Тема уроку: СИНТЕТИЧНІ ПОЛІМЕРИ - «БЕЗСМЕРТНІ МЕШКАНЦІ» ЗЕМЛІ

Тварина лише користується зовнішньою природою і змінює її в силу своєї присутності;

людина ж змінами, які вона вносить, змушує її служити своїм цілям, панує над нею.
Ф. Енгельс

Тема уроку: СИНТЕТИЧНІ ПОЛІМЕРИ - «БЕЗСМЕРТНІ  МЕШКАНЦІ» ЗЕМЛІ

 

Мета: З’ясувати значення пластику в житті людини, знайти способи використання пластикової тари вдруге. Ознайомитись з історією виникнення пластику, із призначенням пластикових виробів. Знайти способи вторинного використання пластику. Звернути увагу на шкідливість забруднення пластиком. Розвивати природничу, інтелектуальну і творчу компетенцію, а також критичне і творче мислення. Вчити учнів комунікативним вмінням (співпраці з вчителем та однокласниками). Вдосконалювати навики роботи в команді (роботи у групах). Навчити давати друге життя пластику, створювати декоративні речі. Формувати культуру мислення школярів. Виховувати акуратність у виконанні роботи, бережливе ставлення до оточуючого середовища. Виховувати толерантність до оточуючих, розвивати естетичні смаки.

Очікувані результати: учні повинні визначати провідну роль органічної хімії у створенні нових речовин; учні повинні характеризувати полімерні матеріали, зокрема пластмаси, і знати сфери їх застосування.

Обладнання: для лабораторної роботи та для демонстрації, зразки пластмас, вироби з пластмас, розчини кислоти, лугу, пробірки в штативі, нагрівальне устаткування.

Форма роботи: групова

Тип уроку: інтегрований з проведенням практичних робіт (математика, хімія, географія, біологія, трудове навчання)

Обладнання: шматки пластику, речі з пластику (лінійка, телефон, іграшки, таз тощо), предмети, зроблені з пластику, пластикові ложечки, стаканчики, конструктор лего.

Хід уроку

І. Організаційний етап

1.1. Привітання.

1.2. Перевірка присутності учнів: кількість за списком _________,

кількість присутніх на уроці ___________, відсутніх ___________.

1.3. Перевірка готовності учнів до уроку.

1.4. Перевірка готовності класного приміщення до уроку.

 

Девіз уроку:

« Не просто слухати, а чути

 Не просто дивитись, а бачити

Не просто говорити, а міркувати,

Дружно і плідно разом працювати»

 

 ІІ. Етап підготовки учнів до активного і усвідомленого засвоєння навчального 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 хімії.

Гра «Чорний ящик»

Із слів учителя,  учням потрібно відгадати, який предмет  міститься  у ящику. Учитель зачитує:

Цей предмет добре знайомий із повсякденного життя. Виявилося, що він є  однією із причин вимирання велетенських черепах, основною їжею яких є медузи. З’ясувалося,  що черепахи помилково вважають ці предмети медузами і ковтають їх. Так під час розтину однієї із загиблих істот в її шлунку знайшли аж 15 таких виробів. Що це за предмет? (Поліетиленовий пакет.)

Повідомлення теми нового матеріалу: СИНТЕТИЧНІ ПОЛІМЕРИ - «БЕЗСМЕРТНІ  МЕШКАНЦІ» ЗЕМЛІ

Формулювання разом з учнями мети і задач вивчення нового матеріалу.

«Широко простягає хімія руки свої у справи людські. Куди не подивимось, куди не оглянемось, скрізь обертаються перед очима нашими успіхи її старанності».

Ці слова великого російського вченого-природодослідника М. В. Ломоносова, висловлені майже 250 років тому, і сьогодні не втратили свого значення. Навпаки, вони звучать з особливою силою, оскільки на сьогодні роль хімії в житті суспільства постійно зростає.

Запитання до учнів

— Щоб, на вашу думку, сказав великий учений, якби опинився у XXI столітті?

У процесі бесіди підвести учнів до думки, що створення нових технологій неможливе без створення нових матеріалів.

Завдання: сформувати уявлення про пластмаси; дізнатися про найважливіші полімери, з яких виробляють пластмаси; з'ясувати переваги і недоліки використання пластмас.

 

III Актуалізація опорних знань.

Запитання до учнів

1. У чому полягають основні цілі наукових розробок у створенні нових матеріалів?

Учні мають дійти висновку, що цілі наукових розробок полягають у тому, щоб: будь-яку речовину зробити матеріалом або його компонентом; на основі однієї речовини створити різноманітні матеріали.

