciągu dwóch tygodni.
Środki dydaktyczne:

– komputer z dostępem do Internetu,
– literatura z rozdziału 7,
– czasopisma specjalistyczne np. „Chemik”, „Przemysł Chemiczny”.

Przebieg zajęć:

Lp. Fazy

przygotowania

projektu

Czynności

nauczyciela

Czynności

uczniów

1 Wprowadzenie

do tematu
i zasugerowanie
problemów do
rozwiązania

– podaje informacje niezbędne

do
opracowania schematów
ideowych recyklingu zużytych
opon samochodowych.

– podaje literaturę

– tworzą zespoły

zadaniowe.

2 Sformułowanie

tematów i ustalenie
zakresu projektu

− wyjaśnia zasadę metody

projektu,

– ustala formę projektu, czas

prezentacji i kryteria ocen.

– zbierają informacje na

temat swoich
projektów,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11

Lp. Fazy

przygotowania

projektu

Czynności

nauczyciela

Czynności

uczniów

3

Realizacja projektów

− odpowiada na pytania uczniów

wiązane z realizacją projektów,

− czuwa nad zaplanowanym

przebiegiem ich realizacji.

− opracowują plan

działania
korzystają z literatury,
uczestniczą
w konsultacjach,

− piszą sprawozdanie,

− opracowują zebrany

materiał oraz formę
prezentacji.

4 Prezentacja

projektów

− ustala kolejność prezentacji

przez poszczególne zespoły
uczniowskie,

− prowadzi dyskusję po

przedstawieniu projektu,

− ocenia projekty uwzględniając

opinie wypowiedziane podczas
dyskusji,

− dokonuje podsumowania

wykonanych projektów,

− zadaje prace domowe.

− prezentują swoje

projekty,

− po prezentacji

odpowiadają na pytania
kolegów,

− pozostali uczniowie

sporządzają notatki
z ważniejszych treści
zawartych w projekcie,

− oceniają projekty kolegów

Czas prezentacji projektów – każda grupa 10 minut.

Forma projektów – plakat lub prezentacja komputerowa.

Kryteria oceny:
– sposób prezentacji: poprawność językowa, technika prezentacji, komunikatywność,

wykorzystanie czasu prezentacji,

– estetyka wykonania projektu,
– stopień uzyskania zamierzonych celów,
– prawidłowość treści,
– pracowitość i zaangażowanie.

INSTRUKCJA DO WYKONANIA PROJEKTU

Celem projektu jest opracowanie schematu ideowego recyklingu zużytych opon
samochodowych.
1. Podzielcie się na grupy i wybierzcie lidera, który będzie czuwał nad prawidłowym

przebiegiem pracy.

2. Wszyscy autorzy powinni uwzględnić następujące informacje dotyczące:

– oceny stanu środowiska,
– sposobu segregacji odpadów,
– zagospodarowania odpadów,
– metod utylizacji tworzyw.

3. Opracujcie dokładny plan działania.
4. Zaplanujcie, w jakiej formie zaprezentujecie zebrany materiał.
5. Przedstawcie sprawozdanie z realizacji projektu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12

6. Każda grupa otrzyma 10 minut na prezentację projektu.
7. Projekt będzie oceniany według następujących kryteriów:

− sposób prezentacji: poprawność językowa, technika prezentacji, komunikatywność,

wykorzystanie czasu prezentacji,

− estetyka wykonania projektu,

− stopień uzyskania zamierzonych celów,
− prawidłowość treści,

− pracowitość i zaangażowanie.

8. Ostateczna ocena uwzględnia opinię uczniów podczas dyskusji nad projektem.

Zakończenie zajęć

Praca domowa
Podaj przykłady zastosowania utylizacji polimerów.

Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:
– sprawdzanie przygotowanych sprawozdań.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13

5. ĆWICZENIA

5.1. Reakcje polimeryzacji, kopolimeryzacji i polikondensacji

5.1.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na wybranych przykładach scharakteryzuj reakcje polimeryzacji i polikondensacji.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) zapisać przykładowe równania reakcji polimeryzacji i polikondensacji,
3) wskazać różnice w przebiegu reakcji,
4) ocenić wpływ temperatury na przebieg reakcji polimeryzacji.

