Поліетилен

 
 

§ 25. Поліетилен

Опанувавши зміст параграфа, ви будете

  • знати загальну формулу поліетилену;
  • розуміти суть реакції полімеризації;
  • розрізняти мономер і полімер, полімер і пластмасу;
  • пояснювати властивості й застосування поліетилену.

Склад і будова поліетилену. Молекули етену можуть вступати в реакцію сполучення між собою, утворюючи довгі ланцюги з високими значеннями молекулярних мас. У результаті реакції утворюється так званий полімер.

Процес послідовного сполучення молекул низькомолекулярної речовини з утворенням високомолекулярної називають полімеризацією (від грец. полі — численний, багато і мерос — частина).

Унаслідок полімеризації етену утворюється полімер поліетилен:

Або у скороченому вигляді:

Реакція відбувається за підвищених тиску і температури та за наявності каталізатора.

Вихідні низькомолекулярні речовини називають мономерами (від грец. моно — один). Етен — мономер у реакції полімеризації.

Число n у формулі полімера, що показує, скільки мономерних ланок сполучається, називається ступенем полімеризації.

Властивості поліетилену. Поліетилен — тверда речовина білого кольору, але легко забарвлюється в різні кольори, не тоне у воді. Плавиться у межах 102—105 °С або 125—137 °С, залежно від способу добування полімеру.

Процес плавлення полімерів має свої особливості, зумовлені взаємодією між молекулами, що мають значну довжину і в масі полімера сплутані в клубки. У процесі нагрівання в розплавлений стан переходять насамперед коротші молекули, потім — довші, тому в полімерів широкий інтервал температур плавлення, а не точка плавлення, як у низькомолекулярних речовин.

У розплавленому стані поліетилену можна надати будь-якої форми, що зберігається після охолодження полімеру. Така властивість називається термопластичністю.

• Пригадайте, що таке пластичність.

Поліетилен — доволі міцний матеріал. Плівку з поліетилену можна зігнути, зім'яти, але важко розірвати. Поліетилен не проводить електричного струму.

Поліетилен — хімічно інертна сполука, не взаємодіє з кислотами, лугами, окисниками.

Розглянемо зразки поліетиленової плівки, ємностей, ізоляційного покриття для електропроводів тощо. Випробуємо матеріал на дотик, пластичність, міцність. Шматочок поліетилену нагріємо над полум'ям спиртівки, змінимо його форму, охолодимо і повторимо цей дослід. Покладемо шматочки поліетилену в пробірки з розчинами кислоти, лугу. Переконаємося, що поліетилен не взаємодіє з цими речовинами.

Можна зробити висновок: поліетилен не виявляє хімічної активності; під дією нагрівання розм'якшується і зберігає форму після охолодження.

Застосування поліетилену. Різноманітні властивості поліетилену зумовлюють його широке застосування. Ці відомості наведено у таблиці 9 (див. також мал. 51).

Мал. 51. Пакувальну плівку з поліетилену виготовляють витискуванням розплавленого полімеру крізь кільцевий отвір. У полімерну трубу накачують повітря

Для надання полімеру потрібних експлуатаційних властивостей, тобто перетворення його на пластмасу — матеріал, з якого можна виготовляти різні вироби, до полімерної маси добавляють спеціальні речовини. Наприклад, завдяки пластифікаторам твердий полімер перетворюється на еластичний матеріал. Щоб зробити пластичну масу поруватою, до неї добавляють речовини, в результаті розкладу яких виділяються гази; у такий спосіб виготовляють пінопласти. Для підвищення термо-, світло- і хімічної стійкості добавляють стабілізатори й антиоксиданти, для забарвлення — пігменти, для запобігання наелектризованості — антистатики; у пластмаси вводять також наповнювачі — кварц, крейду, волокна тощо з метою здешевлення матеріалу й поліпшення його механічних властивостей. Завдяки різним добавкам із того самого полімеру можна виробляти різні за властивостями матеріали, а з них — виготовляти різні вироби, наприклад деталі конструкцій і взуття (схема 2).

