��Identyfikacja tworzyw sztucznych  propozycja eksperymentu przyrodniczego Krystyna ChmieleD
ska, Anna Wolna Nauczyciele przyrody cz
sto podkre[
laj
znaczenie kontaktu z przyrod
w nauczaniu i wychowaniu [1]. R�|
norodne zaj
cia terenowe, zwB
aszcza je[
li nadaje si
im rang
eksperyment�w, s
ich zdaniem najlepszym rozwi
zaniem dydaktycznym. Bezpo[
rednia obserwacja [
rodowiska naturalnego i przeksztaB
conego oraz zmian, kt�re w nim zachodz
stanowi podstaw
u[
wiadomienia uczniom potrzeby troski o [
rodowi- sko, rodzi te|
szacunek dla przyrody, pobudza zainteresowanie procesami w niej zacho- dz
cymi i uczula na pi
kno. Kilkana[
cie Szk�B
Dydaktyki Chemii [2] oraz konferencje, na kt�rych nauczyciele przyrody wymieniali swoje do[
wiadczenia [3] wykazaB
o, |
e jednym z czoB
owych pro- blem�w wsp�B
czesnego [
wiata, znajduj
cym swe odbicie w programach szkolnych jest problem odpad�w. Dynamiczny rozw�j przemysB
u w XX i XXI w., u|
ywanie coraz wi
kszej ilo[
ci przedmiot�w domowego u|
ytku, a zwB
aszcza stosowanie jednorazowych opakowaD
powoduj
powstawanie coraz wi
kszej ilo[
ci odpad�w. Niestety, znaczne ilo[
ci tych odpad�w trafiaj
na wysypiska, a nie do powt�rnego przerobu. Wielu z nas niejedno- krotnie spotyka si
z problemem nie tylko wysypisk komunalnych, kt�re  przynajmniej teoretycznie  powinny speB
nia
wymogi bezpieczeD
stwa ekologicznego, ale przede wszystkim tzw. dzikich wysypisk. Opakowania od napoj�w chB
odz
cych, woreczki po produktach spo|
ywczych, pojemniki po kosmetykach itp. za[
miecaj
lasy, pla|
e, a nawet ucz
szczane trasy wysokog�rskie. W s
siedztwie du|
ych miast i zakB
ad�w przemysB
o- wych rosn
wielkie haB
dy [
mieci, w kt�rych rozkB
adaj
ce si
odpady systematycznie zatruwaj
powietrze, gleb
, wody powierzchniowe i podziemne [4]. Statystyczna ilo[