Zalecane metody nauczania

−uczenia się:

– dyskusja problemowa.

Środki dydaktyczne:

– materiał nauczania (Poradnik dla ucznia

− rozdział 4.1.1).

Ćwiczenie 2

Oblicz masę cząsteczki polietylenu, jeżeli stopień polimeryzacji wynosi 800.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) definiować stopień polimeryzacji,
2) zapisać wzór na obliczanie masy cząsteczkowej polimeru,
3) obliczyć masę cząsteczkową meru,
4) obliczyć masę cząsteczkową polimeru.

Zalecane metody nauczania

− uczenia się:

– metoda praktyczna, obliczenia.

Środki dydaktyczne:

– materiał nauczania (Poradnik dla ucznia

− rozdział 4.1.1),

– kalkulator,
– układ okresowy pierwiastków.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14

5.2. Metody wytwarzania polietylenu

5.2.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na podstawie rysunku 6 i 7 dokonaj analizy schematów instalacji wytwarzających

polietylen metodą niskociśnieniowa i wysokociśnieniową.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Przygotować schemat
produkcji polietylenu metodą wysokociśnieniową oraz schemat produkcji polietylenu metodą
niskociśnieniową.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) określić warunki otrzymywania LDPE i HDPE,
2) ustalić aparaty i urządzenia stosowane w produkcji LDPE i HDPE,
3) ustalić procesy w obu instalacjach,
4) ocenić koszty aparatury i bezpieczeństwo procesów produkcji.

Zalecane metody nauczania

−uczenia się:

– metoda projektów.

Środki dydaktyczne:

– schemat instalacji produkcji polietylenu metodą wysokociśnieniową,
– schemat produkcji polietylenu metodą niskociśnieniową.

Ćwiczenie 2

Zaprojektuj schemat ideowy produkcji polietylenu. Surowcem wyjściowym do produkcji

jest ropa naftowa.

Wskazówki do realizacji:
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) ustalić główne etapy produkcji,
2) ustalić półprodukty i monomer,
3) ustalić procesy w poszczególnych etapach,
4) narysować schemat ideowy produkcji polietylenu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

15

Zalecane metody nauczania

−uczenia się:

– metoda projektów.

Środki dydaktyczne:

– komputer,
– materiał nauczania (Poradnik dla ucznia

− rozdział 4.2.1).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16

5.3. Wytwarzanie polistyrenu ciągłą metodą blokową.

Suspensyjna polimeryzacja chlorku winylu

5.3.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Scharakteryzuj metodę blokową polimeryzacji styrenu.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Przygotować schemat
polimeryzacji styrenu metodą blokową.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) ustalić surowiec,
2) ustalić warunki procesu,
3) wskazać nośnik ciepła,
4) opisać przebieg procesu w kolumnie polimeryzacyjnej,
5) podać sposób obróbki produktu.

Zalecane metody nauczania

−uczenia się:

– praca z tekstem.

Środki dydaktyczne:

– materiał nauczania (Poradnik dla ucznia

− rozdział 4.3.1),

– schemat polimeryzacji styrenu metodą blokową,
– literatura podana w rozdziale 7.


Ćwiczenie 2

Scharakteryzuj proces suspensyjnej polimeryzacji chlorku winylu i metody przerobu

polichlorku winylu.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Przygotować schemat
instalacji do otrzymywania polichlorku winylu metodą polimeryzacji suspensyjnej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) przedstawić zasady polimeryzacji suspensyjnej,
2) wskazać parametry procesu,
3) wskazać inicjator i stabilizator procesu,
4) podać sposób usuwania nieprzereagowanego substratu,
5) wskazać metody przeróbki surowego PVC,
6) opisać przeróbkę surowego PVC na miękki,
7) porównać właściwości PVC twardego, miękkiego i chlorowanego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17

Zalecane metody nauczania

−uczenia się:

– metoda tekstu przewodniego.

Środki dydaktyczne:

– materiał nauczania (Poradnik dla ucznia

− rozdział 4.3.1),

– schemat instalacji do otrzymywania polichlorku winylu metodą polimeryzacji

suspensyjnej,

– literatura podana w rozdziale 7.