2. Які з органічних речовин мають широке застосування?

У процесі бесіди з’ясувати, що найбільш широке застосування в сучасному світі знайшли полімери.

3.  Які речовини ми називаємо полімерами? Що таке мономер? Структурна ланка? Ступінь полімеризації?

Полімери — це високомолекулярні сполуки, молекули яких складаються з великого числа мономерних ланок, що сполучені між собою хімічними зв’язками.

Наприклад, полімер (—CH2—CH2—)n складається з n ланок етену.

Число n називається ступенем полімеризації.

Відносна молекулярна маса полімерів коливається від 15 до 500 000.

Мономерні ланки в молекулах полімерів сполучені ковалентними зв’язками.

4. Які типи матеріалів ви знаєте? До якого типу матеріалів ми можемо віднести полімери?

 

IV. Мотивація навчальної діяльності.

На столі вироби: одноразовий посуд, шматок лінолеуму, пакувальний пакет, пластмасова пляшка.

Що може об’єднувати ці предмети?

Проблема: які нові матеріали можна створити, використовуючи органічні речовини? Якими особливими властивостями вони можуть володіти?

  На певній стадії розвитку нашої цивілізації виявилося, природні матеріали вже не задовольняють зростаючих потреб людей. Крім того, їх ресурси на планеті обмежені. Тому в другій половині  XX ст.. розгорнулися пошуки матеріалів на основі синтетичних полімерів. І сьогодні на уроці  ми розглянемо високомолекулярні сполуки на основі полімерів – пластмаси.

 

V. Викладання нового матеріалу.

Перегляд відео

Подивіться уважно навколо: що нас оточує? Лінійка – з пластику, ручка – пластмасова, планшет – теж з пластику, телевізор, телефон – з пластмаси. Ми живемо в будинках з пластиковими вікнами, їмо з пластикової посуди, купаємося в пластикових ваннах, тазах. Наш сучасний світ створений з пластику.

Пластик дуже зручний матеріал. З нього виготовляють корисні вироби, які є легкими, практичними, їх можна зварювати, склеювати, обточувати і навіть свердлити.

(На столах лежать шматки пластику)

- Спробуйте його зігнути, який він? (гнучкий). Спробуйте розірвати. Який він? (міцний). А який цей матеріал на вагу? (легкий). А ще він недорогий..

Небагато історії. Перший пластик з’явився в кінці 19-го століття в результаті пошуку замінників цінних природних матеріалів (дерева, металу, кістки, шкіри). З нього виготовляють багато різних виробів

У пошуках штучного замінника слонової кістки першу пластмасу – добув 1855 р. англійський металург і винахідник Олександр Парке. Інша, більш відома назва цієї пластмаси – целулоїд, що означає «подібний до целюлози». Целулоїд – приклад штучного матеріалу, оскільки його виготовляють хімічною обробкою природного полімеру. До продукту нітрування целюлози добавляють пластифікатори, наповнювачі, барвники.

В середині 19 століття популярною була гра в більярд. Більярдні кулі виготовляли зі слонової кістки, що робило гру дорогим задоволенням. В 1863 році два американські фабриканти встановлюють премію 10 млн доларів за винайдення речовини, яка могла б замінити слонову кістку у виробництві більярдних куль.

Два брати — Джон та Ісая Хайат з Нью — Джерсі вирішили виграти цей приз і почали експериментувати. Одного разу під час виготовлення куль Джон порізав палець. Відкривши аптечку, він знайшов перекинуту пляшечку з колоїдом. Колоїд розтікся і затвердів. Джон відразу здогадався, що його можна використовувати як клей для закріплення більярдних куль. Коли брати змішали розчин колоїду з камфорою і помістили під прес при підібраній ними оптимальній температурі, то отримали пластик, який годився для виготовлення більярдних куль. В 1869 р. Джон Веслі Хайат запатентував целулоїд.

 

Поняття про пластмаси як матеріали.

   Пластмаси матеріали на основі полімерів, що зберігають після нагрівання і наступного охолодження надану їм форму.

   Крім полімерів, пластмаси мають різні добавки, які покращують їх властивості, підвищують стійкість до хімічно агресивних речовин і зміни зовнішніх умов.

Добавками слугують: розмелені деревина, крейда, графіт, подрібнений папір, сажа, різні волокна.

 Полімери – основа пластмас.

 Полімери – основа пластмас, вони є зв^,язуючими компонентами (якщо до мономера добавити сполуку, яка при нагріванні розкладається з виділенням газу, то добутий полімер має вигляд застиглої піни – пінопласт). 