odpad�w przypadaj
cych na jednostk
powierzchni jest w Polsce czterokrotnie wi
ksza ni|
w Niemczech i a|
dziesi
ciokrotnie wi
ksza ni|
we Francji. W[
r�d wyrzucanych odpad�w tworzywa sztuczne stanowi
od 3-10% caB
kowitej ich masy i a|
30% ich obj
to[
ci. Najwi
cej odpad�w z tworzyw sztucznych dostarcza [5]: przemysB
opakowaniowy (33%), budownictwo (20%), elektrotechnika (10%), transport (7%), rolnictwo (5%). PozostaB
e sektory gospodarki  zaledwie 25% . Procentowy udziaB
r�|
nych gatunk�w tworzyw sztucznych przedstawiaB
si
w 1995 r. nast
puj
co [5]: Krystyna ChmieleD
ska, Anna Wolna PE  57,9%, PS  14,6%, PVC  11,8%, PP  7,9%, PET  3,4%, inne  4,4%. Z powy|
szych danych wynika, |
e najpowszechniej stosowane s
poliolefiny, co spowodowane jest: " stosunkowo nisk
ich cen
, " szerokimi mo|
liwo[
ciami zastosowaD
, " dopuszczalno[
ci
tworzywa do kontaktu z |
ywno[
ci
na skutek stwierdzenia oboj
tno[
ci fizjologicznej, tzw. czysto[
ci
ekologiczn
zwi
zan
z brakiem w ich budowie innych pierwiastk�w poza w
glem i wodorem. Tworzywa sztuczne wytwarzane s
z polimer�w organicznych i szeregu dodat- k�w takich jak: napeB
niacze, zmi
kczacze, pigmenty, barwniki i stabilizatory. Ro- dzaj u|
ytych dodatk�w i spos�b przetwarzania powoduj
, |
e tworzywa wykonane z tego samego polimeru s
wizualnie r�|
ne, a tworzywa z r�|
nych polimer�w mog
si
wydawa
identyczne. Produkowane obecnie wyroby z tworzyw sztucznych powinny by
oznakowa- ne. Oznakowania mog
by
literowe (patrz tabela 1 i 2) lub cyfrowe, i tak przykB
a- dowe numery kodowe, zgodne z norm
DIN s
nast
puj
ce: PET  01, PEHD  02, PVC  03, PELD  04, PP  05, PS  06. Oznakowanie to ma [
cisB
y zwi
zek z szyb- ko[
ci
ich identyfikacji i ewentualnym recyklingiem. Cz
sto jednak na wysypiska trafiaj
wyroby zniszczone, poB
amane lub wyprodukowane w okresie, kiedy umieszczanie na wyrobach oznakowaD
nie byB
o bezwzgl
dnie wymagane i odnale- zienie znaku identyfikacyjnego nie jest mo|
liwe. Przygl
daj
c si
tabeli 1 nale|
y zauwa|
y
, |
e przez dob�r zestawu monome- r�w, sposob�w ich polimeryzacji i przetwarzania mo|
na uzyska
produkty o r�|
no- rodnych wB
a[
ciwo[
ciach. To wB
a[
nie mieszanina polimer�w z innymi skB
adnikami, przetworzona w wybran
form
u|
ytkow
nosi nazw
tworzywa sztucznego. Zna- jomo[

wB
a[
ciwo[
ci tych tworzyw, a zwB
aszcza ich zachowanie podczas ogrzewania i palenia oraz wygl
d i zapach produkt�w rozkB
adu umo|
liwiaj
ich identyfikacj
. Dla uB
atwienia rozpoznania znalezionych odpad�w z tworzyw sztucznych poda- jemy proste sposoby ich identyfikacji. Wystarczy do tego turystyczny palnik gazo- wy, spirytusowy a nawet wydajna zapalniczka oraz metalowa pinceta sB
u|

ca do uchwycenia kawaB
ka tworzywa. Nale|
y zwraca
baczn
uwag
na to, aby przyst
pu- j
c do palenia pr�bki wkB
ada
do pB
omienia tylko niewielki jej kawaB
ek. Przestrze- ganie tej zasady bezpieczeD
stwa jest nieodzowne; uniemo|
liwia bowiem nagB
e zapa- lenie si
du|
ej masy tworzywa oraz pozwala unikn

poparzenia, jaki mo|
e spowo- dowa
kapanie topi
cych si
polimer�w. Wyniki pr�b pB
omieniowych podane s
w tabeli 2. Tabela 1 Charakterystyka typowych tworzyw sztucznych [6,7] Oznakowanie Nazwa tworzywa Wygl
d i cechy charakterystyczne Zastosowanie PE polietylen mi
kkie ksztaB
tki lub folia o dotyku worki opakowaniowe, butelki do lekarstw i kosmetyk�w, PE-LD PE maB
ej g
sto[
ci twardej parafiny podstawki, pojemniki na |
ywno[