Ćwiczenie 3

Podczas wycieczki do Zakładów Petrochemii w Płocku dokonaj obserwacji pracy

sterowni i procesu produkcji polietylenu. Oceń zagrożenia związane z procesem produkcji
polietylenu.

Wskazówki do realizacji:
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy podczas wycieczki do
zakładu przemysłowego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zapoznać się z obowiązującymi na terenie zakładu przepisami bhp i stosować się do nich,
2) uzyskać informacje o szkodliwości substancji stosowanych w procesie produkcyjnym,
3) uzyskać informacje o stosowanych środkach bezpieczeństwa,
4) uzyskać informacje o urządzeniach stosowanych w procesie produkcji,
5) uzyskać informacje dotyczące kontroli temperatury i ciśnienia,
6) uzyskać informacje o obiegu czynników grzewczych i chłodniczych,
7) uzyskać informacje o składzie mieszanin reakcyjnych,
8) uzyskać informacje o zagrożeniach związanych z procesem produkcji,
9) uzyskać informacje o odpadach z procesu produkcyjnego i sposobach ich

zagospodarowania,

10) narysować schemat blokowy produkcji,
11) ocenić zagrożenia na stanowisku pracy.

Zalecane metody nauczania

−uczenia się:

– metoda tekstu przewodniego.

Środki dydaktyczne:

– przemysłowa instalacja polimeryzacji etylenu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

18

Ćwiczenie 4

Zawiesinę polichlorku winylu w chloroformie poddano chlorowaniu w wyniku czego

zawartość chloru w polimerze wzrosła do 60%. Ile kg chloru zużyto i jaką masę
chlorowanego polimeru otrzymano, jeżeli do chlorowania użyto 1000 kg polichlorku winylu.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) obliczyć masę chloru zawartą w polichlorku winylu,
2) obliczyć procentową zawartość chloru w polichlorku winylu,
3) obliczyć o ile procent wzrosła zawartość chloru w chlorowanym polichlorku winylu,
4) obliczyć o jaką masę wzrosła zawartość chloru i masa chlorowanego polimeru,
5) obliczyć masę chloru potrzebną do reakcji chlorowania polimeru.

Zalecane metody nauczania

−uczenia się:

– ćwiczenia praktyczne.

Środki dydaktyczne:

– kalkulator,
– układ okresowy pierwiastków.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

19

5.4. Zastosowanie najważniejszych polimerów i kopolimerów.

Recykling oraz utylizacja polimerów i kopolimerów

5.4.1.Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zbadaj właściwości następujących polimerów: polietylenu, polistyrenu, polichlorku

winylu zgodnie z przepisami bhp. Wskaż zastosowanie podanych tworzyw do produkcji
przedmiotów użytkowych.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy w laboratorium
chemicznym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) niewielką próbkę tworzywa, trzymając w metalowych szczypcach, zapalić i wprowadzić

ją do płomienia palnika (pod wyciągiem),

2) do wyjętej z płomienia próbki polichlorku winylu zaraz zbliżyć zwilżony wodą papierek

wskaźnikowy,

3) próbkę tworzywa przemyć watą zwilżoną benzyną, a następnie acetonem,
4) próbkę tworzywa zanurzyć na chwilę w gorącej wodzie i wygiąć za pomocą szczypiec,
5) zapisać spostrzeżenia,
6) uzasadnić, dlaczego odpadów z polichlorku winylu nie można spalać w piecach,
7) podać przykłady zastosowania wybranych tworzyw do produkcji przedmiotów

użytkowych.

Zalecane metody nauczania

−uczenia się:

– ćwiczenia laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

– próbki polimerów,
– szkło laboratoryjne,
– odczynniki chemiczne,
– szczypce metalowe,
– palnik,
– wyciąg.

Ćwiczenie 2

Oceń wpływ zużytych przedmiotów z polietylenu na środowisko. Zaprojektuj schemat

ideowy regeneracji.

Wskazówki do realizacji:
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

20

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) ocenić wpływ zużytych przedmiotów z polietylenu na środowisko,
2) podać sposób odzysku polietylenu,
3) ustalić rodzaje operacji recyklingu,
4) narysować schemat ideowy,
5) uzasadnić konieczność stosowania recyklingu,

Zalecane metody nauczania

−uczenia się:

– metoda projektów.