 Властивості полімерів залежать від регулярності будови, яка виражається ступенем упорядкованості розташування бічних радикалів та груп атомів у просторі.

Як поділяються полімери.

 

 

Полімери поділяються на:

1.           Термопласти – це полімери, які при нагріванні змінюють форму, а при охолодженні зберігають її (поліетилен, полівінілхлорид, полістирол, поліпропілен)
2.                Термореактиви – це полімери, які при підвищенні температури не розм^,якшуються та не плавляться (ебоніт, фенол формальдегідні смоли, гетинакс)

     Найважливіші полімери, які входять до складу пластмас:

Схема реакцій синтезу пластмас	Властивості	Застосування
Поліетилен-мономером є етен: пСН2=СН2→  (-СН2-СН2-СН2-СН2-.)п	Термопласт; тверда, біла,напівпрозора речовина,яка стає м,якою   при нагріванні. Горить. Легший за воду. Хімічностійкий. Має низьку газо- та паро- проникність. Морозостійкий.	Для виробництва плівок, напірних труб та ємкостей, деталей електротехнічних виробів,тепло- та електроізоляційних матеріалів, як анти-корозійне покриття.
Поліпропілен-мономером є пропен: пСН2=СН-СН3→ (-СН2-СН-СН2-СН-…)п              Ι            Ι                       СН3         СН3	Термопласт; білого кольору, легший за воду, міцний, стійкий до агресивних середовищ, набухає в органічних розчин-никах. Висока стійкість до багаторазових вигинів та стирання.	Для виробництва волокон, плівок, труб, деталей машин, побутових виробів, ємкостей, високоміцної ізоляції, хімічної апаратури.
Полівінілхлорид–мономером є вінілхлорид: пСН2=СН СІ→ (.-СН2-СН-СН2-СН-…)п             Ι           Ι           СІ         СІ	Термопласт; не розчиняється у воді, спиртах, вуглеводнях, стійкий у розчинах кислот, лугів та солей. Важкогорючий.	Для електроізоляції дротів та кабелів, виробництва труб, плівок, штучної шкіри, волокна, пінополівінілхлориду.
Тефлон – мономером є тетрафлуороетен: пСF2=CF2→  (-СF2-CF2-СF2-СF-…)п	Термопласт; білого кольору, непрозорий, механічно та хімічно стійкий, не горить, діелектрик.	Для виробництва хімічної апаратури, тепло – та електроізоляції, антипригарного покриття.

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

•                   пластифікатори – для надання еластичності та зниження крихкості;
•                   барвники – надають матеріалу потрібного забарвлення;
•                   антистатики – для запобігання накопиченню статичної електрики;
•                   наповнювачі (кварцове і деревне борошно, мелена крейда, волокна, азот, повітря, папір) – поліпшують механічні властивості й зменшують собівартість.

 

Лабораторна робота

Дослідження властивостей  пластмас

При роботі в групах кожній групі слід дати завдання (інструктивну картку) й теоретичний матеріал. Після обговорення заслухати короткі повідомлення (виступає один представник групи), під час доповідей інші учні складають короткий конспект у зошитах.

 

Шкідливість пластику

Виступ учителя  біології про вплив пластику на організм живих істот

 

Ви напевне бачили на деякій полімерній тарі цифри у трикутничку. У них закладена важлива інформація, знаючи яку ми зможемо правильно використати її не завдаючи шкоди власному здоров’ю і довкіллю. (на столах вироби із пластмас, аналізують позначки, читають теоритичний матеріал із довідки і на основі роблять висновки)

У пластика є одна дуже негативна властивість – він сильно забруднює навколишнє середовище.

 

Перед вами яблуко. Уявіть собі, що це-наша планета Земля. Розділяємо його на чотири частини: 3 з них-вода, ¼- суша. Цю чверть розділимо на дві частини. Одна половина-території, що не придатні для життя: полярні області, пустелі, болота, гори. Цю половину відкладаємо. Шматочок, що залишився – це територія, на якій мешкають люди (не обов’язково вирощують продукти харчування). Розділимо її на 4 частини: три з них-це міста, дороги, ліси. Залишилося 1/32 частина від «Землі». Знімаємо шкірочку з цієї частини яблука. Вона символізує тонкий шар на поверхні земної кори -ґрунт, який дає людству їжу. А чи бережливо ми ставимося до наших ґрунтів?  Не завжди…

Пластикові предмети настільки увійшли в наш побут, що ми вже не замислюємось над тим, яка кількість побутових відходів щоденно потрапляє на звалище.

