[navn fjernet] 2.s Torsdag D. 18/11 2010
Side 1 af 7
Kemirapport - Identifikation af plast
Indledning
Formål:
Formålet med dette forsøg var at afprøve simple metoder, der bruges til identifikation af
forskellige plasttyper. I forsøget blev der udelukkende brugt additionsplast, da disse former for
plast er de mest almindelige.
Forsøget blev lavet parvis (min makker: Nicolai Lynge), og hver gruppe havde fem stykker plastik,
der skulle gennem fem forskellige test for at afgøre hvilke plasttyper der var tale om.
Teoretisk baggrund:
I alt fire forskellige former for plast skulle identificeres: PE (Polyetylen), PP (Polypropylen), PVC
(Polyvinylchlorid) og PS (Polystyren). For at kunne udføre forsøget, er det vigtigt at være
opmærksom på, hvad der kendetegner de forskellige typer af plast. Plasttypernes karakteristika
har jeg således redegjort for i følgende skema:
Monomer
Polymer
Type
Massefylde
Kendetegn
PE
0,91-0,96
g/cm
3
Voksagtig overflade. Klar når
det er smeltet. Brænder
godt med ful flamme (blå
midte).
PP
0,9 g/cm
3
Klar når det er smeltet.
Brænder godt med gul
flamme (blå midte).
PVC
Ca. 1,3
g/cm
3
Grøn flamme med kobber.
Brænder dårligt, sodende
med stikkende lugt.
PS
1,05 g/cm
3
Brænder godt med ful
flamme, stærkt sodende.
Brud lugter karakteristisk af
styren.
[navn fjernet] 2.s Torsdag D. 18/11 2010
Side 2 af 7
Man fremstiller plast ved at få små molekyler (monomererne) til at sætte sig sammen til lange
kædeformede molekyler (polymererne).
Metode
Materialer:
- Fem stykker plastik
1. Æske til trykblyantsbly.
2. Låg til denne æske.
3. Æske til blyantspidser.
4. Låg til denne æske.
5. Engangsgaffel.
- Bunsenbrænder.
- Kobbertråd.
- Acetone (CH
3
(CO)CH
3
).
- Bægerglas.
- Reagensglas
- Tang.
Fremgangsmåde:
Til dette forsøg var der i alt fem forskellige metoder til at teste plastiktyper. Metoderne og deres
udførelse følger her:
Chlorprøven:
En kobbertråd opvarmes i flammen fra en bunsenbrænder i nogle sekunder. Den varme
kobbertråd føres nu ned i plasten, således at noget af plasten smelter og sætter sig fast på
kobbertråden. Tråden, der nu har en smule af plasten smeltet fast, føres ind i flammen igen. Hvis
plasten indeholder chlor, dannes der nogle letfordampelige kobberchlorider. I flammen fordamper
de, og kobberatomerne farver flammen grøn. Af de fire typer plast vi opererer med er det kun PVC
plast der indeholder chlor, så hvis flammen bliver grøn, må der altså være tale om PVC plast.
I min gruppe lavede vi chlorprøven på alle vores plastprøver.
Opløselighed:
PE, PP og PVC plast opløses i regelen ikke, men PS-plast opløses i en række almindelige
opløsningsmidler. Prøven udføres ved at komme et stykke plastik i et bægerglas og hælde acetone
over. Efter nogle få minutter kan man afgøre, om plasten blive blød og klæbrig og dermed er
opløselig i acetone. Hvis overfladen bliver blød og klæbrig er der altså tale om PS plast.
I min gruppe testede vi opløselighed for alle vores plastprøver.
[navn fjernet] 2.s Torsdag D. 18/11 2010
Side 3 af 7
Massefylde:
Massefylden kan måles ved først at veje plasten og derefter fylde et måleglas med vand, og se
hvor meget vandstanden stiger, når man putter plasten under vandet. Massefylden findes således
ved at dividere vægten med plastens fylde (g/cm
3
). Når dette er gjort kan man tjekke i
ovenstående skema. Dog skal man være enormt omhyggelig og præcis for at kunne kende forskel
på PE og PP plast. Man kan dog altid eliminere halvdelen af mulighederne ved en massefyldetest,
idet man blot kan tjekke om ens stykke plastik kan flyde eller ej. Kan det flyde må massefylden
være under 1 g/cm
3
(PE og PP), og kan den ikke flyde må massefylden være over 1 g/cm
3
(PVC og
PS).