Środki dydaktyczne:

– komputer z dostępem do internetu,
– inne dostępne źródła informacji.

Ćwiczenie 3

Scharakteryzuj proces otrzymywania kauczuku butadieno-styrenowego. Dokonaj oceny

właściwości kauczuku syntetycznego.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Przygotować schemat
produkcji kauczuku butadieno-styrenowego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) ustalić surowce stosowane do produkcji,
2) wskazać inicjator, regulator i emulgator i określać ich rolę,
3) opisać proces produkcji,
4) określić sposób obróbki surowego kauczuku,
5) scharakteryzować właściwości kauczuku,
6) wskazać zastosowanie.

Zalecane metody nauczania

−uczenia się:

– metoda tekstu przewodniego.

Środki dydaktyczne:

– materiał nauczania (Poradnik dla ucznia

− rozdział 4.4.1),

– schemat produkcji kauczuku butadieno-styrenowego.
– literatura podana w rozdziale 7.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

21

6. EWALUACJA OSIĄGNIĘĆ UCZNIA

Przykłady narzędzi pomiaru dydaktycznego

Test dwustopniowy do jednostki modułowej

„Wytwarzanie polimerów”

Test składa się z 20 zadań wielokrotnego wyboru, z których:

− zadania 1, 2, 5, 6, 7, 9, 13, 14, 15, 16, 17, 19, 20 są z poziomu podstawowego,
− zadania 8, 10, 11, 12, 18 są z poziomu ponadpodstawowego.

Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt

Za każdą prawidłową odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak

uczeń otrzymuje 0 punktów.

Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzyma następujące
oceny szkolne:

− dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 10 zadań z poziomu podstawowego,

− dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 13 zadań z poziomu podstawowego,
− dobry – za rozwiązanie 16 zadań, w tym co najmniej 3 z poziomu ponadpodstawowego,

− bardzo dobry – za rozwiązanie 18 zadań, w tym co najmniej 4 z poziomu

ponadpodstawowego.

Plan testu

Nr

zad.

Cel operacyjny
(mierzone osiągnięcia ucznia)

Kategoria

celu

Poziom

wymagań

Poprawna

odpowiedź

1

Ustalać nazwę polimeru na podstawie
jego wzoru

B P a

2

Wyjaśniać pojęcie stopnia
polimeryzacji

B P c

3

Rozróżniać reakcje polimeryzacji
i polikondensacji

C P b

4

Rozpoznać sposób prowadzenia
polimeryzacji

A P b

5

Rozróżniać procesy produkcji
poletylenu metodą wysokociśnieniową
i niskociśnieniową

C P c

6 Rozróżniać typy polietylenu

B

P

c

7

Określać rolę azotu w procesie
polimeryzacji styrenu metodą blokową

C P a

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

22

8

Ustalać substraty wprowadzane do
reaktora podczas polimeryzacji chlorku
winylu

C PP d

9

Scharakteryzować metody przeróbki
PVC

C P a

10 Oceniać właściwości polimerów

C

PP

b

11

Oceniać szkodliwość substancji
stosowanych w produkcji polimerów

C PP a

12 Obliczać masy cząsteczkowe polimeru

C

PP

c

13 Przeliczać wielkość produkcji

C

P

b

14 Wskazywać zastosowanie polimerów

B

P

c

15

Określać sposób utylizacji tworzyw
sztucznych

B P c

16

Określać sposób regeneracji tworzyw
sztucznych

B P a

17

Przewidywać zagrożenia na stanowisku
pracy

C P c

18 Obliczać stopień polimeryzacji

C

PP

a

19 Określać skład gumy

B

P

d

20

Określać parametry procesu
kopolimeryzacji

B P c

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

23

Przebieg

testowania

Instrukcja

dla

nauczyciela

1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z wyprzedzeniem co najmniej

jednotygodniowym.

2. Podaj zakres materiału.
3. Zapewnij warunki do samodzielnej pracy.
4. Rozdaj zestawy zadań, kartę odpowiedzi i instrukcje dla ucznia.
5. Odczytaj uczniom przeznaczoną dla nich instrukcję oraz udziel odpowiedzi na pytania.
6. Kilka minut przed zakończeniem testu przypomnij uczniom o zbliżającym się czasie

zakończenia zadania.