Практично щодня ми викидаємо пластикові пляшки, пакети, одноразовий посуд, упаковки від продуктів, всілякі коробки, старі фломастери, пробки і так далі. Викидаючи сміття, люди порушують один з основних екологічних законів кругообігу речовин у природі.

Щороку накопичується близько 10 млн. тонн сміття, близько 160 тис. гектарів землі в Україні зайнято під сміття. Мільйони тонн відходів отруюють землю, воду, повітря.

Найбільш поширеним і найбільш небезпечним способом вирішення проблеми пластикових відходів є складання пластику на звалищах поряд з іншими видами сміття. Цей метод вважається найнебезпечнішим тому, що термін розкладання пластику становить кілька сотень років, а за цей час ґрунт і ґрунтові води заражаються отруйними речовинами, які виділяють пластик і поліетилен при розкладанні.

А зараз інформація для роздумів:

• за рік у світі використовується близько 1 млрд. поліетиленових пакетів;
• їх виробляють із нафтопродуктів, для цього щороку витрачається 18 млн. літрів нафти;
• затрачається 1 секунда, щоб виготовити пакет;
• потрібно 100-400 років, щоб він розклався;
• під дією світла поліетилен  розпадається  на маленькі шматочки, що легко потрапляють у харчові ланцюги тварин; це є причиною смерті морських птахів і тварин, що плутають їх з їжею; 
• при спалюванні  утворюється діоксин, що руйнує імунну систему та спричиняє гормональні та ракові захворювання. 

 

Чи знаєте ви, що багато видів сміття розкладаються дуже повільно?

 

Гра визначити термін розкладання продукту

На столах у коробці речі їх потрібно викласти на стіл імітуючи шкалу розкладання речовин у навколишньому середовищі.

Вчитель робить корегування відповідей (Папір розкладається в землі 1 місяць, бананова шкірка – 6 місяців, вовна – 1 рік, консервна банка – 100 років, а пластикова пляшка – від 500 до 1000 років.)та підводить до висновку. Якщо стільки років пластикова пляшка буде перебувати в землі, то скоро трава на вулиці рости не буде.

 

При спалюванні пластик виділяє отруйний дим, який забруднює повітря.

Протягом останніх років вчені проводять різні дослідження, щоб з’ясувати, як впливає пластикова упаковка, посуд та інші вироби з пластику на наш з вами організм.

Відходи – це найголовніша проблема сучасності. Наша з вами задача зменшити їхню кількість. Нашою метою є життя без сміття та відходів, що здатні знищити не тільки красу та комфорт нашого існування, але й суттєво погіршити екологічний стан навколишнього середовища.

Історія розвитку хімічної промисловості доводить, що іноді з пустої породи або з відходів виробництва можна одержати цінну сировину.

 

Вправа «Мій екологічний слід»

Мета: ознайомитися з поняттями екологічного сліду, перевірити, наскільки особистий стиль життя впливає на екосистему, переосмислити можливість змін у власній діяльності.

Завдання: використовуючи анкету «Мій екологічний слід» порахувати свій екослід; представити результат; поміркувати: Що можна зробити, щоб зменшити свій «екологічний» слід?

 

Перегляд відео друге життя пластикової пляшки

 

Виступ учителя географії про переробку пластмас у різних країнах світу

 

У США, Японії, Канаді почали переробляти пластик ще в середині 80-х років. Там прийняті програми з відповідним фінансуванням, мета яких – зупинити забруднення оточуючого середовища. Тому ця проблема в цих країнах не є такою серйозною. У нас все набагато гірше, тому, що недостатньо сміттєпереробних заводів.

 

Інтерактивна вправа « Друге життя пластикової пляшки»

 Перед учнями пластикова пляшка завдання для груп учнів придумати речі які можна виготовити з цієї пляшки ( на виконання завдання відводиться 3 хв, за цей час кожна із груп, записує речі які можна виготовити з пластикової пляшки не піддаючи її переробці, кожна група по черзі зачитує перелік предметів, в той час інші групи слідкують за написаним і викреслюють предмети, що повторюються, вчитель всі предмети записує на дошці), разом з учнями приходимо до висновку що замість того щоб викидати можна перетворити їх на корисні речі.

 

Запитання до учнів: Що спільного у пластикової пляшки та светра

Перегляд відео

 

Практична робота

Майже щодня ми викидаємо пластикові речі. Але багато чого з цього сміття може отримати нове застосування. Красиві і практичні речі можна створити майже з нічого.

