0
FYSISKE OG KEMISKE
EGENSKABER VED
POLYMERER
SRO I KEMI OG FYSIK
STX 2.g
2. b, Ordrup Gymnasium
1
Abstract
The purpose of this paper is to investigate what polymers are and what physical abilities they have
in relation to elasticity, and for what purposes a nylon fiber could be used. First a test was carried
out to determine if it was possible to distinguish between plastics based on their physical and
chemical qualities. Then we attempted to create a polymer – a nylon fiber – from which it was
intended to measure elasticity. Unfortunately, the fiber created wasn’t strong enough to
withstand the test and it was necessary to abandon this idea. Instead these elasticity tests were
carried out on a piece of valve tubing which also is a polymer. This test was a success and it was
possible to determine the elastic constant (2,1 N/m), and the elastic module of the tubing (210
Pa). Unfortunately it wasn’t possible to conclude for what purposes the nylon polymer could be
used as the necessary tests couldn’t be conducted. Finally the age old question of what impact
plastic has on the environment is discussed. As expected there are different opinions on this
matter. Some argue that plastic bags for instance, has less impact on the environment than paper
bags due to the resource-demanding fabrication of these, while others argue that biodegradable
plastics aren’t biodegradable after all.
2
Indhold
Abstract .......................................................................................................................................................... 1
Indhold ........................................................................................................................................................... 2
Indledning ....................................................................................................................................................... 3
Polymeres kemiske opbygning ....................................................................................................................... 3
Elasticitet – kraft og energi ............................................................................................................................. 4
Bestemmelse af plastik typer ......................................................................................................................... 5
Fremstilling af en polymer .............................................................................................................................. 6
Bestemmelse af elastisk konstant .................................................................................................................. 6
Diskussion af resultater .................................................................................................................................. 8
Plastik i miljøet ............................................................................................................................................... 9
Konklusion ...................................................................................................................................................... 9
Litteraturliste ................................................................................................................................................ 10
Bilag .............................................................................................................................................................. 11
3
Figur 1,
Figur 2,
hydrogenbindinger
mellem amidgrupper i
nylon polymerer
Figur 3, en polykondensation. I
dette tilfælde får vi dannet
polyester
Indledning
Polymerer er, en vigtigt del af alle menneskers liv. Mennesker har altid brugt polymerer i form af
plantefibre, men i de senere år er en ny type polymerer kommet til – de syntetiske polymerer. Et
typisk eksempel på en syntetisk polymer er plastik eller syntetisk gummi. Jeg vil i denne opgave
fokusere opbygning af og fysiske egenskaber ved polymerer.
1
Polymeres kemiske opbygning
En polymer er et molekyle der er opbygget af mange små mindre molekyler (monomerer), der er
bundet sammen. Polymerer dannes ved en polymerisation hvorved de mange små molekyler
bliver bundet sammen til et stort. Polymer er især et begreb der er anvendt inden for plastik
industrien, da alt plastik består af polymerer.
2
Denne type polymerer går også under betegnelsen
”syntetiske polymerer”, da de alle er fremstillet i et laboratorie.
3
Man kan fremstille mange
forskellige typer plastik, der alle tager udgangspunkt i et bestemt molekyle, som ses
afbilledet her til højre, hvor x er den gruppe der definerer plasttypen, og derved
polymerens egenskaber. Hvis det fx er et hydrogen atom hedder stoffet ethen og den
tilhørende polymer hedder polyethen. I modsætning til syntetiske polymerer
findes der også naturlige polymerer som fx natur gummi eller bomuld.
4
Nogle polymerer indeholder også amidgrupper, som gør dem i stand til at
danne hydrogenbindinger mellem amidgrupperne i de separate polymerer.
Dette gælder fx nylon. Det har den betydning, at de individuelle polymerer er
sværere at hive fra hinanden, og resultatet er et særdeles slidstærkt
materiale.
5
Når man taler om syntetiske polymerer kan man opdele dem i to grupper
– kondensationspolymerer og additionspolymerer. Forskellen på de to
ligger i hvordan polymerisationen foregår. Kondensationspolymerer
bliver dannet ved en kondensationsreaktion, altså hvor der bliver spaltet
H
2
O fra under polymerisationen. Denne type reaktion kaldes en
polykondensation, og fx nylon-6,10 bliver dannet ved en sådan reaktion.