7. Zbierz karty odpowiedzi oraz zestawy zadań testowych.
8. Sprawdź wyniki i przeprowadź analizę uzyskanych wyników testu i wybierz te zadania,

które sprawiły uczniom największe trudności.

9. Ustal przyczyny trudności uczniów w opanowaniu wiadomości i umiejętności.
10. Opracuj wnioski do dalszego postępowania, mającego na celu uniknięcie niepowodzeń

dydaktycznych – niskie wyniki przeprowadzonego sprawdzianu.

Instrukcja dla ucznia

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań. Do każdego zadania dołączone są cztery możliwe odpowiedzi.

Tylko jedna odpowiedź jest prawdziwa.

5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi.
6. Prawidłową odpowiedź zaznacz X. W przypadku pomyłki, należy błędną odpowiedź

zaznaczyć kółkiem, a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

7. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

8. Ocenę dostateczną otrzymasz, jeśli udzielisz prawidłowej odpowiedzi na 13 zadań.
9. Na rozwiązanie testu masz 45 minut.

Powodzenia

Materiały dla ucznia:

– instrukcja,
– zestaw zadań testowych,
– karta odpowiedzi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

24

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Przedstawiony wzór [-CH

2

-CH

2

-]n obrazuje

a) polietylen.
b) etylen.
c) polistyren.
d) polipropylen.

2. Stopień polimeryzacji to

a) liczba cząsteczek polimeru.
b) wydajność procesu polimeryzacji.
c) liczba monomerów w cząsteczce polimeru.
d) liczba kopolimerów.

3. Reakcja łączenia się, małych cząsteczek związków mających chemicznie czynne grupy

w makrocząsteczki z wydzieleniem produktów ubocznych, to proces
a) polimeryzacji.
b) polikondensacji.
c) kopolimeryzacji.
d) poliaddycji.

4. Do reaktora wprowadzono monomer w fazie rozpraszającej oraz emulgator i inicjator.

Proces polimeryzacji będzie przebiegał w
a) masie.
b) emulsji.
c) zawiesinie.
d) masie z dodatkiem substancji rozcieńczającej.

5. Katalizatory metaloorganiczne stosuje się do otrzymywania

a) polietylenu małej gęstości.
b) polietylenu liniowego.
c) polietylenu dużej gęstości pod niskim ciśnieniem.
d) polietylenu metodą wysokociśnieniową.

6. Polietylen o małej gęstości to

a) PP.
b) HDPE.
c) LDPE.
d) LLDPE.

7. Polimeryzację styrenu metodą blokową prowadzi się w temperaturze 80

0

C w atmosferze

azotu, aby zapobiec
a) utlenieniu styrenu tlenem z powietrza.
b) zmniejszaniu wydajności procesu.
c) podwyższaniu się temperatury procesu.
d) wybuchowi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

25

8. Podczas otrzymywania polichlorku winylu metodą suspensyjną do reaktora wprowadza

się
a) inicjator.
b) stabilizator.
c) chlorek winylu i wodę.
d) substancje podane w punktach: a), b) i c).

9. Przepuszczając przez zawiesinę surowego polichlorku winylu chlor, otrzymuje się PVC

a) chlorowany.
b) brunatny.
c) miękki.
d) twardy.

10. Grudka polistyrenu wrzucona do acetonu

a) utworzyła zawiesinę.
b) rozpuściła się.
c) nie rozpuściła się.
d) zabarwiła roztwór.

11. Chlorek winylu stosowany do produkcji polichlorku winylu jest

a) toksyczny i wybuchowy.
b) niepalny.
c) nietoksyczny.
d) niepalny i nietoksyczny.

12. Jeśli stopień polimeryzacji wynosi 1500 to masa cząsteczkowa polietylenu jest

a) 3000 u.
b) 25000 u.
c) 42000 u.
d) 36000 u.

13. Łączna produkcja tworzyw w skali światowej szacowana jest na 60 milionów ton na rok.

Miesięczna produkcja wynosi
a) 2 tony.
b) 5 ton.
c) 10 ton.
d) 15 ton.