Пластикові речі знайдуться в будь-якому будинку, найчастіше вони накопичуються як даремний непотріб. Але ніколи не пізно подарувати їм друге життя. Виявляється, зі звичайної пластикової тари можна зробити стільки корисних і цікавих речей. Не бійтеся фантазувати і придумувати власні вироби та втілювати в життя найсміливіші ідеї.

 (проведення інструктажу що до безпечного користування ножицями)

Група 1

Виготовлення корзинки з пластикової пляшки

Група 2

Виготовлення  подарункової коробочки з пляшки

Група 3

Виготовлення підставки для олівців

Група 4

Виготовлення голкотримача у вигляді капця

 

VІ. Рефлексія.

Творче завдання: «Розкажіть, що відбулося б, якби раптом із нашого життя зникли пластмасові вироби».

Висловлення власних думок шляхом закінчення речень: 1) Я вірю в те що…., 2) Можна зробити висновок, що…. , 3) Я зрозумів, що…, 4) Не потрібно забувати про…, 5)  Для мене стало відкриттям, що

 

VІІ. Домашне завдання

ДОДАТКИ         Матеріал для роботи в групах

 

Група 1

Інструктивна картка № 1

1.   Уважно прочитайте теоретичний матеріал.

2.   Схарактеризуйте основні фізичні властивості пластмас.

3.   На підставі яких фізичних властивостей пластмаси так широко ввійшли до нашого побуту?

4.   За допомогою наявних на вашому столі приладів і матеріалів (хімічна склянка з водою, зразки пластмас) продемонструйте деякі фізичні властивості полімерів.

 

Теоретичний матеріал

Щільність більшості пластмас становить 0,92—1,54 г/см³, що є нижчим за щільність легких металів. Уведення Хлору до молекули підвищує щільність. Наприклад, у полівінілхлориду вона дорівнює 1,7 г/см³. Найменшу щільність серед пластмас має поліпропілен, а полістирол ледь важчий за воду. Пінопласти з паперу й тканин, просочені пластиками,— нові легкі матеріали високої міцності.

Прозорість. Аморфні полімери — світлі й прозорі. Ступінь прозорості оцінюється за кількістю пропущеного світла. Найбільша світлопроникність (понад 90 %) у поліметилметакрилату, полістирол й органічні прості та складні ефіри целюлози також мають гарну світлопроникність.

Електричний опір деяких пластмас дуже великий, тому вони знаходять різноманітне застосування в електронному устаткуванні. Полістірол, поліетилен, поліметилметакрилат, поліпропілен і тефлон (політетрафтороетилен) мають чудові діелектричні й ізолюючі властивості.

Термостійкість. Деякі пластмаси, особливо тефлон, мають виняткову термостійкість, але важко піддаються прямому пресуванню або формуванню. Тефлон можна повільно видавлювати за високих температур; одержані вироби зберігають твердість і стійкість (без деструкції й розкладання) за температур до 260 °С упродовж тривалого часу.

Міцність на розтягування. Межа міцності на розтягування — це максимальне розтяжне зусилля, яке матеріал може витримати без розриву. Більшість пластмас мають межу міцності на розтягування в діапазоні 48–83 МПа; у деяких випадках волокнисті наповнювачі збільшують міцність на розтягування. Лінійні кристалічні матеріали, наприклад нейлон, після процесу витягування значно підвищують свою міцність на розтягування (до 276–414 МПа).

Міцність на стискування. Межа міцності на стискування — це максимальне стискування, що матеріал може витримати без зміни (зменшення) об’єму. Армовані пластмаси мають значно вищі межі міцності на стискування (більше 200 МПа), ніж ненаповнені вінильні полімери (~70 МПа).

  Продемонструвати такі фізичні властивості як нерозчинність у воді та термопластичність (витягування нитки поліетилену).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Група 2

Інструктивна картка № 2

1.   Уважно прочитайте теоретичний матеріал.

2.   Схарактеризуйте основні хімічні властивості пластмас.

3.   На підставі яких хімічних властивостей пластмаси так широко ввійшли до нашого побуту?

4.   За допомогою наявних на вашому столі приладів і матеріалів (пробірки, розчини сульфатної кислоти, натрій гідроксиду, зразки пластмас) продемонструйте деякі хімічні властивості пластмас.

Теоретичний матеріал

Хімічні властивості. Полімери одержують полімеризацією ненасичених вуглеводнів. Так, з етену H₂C═CH₂, пропену H₂C═CH—CH₃ і стиролу H₂C═CH—C₆H₅ одержують поліетилен, поліпропілен і полістирол з такими структурами:

 

nСH₂ = СН₂ → (-СН₂ - СН₂ -)_n

 

Властивості цих полімерів подібні до властивостей вуглеводнів.