I min gruppe udførte vi massefyldetesten på alle vores plastprøver.
Termoplast eller ej:
Termoplast kan smeltes og størkne flere gange uden at forkulle. Små stykker plast kommes i et
reagensglas, der opvarmes i flammen fra en bunsenbrænder. Hvis plasten smelter og falder
sammen er det en termoplast. Plast der ikke er termoplast vil forkulle ved opvarmning.
Opvarmningen skal foregå forsigtigt – ellers vil også termoplast forkulle.
I min gruppe nåede vi ikke at lave denne test.
Brandtest:
Testen udføres i et stinkskab. Et lille stykke af plasten holdes med en tang ind i flammen far en
bunsenbrænder og trækkes umiddelbart efter ud af flammen igen. Her kan man så kigge på
tabellen ovenover og derigennem afgøre hvilken form for plast der er tale om.
I min gruppe udførte vi brandtesten på en af vores plastprøver.
Resultater
1. Æske til trykblyantsbly.
2. Låg til denne æske.
3. Æske til blyantspidser.
4. Låg til denne æske.
[navn fjernet] 2.s Torsdag D. 18/11 2010
Side 4 af 7
5. Engangsgaffel.
Chlorprøven
1.
2.
3.
4.
5.
Ikke grøn
Ikke grøn
Ikke grøn
Ikke grøn
Ikke grøn
Opløselighed
1.
2.
3.
4.
5.
Klæbrig overflade
efter acetone
Ingen forandring
Klæbrig overflade
efter acetone
Klæbrig overflade
efter acetone
Klæbrig overflade
efter acetone
Massefylde
1.
2.
3.
4.
5.
Flyder ikke
Flyder
Flyder ikke
Flyder ikke
Flyder ikke
Termoplast eller ej
1.
2.
3.
4.
5.
-
-
-
-
-
Brandtest
1.
2.
3.
4.
5.
-
Gul flamme med
blå midte
-
-
-
Diskussion
Vurdering af resultater:
I dette underafsnit vil jeg konkludere på ovenstående resultater og derigennem forsøge at
bestemme hvilke former for plast mine plastprøver bestod af.
1:
Ved denne plastprøve forekom der ingen grøn flamme ved afbrænding sammen med kobber,
hvilket udelukker PVC plast. Massefylden må være over 1 g/cm
3
, eftersom prøven ikke kunne
flyde, hvilket udelukker PE og PP plast. Ergo må denne plastprøve bestå af PS plast, hvilket jeg
ydermere bliver bekræftet i ved at der forekommer blød og klæbrig overflade efter udsættelse for
acetone.
[navn fjernet] 2.s Torsdag D. 18/11 2010
Side 5 af 7
2:
Ved denne plastprøve forekom der ingen grøn flamme ved afbrænding sammen med kobber,
hvilket udelukker PVC plast. Massefylden må være under 1 g/cm
3
, eftersom prøven kunne flyde,
hvilket udelukker PS (og PVC) plast. De to mulige plasttyper der er tilbage, er altså PE og PP plast,
og disse to kan være enormt svære at skelne fra hinanden. De brænder begge godt med gul
flamme og blå midte, hvilket denne prøve gjorde, og de er begge klare når de er smeltet. Skulle jeg
vælge en type, ville jeg sige PP plast, eftersom PE plast (som det fremkommer af tabellen på side
2), har tendens til at have en voksagtig overflade, hvilket denne type plast på ingen måde havde.
Der var tværtimod tale om en særdeles hård plastprøve.