Таблиця 9

Властивості й застосування поліетилену

Властивості

Галузі застосування

Хімічна стійкість

Виготовлення деталей апаратів, що працюють в агресивному середовищі; виготовлення тари для зберігання хімічно агресивних рідин; виготовлення посуду та водогінних труб, антикорозійних покриттів

Водо- і газонепроникність

Виготовлення пакувальних матеріалів, плівки для теплиць

Електроізоляційні

Виготовлення ізоляційних матеріалів для електричного дроту

Пластмаси належать до найважливіших сучасних матеріалів, що застосовуються в техніці, сільському господарстві, побуті. Це зумовлено тим, що вони мають властивості, завдяки яким їх використання є економічно вигідним. До них належать: низька густина (легкість), хімічна стійкість, низька теплопровідність, можливість забарвлювання, високі оптичні якості, а також можливість змінювати ці властивості в широких межах через зміну структури полімерів.

Значні переваги пластмас полягають у технічній і технологічній простоті виготовлення виробів, маловідходності методів добування і переробки, низькій енергоємності цих процесів, а отже, високій продуктивності виробництва.

Експлуатаційні недоліки пластмас пов'язані переважно з їхньою низькою термостійкістю, горючістю, крихкістю. Використання поліетилену, наприклад, обмежується його низькою температурою плавлення.

Схема 2

Поліетилен може поглинати жири, мастильні матеріали, різні забруднення, через це із часом втрачає свої властивості.

• З якими перевагами і недоліками пластмасових виробів ви стикалися у процесі їх використання? Наведіть приклади.

«БІОГРАФІЯ» ОРГАНІЧНОЇ СПОЛУКИ

Поліетилен у вигляді смолистої речовини був уперше випадково синтезований наприкінці XIX ст. і, як часто траплялося, про нього забули, бо ніде його не застосовували. Парафіноподібна речовина, що утворилася в результаті експериментування з етеном під високим тиском аж 1933 р., з 50-х років стала продуктом масового вжитку.

Нині екологи б'ють на сполох: використані вироби з поліетилену та інших пластмас катастрофічно забруднюють довкілля. Однак на проблему можна подивитися й з іншого боку. Хіба причиною є пластмасові вироби, що їх можна збирати й переробляти? А, може, некультурність людини, її зневага до природи і недобра звичка будь-де залишати після себе сміття? Вирішуйте для себе самі!

Висновки

• Поліетилен утворюється в результаті реакції полімеризації етену.

• У реакції полімеризації етен є мономером, поліетилен — полімером.

• Поліетилен — термопластичний матеріал.

• Для поліетилену характерні хімічна стійкість, водо- і газонепроникність, електроізоляційні властивості.

• Для виготовлення пластмаси до полімеру добавляють спеціальні речовини.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1. Що таке мономер? Полімер?

2. Укажіть тип реакції, до якого належить реакція полімеризації:

  • А обміну
  • Б заміщення
  • В приєднання
  • Г розкладу

3. Укажіть середню молекулярну масу поліетилену, якщо n становить 1000:

  • А 14 000
  • Б 30 000
  • В 56 000
  • Г 28 000

4. Поліетиленові пакети виготовляють методом зварювання. Яка властивість поліетилену при цьому використовується?

5. Чим відрізняються пластмаси від власне полімерів? Завдяки чому з поліетилену можна виробляти і плівку, і посуд?

Додаткові завдання

  • 6. Полімерний матеріал тефлон, що його використовують для виготовлення посуду з антипригарними властивостями, виробляють з мономеру, який має формулу CF2=CF2. Складіть загальну формулу полімеру, взявши за зразок формулу поліетилену.

  • 8. Підготуйте розповідь про застосування поліетилену в побуті.
  • 9. Підготуйте повідомлення про використання полімерів у техніці.
скачать dle 11.0фильмы бесплатно

Популярне з Хімії за 9 клас

Добавити коментар

Автору дуже потрібно знати, чи Вам допоміг даний матеріал?!

    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent
оновити, якщо не видно коду

Коментарів 0


Ми створили сайт TEXTBOOKS з метою розміщення матеріалів (шкільних підручників) Міністерства Освіти України, для покращення освітнього процесу учнів у школах та вузах України.
Онлайн перегляд шкільного матеріалу допоможе Вам знайти якісну відповідь на поставлені питання вчителя.
Використовуйте Наш ресур для підготовки до ЗНО 2021, адже у нас присутні підготовчі курси з математики, української мови та літератури, англіської мови та історії України.