Вони, наприклад, розчиняються у вуглеводнях, не поглинають воду, не реагують із кислотами й основами, горять, подібно до вуглеводнів, можуть хлоруватися, бромуватися, а у випадку полістиролу — нітруватися й сульфуруватися.

 Продемонструвати такі хімічні властивості як стійкість до кислот та лугів, горіння.

 

 

Група 3

Інструктивна картка № 3

 

1.   Уважно прочитайте теоретичний матеріал.

2.   Схарактеризуйте основні методи виробництва пластмас.

3.   Визначте, як вироблені видані вам вироби із пластмас (пластикові пляшки, лінолеум, поролон, ґудзики, ламінована фотографія, електричний шнур).

 

Теоретичний матеріал

Методи обробки термопластів для одержання виробів з них відрізняються від методів обробки термореактивних матеріалів.

Виготовлення й використання термопластів.

Екструзія (виштовхування) використовується для виробництва волокон, плівок, аркушів, труб, стрижнів тощо.

Видувне формування використовують для виготовлення пляшок та інших ємностей або плівок.

Метод заливання. Рідкий матеріал (пластизоль) заливають у порожню форму, потім шляхом обертання його розподіляють по стінках із подальшим видаленням надлишку пластизолю. На внутрішній поверхні форми залишається шар матеріалу, що при нагріванні перетворюється на еластомер. Після охолодження готовий виріб витягають із форми. Точність виготовлення, можливість одержання деталей складної конфігурації й низьких виробничих витрат — головні переваги цього процесу.

Литтьове формування може бути використане для будь-яких термопластів від поліпропілену до тефлону. Це найбільш практичний і швидкий метод виготовлення предметів зі складним профілем. Матеріал (зазвичай у вигляді невеликих гранул) нагрівають у камері за відсутності повітря. Коли пластмаса розріджується, поршень видавлює її крізь отвір у холодну форму. Матеріал швидко охолоджується й після затвердіння виймається з форми.

Для виготовлення пінопластів потрібно або використання агента, що виділяє газ і який рівномірно розподілено у масі, або розчинення газу в м’якій пластичній масі під тиском із наступним випінюванням маси, коли вплив тиску припиняється. Варіанти цього методу залежать від пластика, що використовується. В авіапромисловості пінопласти використовуються як легкі арміруючі елементи для крил, причому матеріал зазвичай спінюють на місці — у крилі.

Виготовлення й використання реактопластів

Пряме пресування. Цей спосіб використовується у виробництві твердих, термостійких, стійких до деформації предметів — гребенів, оправ для окулярів, ручок каструль, слухавок, попільниць, корпусів і панелей радіоприймачів і телевізорів, холодильників, пральних машин і кондиціонерів.

Литтьове пресування застосовується тоді, коли виріб має металеві елементи і складний профіль. Вихідні речовини завантажують в окрему камеру, і, коли форма закривається, щільно прилягаючий плунжер видавлює речовину з камери в порожнину форми.

Одержання шаруватих матеріалів (ламінування). Шаруваті матеріали (ламінати) виробляють із паперу або тканини, що просочені термореактивною смолою. Як наповнювачі застосовуються текстиль, папір і глина, переважно у формі аркушів. Так формують прості предмети — аркуші, стрижні або труби. Під впливом температури й тиску шари спікаються. Товщина шаруватого матеріалу визначається числом аркушів, що поміщають між пластинами преса.

 

Група 4

Інструктивна картка № 4

1.   Уважно прочитайте теоретичний матеріал.

2.   Схарактеризуйте основні методи переробки пластмас та їх застосування.

3.   Визначте, як переробляються  видані вам вироби із пластмас (пластикові пляшки, лінолеум, поролон, ґудзики, ламінована фотографія, електричний шнур).

 

Теоретичний матеріал

 

Хімічна стійкість до агресивних рідин, окисників. Деякі пластмаси мають виняткову стійкість до кислот, лугів і розчинників.

Термореактивні смоли взагалі не піддаються впливу розчинників.

Деякі розчинники впливають на більшість термопластів. Вуглеводородні смоли зазвичай розчинні в ароматичних вуглеводнях, а от вода й нижчі спирти на них не впливають. Полістирол надзвичайно стійкий до сильних мінеральних кислот і лугів.