Grunden til at PP plast er hårdere end PE plast skyldes molekylestrukturen. De lange kæder af
molekyler (polymererne) holdes sammen af intermolekylære bindinger. Ved PP plast kan der
forekomme flere intermolekylære bindinger end ved PE plast, grundet dennes struktur, hvilket gør
PP plast hårdere. Grunden til dette kan være svær at forklare med ord, og jeg har derfor illustreret
det i stedet:
Figur 1: Her ses en model af PE plast. Der hersker intermolekylære bindinger mellem molekylekæderne.
[navn fjernet] 2.s Torsdag D. 18/11 2010
Side 6 af 7
Figur 2: Model af PP plast. Grundet CH
3
grupperne der erstatter et af de H'er der sidder der ved PE plast, kan der opstå flere
intermolekylære bindinger, som det fremgår af figuren. Dette giver hårdere plast end hos PE.
3:
Ved denne plastprøve forekom der ingen grøn flamme ved afbrænding sammen med kobber,
hvilket udelukker PVC plast. Massefylden må være over 1 g/cm
3
, eftersom prøven ikke kunne
flyde, hvilket udelukker PE og PP plast. Ergo må denne plastprøve bestå af PS plast, hvilket jeg
ydermere bliver bekræftet i ved at der forekommer blød og klæbrig overflade efter udsættelse for
acetone.
4:
Ved denne plastprøve forekom der ingen grøn flamme ved afbrænding sammen med kobber,
hvilket udelukker PVC plast. Massefylden må være over 1 g/cm
3
, eftersom prøven ikke kunne
flyde, hvilket udelukker PE og PP plast. Ergo må denne plastprøve bestå af PS plast, hvilket jeg
ydermere bliver bekræftet i ved at der forekommer blød og klæbrig overflade efter udsættelse for
acetone.
5:
Ved denne plastprøve forekom der ingen grøn flamme ved afbrænding sammen med kobber,
hvilket udelukker PVC plast. Massefylden må være over 1 g/cm
3
, eftersom prøven ikke kunne
flyde, hvilket udelukker PE og PP plast. Ergo må denne plastprøve bestå af PS plast, hvilket jeg
[navn fjernet] 2.s Torsdag D. 18/11 2010
Side 7 af 7
ydermere bliver bekræftet i ved at der forekommer blød og klæbrig overflade efter udsættelse for
acetone.
Vurdering af forsøget:
I forbindelse med udførelsen af dette forsøg, nåede min gruppe frem til den konklusion at forsøg
nummer fire (termoplast eller ej) i bund og grund var et relativt irrelevant forsøg. At bestemme
om plastprøverne er termoplast eller ej vil udelukkende be- eller afkræfte om vores plastprøver
virkelig er additionsplast (hvilket jo på forhånd er givet i forsøget). Det vil på ingen måde hjælpe os
til at bestemme hvilken af de fire plasttyper der er tale om, eftersom alle de fire typer vi opererer
med er termoplast. Som det fremgår af bogen er nærmest al plast fremstillet ved addition
termoplast.
Fejlkilder:
I dette forsøg fandt min gruppe frem til én væsentlig fejlkilde som forekom i forbindelse med
chlortesten. Sandsynligvis grundet urenheder på kobbertråden, blev flammen grøn hver gang man
holdt tråden inde i denne. Hvis bare man holdt tråden længe nok inde i flammen ville flammen
blive grøn. Dette var uanset om der var plastik på tråden eller ej, og uanset om denne plastik rent
faktisk var PVC eller blot var en anden plastik. Dog kunne man stadig tydeligt se når der var tale
om PVC plast, for så blev flammen grøn lige med det samme, hvor man i de andre tilfælde med
grøn flamme, måtte holde kobbertråden i ilden i lang tid før udfaldet skete.
Konklusion
Jeg kan konkludere at ud af min gruppes fem plastprøver var fire af dem PS plast og en enkelt var
højst sandsynligt PP plast, dog med en lille chance for at det også kunne være PE. Jeg kan
ydermere konkludere, at ud af disse i alt fem tests, var i hvert fald fire af dem enormt effektive til
at bestemme hvorvidt der er tale om PE, PP, PVC eller PS plast. Min gruppe fandt kun en fejlkilde,
som endog havde en meget lille betydning. Alt i alt et godt forsøg til formålet.