14. Tworzywo sztuczne teflon stosuje się do wyrobu

a) wykładzin podłogowych.
b) folii opakowaniowej.
c) części aparatury chemicznych i uszczelek.
d) przedmiotów galanteryjnych.

15. Zużyte opony samochodowe można ponownie wykorzystać do produkcji:

a) opon.
b) paliw.
c) kostki gumowej.
d) opakowań na wodę.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

26

16. Wyroby z tworzyw termoplastycznych można

a) ponownie przetworzyć.
b) poddać szybkiej biodegradacji.
c) przerobić na masę bitumiczną.
d) spalić w piecu.

17. Podczas produkcji polietylenu metodą wysokociśnieniową etylen obiegowy nie może

zawierać tlenu, ponieważ prowadzi to do
a) zanieczyszczeń produktu.
b) awarii sprężarki.
c) niekontrolowanej polimeryzacji i eksplozji.
d) niekontrolowanej polimeryzacji.

18. Masa cząsteczkowa polichlorku winylu wynosi 62000 u. Stopień polimeryzacji jest

równy
a) 1000.
b) 500.
c) 1500.
d) 2000.

19. Elastyczna miękka guma zawiera

a) 32% siarki.
b) 40% siarki.
c) do 50% siarki.
d) do 10% siarki.

20. Proces kopolimeryzacji butadienu ze styrenem prowadzi się

a) pod wysokim ciśnieniem.
b) w wysokiej temperaturze.
c) w 50

0

C i ciśnieniu kilku dziesiątych MPa.

d) w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

27

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko..........................................................................................

Wytwarzanie polimerów

Zakreśl poprawną odpowiedź

.

Nr

zadania

Odpowiedź Punktacja

1

a b c d

2

a b c d

3

a b c d

4

a b c d

5

a b c d

6

a b c d

7

a b c d

8

a b c d

9

a b c d

10

a b c d

11 a b c d

12 a b c d

13 a b c d

14 a b c d

15 a b c d

16 a b c d

17 a b c d

18 a b c d

19 a b c d

20 a b c d

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

28

Zadanie praktyczne wysoko symulowane
do jednostki modułowej „Wytwarzanie polimerów”.

Proponowane zadanie praktyczne przeznaczone jest do przeprowadzenia po
zakończonym procesie kształcenia w jednostce modułowej „Wytwarzanie polimerów”.
Zadanie ma charakter wysoko symulowany i pozwala na ocenę umiejętności uczniów
w zakresie posługiwania się schematem procesu produkcji, dobierania parametrów procesu,
obliczania masowego natężenia przepływu surowca.
Zadanie praktyczne ma charakter sprawdzający, tzn. ukierunkowany jest na porównanie
wyników z założonymi w programie celami kształcenia.

Instrukcja dla nauczyciela

1. Czas trwania zadania 45 minut.
2. Przygotuj indywidualne stanowisko pracy dla każdego ucznia.
3. Rozdaj uczniom instrukcje i karty pracy.
4. Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań oraz zasadach punktowania.
5. Odczytaj uczniom przeznaczoną dla nich instrukcję oraz udziela odpowiedzi na pytania.
6. Podczas przeprowadzania testu nauczyciel pełnij rolę obserwatora.
7. Kilka minut przed zakończeniem zadania przypomnij uczniom o zbliżającym się czasie

zakończenia zadania.

8. Zbierz karty pracy od uczniów.
9. Sprawdź wyniki i przeprowadź analizę uzyskanych wyników. Wybierz te zadania, które

sprawiły uczniom największe trudności.

10. Ustal przyczyny trudności uczniów w opanowaniu wiadomości i umiejętności.
11. Opracuj wnioski do dalszego postępowania, mającego na celu uniknięcie niepowodzeń

dydaktycznych – niskie wyniki przeprowadzonego sprawdzianu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

29

Plan zadania praktycznego

Lp.

Nazwa czynności

Liczba

punktów

możliwych

do uzyskania

1

Obliczenia dotyczące masowego natężenia przepływu
chlorku winylu:
– obliczanie objętości aparatu,
– obliczanie masy chlorku winylu przy założeniu 100%

wydajności procesu,

– obliczanie masy chlorku winylu z

uwzględnieniem

wydajności.