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Поліетилентерефталат (PETE/PET)

Найпоширеніший вид пластмас. В пляшки, що виготовляються з поліетилентерефталату, розливають різні напої (соки, води), соняшникову олію, кетчупи, майонези, косметичні засоби.
Переваги: дешевизна, міцність, безпечність.
Недоліки: низькі бар'єрні властивості (в пляшку легко проникають ультрафіолет та кисень; вуглекислий газ, що міститься в охолоджувальних напоях, також відносно легко проходить крізь стінки).

Небезпека для здоров'я та довкілля: офіційно вважається, що поліетилентерефталатові пляшки безпечні для здоров'я. Тим не менш, є інформація, що вміст пляшок може вилуговувати отруйну сурму зі стінок пляшок (особливо при нагріванні). Ця інформація ще потребує перевірки. Поки PETE вважається одним з найбезпечніших видів пластмас. Тим не менш лікарі не рекомендують багаторазово використовувати PETE-пляшки, тому що в побуті їх важко промити достатньо чисто, позбувшись від всіх мікроорганізмів.

Переробка: переробка здійснюється механічно (подрібнення) і фізико-хімічно. З продуктів переробки можна виготовляти широкий асортимент різної продукції, в тому числі і пластикові пляшки повторно.

 

2. Поліетилен високої щільності (HDPE)

Із поліетилену високої щільності виготовляються флакони для шампуней, косметичних та миючих засобів, каністри для моторних мастил, одноразовий посуд, контейнери і ємності для продуктів харчування, контейнери для заморожування продуктів, іграшки, різні ковпачки та кришки для пляшок та флаконів, міцні господарські сумки, фасувальні пакети та ящики.

Переваги: дешевизна, безпечність, міцність, легкість переробки, стійкість до масел, кислот, лугів та до інших агресивних речовин, HDPE-тара може піддаватись термічній стерилізації, достатньо високий температурний діапазон експлуатації від -80°С до +110°С.

Недоліки: Небезпека для здоров'я та довкілля: незважаючи на те, що HDPE-вироби, як і PETE-вироби, вважаються безпечними для здоров'я людини, існує ряд міфів, згідно до яких з стінок тари можуть потрапляти в рідину гексан і бензол. Поки це лише міфи, що не мають наукового підтвердження.

Переробка: HDPE-сміття дробиться на спеціальних установках, після чого гранули знову переплавляються в різні вироби.

 

 

3. Полівінілхлорид (PVC / V)

Полівінілхлорид, він же ПВХ, вініл застосовується для виготовлення лінолеуму, віконних профілів, кромки меблів, упаковки побутової техніки, штучної шкіри, плівки для натяжних стель, сайдингу, труб, ізоляції проводів та кабелів, завіс для душу, обгорток для сиру та м'яса, пляшок для рослинних олій, а також деяких іграшок, в тому числі і секс-іграшок.
Переваги: стійкість до кислот, лугів, розчинників і масел, бензину, гасу, хороший діелектрик, не горить.

Недоліки: невеликий температурний діапазон експлуатації від -15°С до +65°С, важкість переробки, токсичність.

Небезпека для здоров'я та довкілля: це найбільш отруйний та небезпечний для здоров'я вид пластмас. При спалюванні полівінілхлориду утворюються високотоксичні хлорорганічні сполуки, після десяти років служби вироби, виготовлені з ПВХ, починають самостійно виділяти в довкілля токсичні хлорорганічні сполуки. Найнеприємніше те, що для надання більшої гнучкості полівінілхлорид продовжують використовувати при виготовленні дитячих іграшок та секс-іграшок для дорослих. Існує інформація, що полівінілхлорид потрапляє в кров людини і викликає гормональні порушення, що призводять до раннього статевого дозрівання та безпліддя.
Переробка: лиття під тиском, пресування, екструзія.

 

4. Поліетилен низької щільності (LDPE)

Із поліетилену низької щільності виготовляються різні пакувальні матеріали, пакети для супермаркетів, CD, DVD диски.

Переваги: дешевизна, легкість.

Недоліки: низька рентабельність переробки.

Небезпека для здоров'я та довкілля: офіційно вважається нешкідливим, незважаючи на те що при виробництві LDPE використовуються потенційно небезпечні для здоров'я бутан, бензол і вініловий ацетат.
Переробка: переробка низькорентабельна і зводиться до подрібнення LDPE-виробів з наступним гранулюванням. Масовість виробництва LDPE призводить до забруднення довкілля. LDPE-пакетами завалені всі вулиці міст і звалища, вони тоннами плавають в морях і океанах, викликаючи загибель риб, птахів, морських черепах та інших тварин, які давляться і заплутуються в них. Багато міст світу повністю відмовились від використання поліетиленових пакетів.