, izolacje elektryczne PE-HD PE du|
ej g
sto[
ci sztywne folie, opakowania po cukierkach, waflach, maka- ronie, nakr
tki, sztywne butelki, pojemniki o r�|
nym PP polipropylen bardziej twardy od polietylenu przeznaczeniu, talerzyki turystyczne, opakowania po jogurtach, strzykawki sztywne, przez
roczyste lub pigmento- sztu
ce, kubki na napoje, r�|
norakie opakowania, folia do PS polistyren wane tworzywo o metalicznym dz
wi
- wykB
adania bombonierek, zabawki, opakowania i izolacje ku lub sztywne tworzywo piankowe styropianowe w odmianie twardej - winidur- z wy- rury, pB
yty, opakowania po tabletkach i dra|
etkach, za- gl
du podobny do polipropylenu, w PVC poli(chlorek winylu) bawki, w
|
yki do paliwa, folie, okB
adki na zeszyty i do- odmianie mi
kkiej - winiplast- bardziej kumenty mi
kki od polietylenu szkB
o organiczne bezbarwne i koloro- znaki odblaskowe, klosze [
wiateB
sygnalizacyjnych w PMMA poli (metakrylan metylu) we samochodach, szybki szkB
o organiczne podobne do PS i butelki dla niemowl
t, szyby, klosze [
wiateB
sygnalizacyj- PC poliw
glan PMMA lecz bardziej wytrzymaB
e me- nych w drogich samochodach chanicznie wB
�kna lub |
yB
ki, izolacje elektryczne, ksztaB
tki u|
ytkowe, PA poliamid tworzywo z wygl
du podobne do rogu grzebienie PET poli(tereftalan etylenu) tworzywo przez
roczyste opakowania po napojach PBT poli(tereftalan butylenu) tworzywo bardziej elastyczne i|
PET izolacje, folie tworzywo fenolowo-formaldehydowe zakr
tki, izolatory elektryczne, przedmioty codziennego PF nietopliwe, nieprzez
roczyste tworzywo (bakelit) u|
ytku. Obudowy tworzywo twarde, nieprzez
roczyste, MF tworzywo melaminowo-formaldehydowe talerze, opakowania sztywne, izolatory biaB
e lub barwne, nietopliwe pianki elastyczne i sztywne, tworzywa PUR poliuretan g
bki, wypeB
nienia foteli, podeszwy but�w elastyczne Tabela 2 Zachowanie tworzyw w pB
omieniu palnika [8,9] Zachowanie si
Zachowanie si
w pB
omieniu w pB
omieniu Dodatkowe cechy charakterystyczne Typ tworzywa przed spaleniem (rodzaj pB
omienia) wyczuwalny zapach palonego biaB
ka (wB
os�w), ze stopu mo|
na wyci
- ciemnieje i kapie PA ga
nitki po zgaszeniu pB
omienia wyraz
nie wyczuwalny zapach parafiny PE pr�bka pali si
nie kapie zapach ostry przypominaj
cy pal
ce si
znicze, ze stopu mo|
na wyci
- PP kopc
cym pB
omie- ga
nitki niem nie kapie, pali si
trzaskaj
- pr�bka na powierzchni b
belkuje, wyczuwalny zapach przypominaj
cy PMMA cym pB
omieniem zmywacz do paznokci zapala si
z trudem, po wyj
- wyczuwalny zapach formaliny PF ciu z pB
omienia ga[
nie wyczuwalny zapach palonej ryby MF kapie zapach ostry, w du|
ych rozcieD
czeniach przypominaj
cy hiacynty PS zapach aromatyczny PET ga[
nie po wyj
ciu z pB
omienia, ciemnieje w miejscu przypalenia PC nie kapie pali si
kopc
cym pB
omieniem charakterystyczny dusz
cy zapach, nierozpuszczalny PUR bardzo ostry zapach, pr�bka pali si
lub ga[
nie po wyj
ciu z pB
omienia, ciemnieje, w obecno[
ci drutu miedzianego daje zielony pB
omieD
, zwil- PVC |
ony papierek wskaz
nikowy poddany dziaB
aniu par zabarwia si
od wydzielonego HCl. Identyfikacja tworzyw sztucznych... Powy|
szy schemat identyfikacji tworzyw sztucznych przedstawiano na studiach podyplomowych  Nauczyciel przyrody , organizowane przez Centrum Edukacji Nauczycielskiej Uniwersytetu WrocB
awskiego oraz podyplomowym studium  Eks- peryment w nauczaniu chemii zorganizowanym w Politechnice WrocB
awskiej. Ka|
dy z sB
uchaczy studi�w podyplomowych zobowi
zany byB
 posB
uguj
c si
gB
�wnie obserwacjami zachowania w pB
omieniu palnika  do samodzielnego wyko- nania analizy nieznanego tworzywa sztucznego. Poproszeni o ocen
tych zaj