1
1

1

2

Opisanie budowy autoklawu z uwzględnieniem:
– sposobu chłodzenia,
– czynnika chłodzącego,
– sposobu mieszania.

1
1
1

3 Scharakteryzowanie

procesu

polimeryzacji chlorku winylu:

– podanie nazw substancji wprowadzanych do autoklawu,
– określanie roli emulgatora,
– określanie roli inicjatora,
– określanie roli wody,
– podanie warunków prowadzenia reakcji polimeryzacji,
– określanie roli kolumny rozprężającej,
– podanie sposobu wykorzystania nieprzereagowanego

chlorku winylu,

– określanie typu suszarki stosowanej do suszenia

mleczka,

– podanie czynnika suszącego,
– podanie sposobu doprowadzania mleczka do komory

suszarki,

– podanie zasad bhp obowiązujących na stanowisku pracy.

1
1
1
1
1
1
1

1

1
1

1

4 Ocena

szkodliwości surowców:

– określanie właściwości chlorku winylu,
– określenie zagrożeń środowiska.

1
1

Uczeń może maksymalnie otrzymać 19 punktów.
Zadanie uczeń zaliczy, jeśli uzyska 9 punktów:
– aby otrzymać ocenę dostateczną, powinien uzyskać 11

−13 punktów,

– na ocenę dobrą, powinien uzyskać 14

−16 punktów,

– na ocenę bardzo dobrą, powinien uzyskać 17

−19 punktów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

30

Instrukcja dla ucznia

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Możesz korzystać z dołączonego materiału do zadania (załącznik), kalkulatora.
3. Zanim przystąpisz do wykonania zadania, zaplanuj pracę. Pomoże Ci w tym
KARTA PRACY.
4. Odpowiedzi wpisuj w wyznaczonych miejscach KARTY.
5. Za każdą prawidłową odpowiedź otrzymasz 1 punkt. Za niepełną lub złą odpowiedź

otrzymasz 0 punktów.

6. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

7. Maksymalnie możesz otrzymać 19 punktów. Ocenę dostateczną otrzymasz, jeśli uzyskasz

11 punktów.

8. Pracuj samodzielnie.
9. Po zakończeniu zadania oddaj nauczycielowi KARTĘ PRACY.
10. Na wykonanie masz 45 minut.
Powodzenia

Treść zadania

Proces polimeryzacji chlorku winylu prowadzi się w autoklawie, który ma kształt

walca o wymiarach wewnętrznych: średnica 1500 mm, wysokość 8 m. Oblicz masowe
natężenie przepływu chlorku winylu wprowadzonego do autoklawu, jeżeli z 1 m

3

aparatu otrzymuje się 25 kg polichlorku winylu w ciągu godziny przy wydajności 85%.
Opracuj projekt realizacji prac związanych z procesem polimeryzacji emulsyjnej
chlorku winylu. Projekt realizacji powinien zawierać:
– charakterystykę procesu produkcji,
– obliczenia dotyczące procesu.


Działanie Twoje powinno przebiegać w trzech etapach:

ETAP I – faza przygotowawcza:
– zapoznaj się z dołączoną dokumentacją do zadania,
– przeanalizuj treść zadania,
– przeanalizuj schemat procesu produkcji,
– zaplanowany układ czynności przedstaw nauczycielowi – uzyskaj jego akceptację.
ETAP II – faza realizacyjna:
– oblicz masowe natężenie przepływu surowca,
– opisz budowę autoklawu,
– scharakteryzuj proces polimeryzacji,
– oceń wpływ surowców na środowisko.
ETAP III – faza oceniająca:
– zinterpretuj uzyskane wyniki,
– określ, co zrobiłbyś inaczej, gdybyś wykonanie zadania mógł powtórzyć.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

31

Karta pracy

Nazwa i adres szkoły

Nazwisko i imię ucznia

Data

Uzyskana suma

punktów

Zadanie Odpowiedź

3 pkt.

1. Oblicz masowe natężenie przepływu chlorku

winylu:

– oblicz objętość aparatu,
– oblicz masę chlorku winylu, zakładając 100%

wydajności procesu,

– oblicz masę chlorku winylu z uwzględnieniem

wydajności.