 

5. Поліпропілен (PP)

Із поліпропілену виготовляють відра, посуд для гарячих страв, одноразові шприци, мішки для цукру, контейнери для заморожування продуктів, кришки для більшості пляшок, маслянки, упаковку деяких продуктів харчування, в будівництві використовується для шумоізоляції. Багато виробників побутової техніки використовують поліпропілен для виробництва упаковки своєї продукції, відмовившись від отруйного полівінілхлориду.
Переваги: термостійкість (температура плавлення 175°С), стійкість до зношування; більша теплостійкість, ніж у поліетилену.

Недоліки: чутливий до світла та кисню, швидше старіє ніж поліетилен; менша морозостійкість, ніж у поліетилену.

Небезпека для здоров'я та довкілля: вважається, що поліпропілен безпечний для здоров'я. Нещодавно група японських вчених встановила, що дрібні частинки поліпропілену які плавають в водах океану абсорбують різні токсиканти, розчинні у морській воді, такі як ДДТ і поліхлорбіфеніли.
Переробка: лиття під тиском, пресування, екструзія.

 

6. Полістирол (PS)

Із полістиролу виготовляється одноразовий посуд, контейнери для їжі, стаканчики для йогуртів, дитячі іграшки, теплоізоляційні плити, сандвіч панелі, декоративна плитка для стелі, пакувальні таці для продуктів харчування в супермаркетах, фасувальні коробки для яєць.
Переваги: дешевизна, морозостійкість, легкість в переробці, хороший діелектрик.

Недоліки: низька механічна міцність і хімічна нестійкість.

Небезпека для здоров'я та довкілля: раніше отримання полістиролу було пов'язане з виділенням трихлорфторметану (фреону), який руйнував озоновий шар Землі. Полістирол отримують в результаті полімеризації стиролу, який являється канцерогеном.

Переробка: екструдування з подальшим подрібненням і гранулюванням.

 

 

 

 

 

 

7. Інші види пластмас

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. Так полікарбонат, з якого виготовляється деякий посуд для харчування і пляшки, при контакті з гарячими рідинами може вивільнювати Бісфінол А, який може викликати різні гормональні порушення в організмі людини (раннє статеве дозрівання, ожиріння, рак тощо). Разом з цим в цю групу можуть входити і екологічні види пластмас, які біодеградують в довкіллі за участю мікроорганізмів. Тобто купуючи тару із цієї групи пластмас ви йдете на ризик.

Переробка: не підлягає.

Вправа «Мій екологічний слід»

Мета: ознайомитися з поняттями екологічного сліду, перевірити, наскільки особистий стиль життя впливає на екосистему, переосмислити можливість змін у власній діяльності.

Завдання: використовуючи анкету «Мій екологічний слід» порахувати свій екослід; представити результат; поміркувати: Що можна зробити, щоб зменшити свій «екологічний» слід?

Довідка. Термін «екологічний слід» був введений в обіг у 1992 році канадським професором Вільямом Різом. Наразі, це доволі складний показник, яким обраховують площу поверхні землі та кількість ресурсів, що потрібні одній людині або цілій країні для нормального існування. Зазвичай, виявляється, що кожна людина, яка живе в більш-менш заможній країні, споживає в 2-3 рази більше, ніж їй може дати планета Земля. Таким чином, екологічний слід – це міра потреб людини у екосистемах планети.

Було визначено так звані екологічні межі, які дозволяють природі підтримувати людську діяльність в рамках існуючого способу життя. Екологічний слід виражається у «глобальних гектарах». Він становить 2,2 га на одного мешканця планети. Якщо всі мешканці світу будуть використовувати більше норми, нам знадобиться ще одна планета.

Середнє значення екосліду: США – 12,2 га, Європа – 6,3 га, Канада – 6 га, Австралія – 5 га, Нікарагуа – 3 га, Шрі-Ланка – 1,5 га.

 

Анкетування

1. Чи купуєте ви продукти у пластикових упаковках?

Так       Ні

2. Що ви купуєте у пластикових упаковках?

Напої   Йогурти   Кетчупи, майонези Миючи засоби 

3. Куди ви діваєте пластикові пляшки після використання?

Викидаємо  Спалюємо   Використовуємо у господарстві

4. Якщо не викидаєте, то як використовуєте?

Для посадки рослин  У господарстві  Як тару

Робимо поробки   Інший варіант __________________________

Давайте порахуємо скільки пластикових пляшок ми з вами викидаємо. Обчислимо, скільки в рік пластику викидає наш клас і кожна сім’я зокрема.