pod- kre[
lali prostot
i B
atwo[

identyfikacji, byli przekonani o du|
ej przydatno[
ci tej metody identyfikacji tworzyw sztucznych w szkole, zwB
aszcza podczas przeprowa- dzania zr�|
nicowanych tematycznie zaj

terenowych. Wi
kszo[

z nich wi
zaB
a si
w spos�b mniej lub bardziej bezpo[
redni z problemem segregacji odpad�w. Selektywne zbieranie tworzyw sztucznych jest najbardziej efektywn
form
prowadz
c
do rozpowszechnienia recyklingu jako sposobu likwidacji odpad�w. Niekiedy bywa to w miar
proste, np. gdy mamy do czynienia z odpadami pou|
yt- kowymi pochodz
cymi z tego samego z
r�dB
a np.: worki ponawozowe i folie ogrod- nicze (PE), worki tkane (PP), osB
ony kabli, wykB
adziny (PVC), itp. W takich przy- padkach proces oczyszczania jest mniej kosztowny ni|
w przypadku odpad�w ko- munalnych, bo mo|
na pomin

proces segregacji. Odzyskiwania tworzyw sztucznych z odpad�w komunalnych, stanowi
cych ogromny procent og�B
u odpad�w, nie jest B
atwe nie tylko ze wzgl
dy na ich r�|
norodno[

, ale r�wnie|
ze wzgl
du na stopieD
zanieczyszczenia. Te dwa czynniki powoduj
, |
e wi
kszo[

odpad�w komunalnych jest niestety  skB
adowana. To najprostsza metoda, ale dB
ugotrwaB
a i wymagaj
ca sporych nakB
ad�w finansowych na prawidB
owo wykonane skB
adowiska. Z tego zapewne powodu w ostatnich latach wzrosB
o zainteresowanie biodegradacj
modyfikowanych tworzyw sztucznych powodowan
przez mikroorganizmy po wprowadzeniu degradowalnego napeB
niacza, np. skrobi. Przez stosowanie specjalnych dodatk�w do polimeru mo|
na r�wnie|
przy[
piesza
degradacj
tworzywa zachodz
c
pod wpB
ywem [
wiatB
a czy tlenu z powietrza. Wi
cej danych dotycz
cych tej problematyki mo|
na znalez

w literaturze fachowej z dziedzin nauk ekologicznych i chemii polimer�w. Literatura cytowana [1] Wyniki ewaluacji i ustne wypowiedzi sB
uchaczy kwalifikacyjnych studi�w podyplomowych. [2] MateriaB
y V-XI Szk�B
Dydaktyki Chemii. [3] Np. I Og�lnopolskie Forum Nauczycieli Przyrody, WrocB
aw, 18 wrze[
nia 2000. [4] H. Kaczmarek, Polimery 1997, 52 (9), 521. [5] M. Przygoda, Tworzywa sztuczne a [
rodowisko, MateriaB
y Sympozjum  Ochrona [
rodowiska w nauczaniu szkolnym , ToruD
6-9 IX 1995, str. 42. [6] H. Saechtling, Tworzywa sztuczne  poradnik, WNT, Warszawa 2000. [7] J. Pielichowski, A. PuszyD
ski, Technologia tworzyw sztucznych, WNT, Warszawa 1998. [8] Analiza polimer�w syntetycznych. Praca zbiorowa, WNT, Warszawa 1970. [9] A. PuszyD
ski, Tworzywa sztuczne (rozdziaB
11) w Skrypcie dla student�w WydziaB
u G�rnicze- go PWr., WrocB
aw 1993.