3 pkt.

2. Opisz budowę autoklawu podając:
– sposób chłodzenia,
– czynnik chłodzący,
– sposób mieszania.

11 pkt.

3. Scharakteryzuj proces polimeryzacji chlorku

winylu:

– podaj nazwy substancji wprowadzanych

do autoklawu,

– określ rolę emulgatora,
– określ rolę inicjatora,
– określ rolę wody,
– podaj warunki prowadzenia reakcji

polimeryzacji,

– określ rolę kolumny rozprężającej,
– podaj sposób wykorzystania nie

przereagowanego chlorku winylu,

– określ typ suszarki stosowanej do suszenia

mleczka,

– podaj czynnik suszący,
– podaj sposób doprowadzania mleczka do

komory suszarki,

– podaj zasady bhp na stanowisku pracy.

2 pkt.

4. Ocena szkodliwości surowców:
– podaj właściwości chlorku winylu,
– oceń wpływ surowców na środowisko.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

32

Karta obserwacji

Lp. Czynności Maksymalna

liczba punktów

Uzyskana liczba

punktów

1

Obliczenia dotyczące masowego natężenia
przepływu chlorku winylu:
– obliczanie objętości aparatu,
– obliczanie masy chlorku winylu przy

założeniu 100% wydajności procesu,

– obliczanie masy chlorku winylu

z uwzględnieniem wydajności.

1
1

1

2

Opisanie budowy autoklawu
z uwzględnieniem:
– sposobu chłodzenia,
– czynnika chłodzącego,
– sposobu mieszania.

1
1
1

3

Scharakteryzowanie procesu polimeryzacji
chlorku winylu:

−

podanie nazw substancji wprowadzanych
do autoklawu,

−

określanie roli emulgatora,

−

określanie roli inicjatora,

−

określanie roli wody,

−

podanie warunków prowadzenia reakcji
polimeryzacji,

−

określanie roli kolumny rozprężającej,

−

podanie sposobu wykorzystania nie
przereagowanego chlorku winylu,

−

określanie typu suszarki stosowanej do
suszenia mleczka,

−

podanie czynnika suszącego,

−

podanie sposobu doprowadzania mleczka
do komory suszarki,

−

podanie zasad bhp obowiązujących na
stanowisku pracy.

1

1
1
1
1

1
1

1

1
1

1

4 Ocena

szkodliwości surowców:

– określanie właściwości chlorku winylu,
– określenie zagrożeń środowiska.

1
1

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

33

Załącznik

Schemat procesu emulsyjnej polimeryzacji chlorku winylu
1 – mieszalniki, 2 – autoklaw, 3 – kolumna rozprężająca, 4 – pompa próżniowa, 5 – zbiornik,
6 – suszarka, 7 – dmuchawa, 8 – podgrzewacz parowy, 9 – filtry rękawowe, 10 – silosy.

Objętość aparatu oblicza się ze wzoru:

V =

4

2

d

π

H

gdzie

:

V – objętość aparatu,
D – średnica aparatu,
H – wysokość aparatu.

Wytw órnia

chlorku

winylu

1a

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1b

H O

2

2

H O

Emulgator

Etylen

Chlor

Tlen

gazowy chlorek
winylu

Chlorek winylu

Soda

Para

PVC do
silos ów

Powietrze

Inicjator

Wytw órnia

chlorku

winylu

1a

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1b

H O

2

2

H O

Emulgator

Etylen

Chlor

Tlen

gazowy chlorek
winylu

Chlorek winylu

Soda

Para

PVC do
silos ów

Powietrze

Inicjator

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

34

7. LITERATURA

1. Bogaczek R., Kociołek-Balawajder E.: Technologia chemiczna organiczna. Surowce

i półprodukty. Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej, Wrocław 1992

2. Dobrosz K., Matysiak A.: Tworzywa sztuczne. Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne,

Warszawa 1994

3. Grzywa E., Molenda J.: Technologia podstawowych syntez organicznych. T 1 i 2. WNT,

Warszawa 2000

4. Kostro J.: Elementy, urządzenia i układy automatyki. WSiP, Warszawa 1998
5. Molenda J.: Technologia chemiczna. WSiP, Warszawa 1997