Ved en additionsreaktion bliver en dobbelt binding mellem to carbon
1
Parbo, Henrik m.fl.: Kend Kemien 2. Side 176-200. 1. udg. 1, 2007. (Bog)
2
Mygind, Helge m.fl.: Basis Kemi B. Side 135-140. 1. udg. 5, 2013. (Bog)
3
Parbo, Henrik m.fl.: Kend Kemien 2. Side 176-200. 1. udg. 1, 2007. (Bog)
4
Parbo, Henrik m.fl.: Kend Kemien 2. Side 176-200. 1. udg. 1, 2007. (Bog)
5
Hansen, Anne: Nylon. I: Nanotek.nu, N/A, s. 1-5 (Artikel)
4
Figur 4, en additionsreaktion mellem to ethen
molekyler. Katalysatoren er ikke indtegnet.
atomer brudt, således at de kan binde sig til andre carbonatomer med ledige elektronpar. For at få
denne reaktion kan forløbe, skal der bruges en passende katalysator.
Polymerernes forskellige opbygning gør deres
anvendelsesmuligheder forskellige. Polyvinylchlorid (PVC)
anvendes fx meget inden for byggebranchen til vandrør og
gulvbelægning, mens Polypropen (PP) anvendes til
tandbørster og gulvtæpper.
6
Elasticitet – kraft og energi
Et elastisk materiale er et materiale der er i stand til at blive deformeret, når det bliver påvirket af
en ydre kraft, men er reversibelt dvs. at det er i stand til at returnere til sin oprindelig form når det
ikke længer er påvirket af denne kraft. Dette kender man fx fra en elastik, eller en fjeder.
7
Til at måle på disse materialer har man indført begreberne
elastisk kraft og elastisk energi. Den elastiske kraft eller
”fjederkraften”, som den også kaldes, er defineret som
værende:
Hvor F er fjederkraften i Newton, k er fjederkonstanten og x er afstanden til ligevægtsstillingen for
fjereden i meter. Konstanten k er i denne sammenhæng et tal der siger noget om fjederens
stivhed og den angives i N/m. Denne sammenhæng mellem forlængelse og kraften der påvirker
den kaldes hooks lov.
For at måle på energien for en fjeder, må vi betragte energien som et
stykke arbejde. Når vi måler på et stykke arbejde hvor kraften er konstant,
er arbejdet givet ved . Dette svarer til arealet under grafen (som
kan ses til højre). Dette arbejde der udføres kan også ses som energien der forbruges. Denne
tankegang kan overføres til beregningen af energien for en fjeder og en elastik.
8
Energien for en fjeder (også kaldet fjederenergien) er givet ved følgende formel:
6
Mygind, Helge m.fl.: Basis Kemi B. Side 135-140. 1. udg. 5, 2013. (Bog)
7
Birkelund, Chano: Elasticitet - Youngs modul. I: Fysikleksikon KU, N/A, s. 1-2 (Artikel)
8
Storr-Hansen, Lasse: Note om elastisk energi. I: N/A, 2015, s. 1-5 (Artikel)
5
Hvor E er energien, k er fjederkonstanten og x er afstanden
til ligevægtsstillingen. Fjederkraften kan skitseres som det
ses til højre. Her ser vi at kraften er konstant stigende, jo
længere fjederen kommer fra ligevægtsstillingen. Man
lægger desuden mærke til at formlen for fjederenergien svarer til arealet under grafen, ligesom
det var tilfældet med den konstante kraft.
9
En udvidet metode til at se på elasticitet er vha. af Youngs modul også kaldet elasticitets-modulet.
E-modulet fortæller noget om ”et elastisk materiales modstandskraft mod deformation. ”
10
og er
givet ved formlen:
Hvor k er fjederkonstanten, E er E-modulet, A er tværsnitsarealet af materialet og L
0
er
fjederen/elastikkens længde i hvilestillingen.
Bestemmelse af plastik typer
Som tidligere nævnt har forskellige typer af plastik forskellige egenskaber. Dette gælder fx
egenskaber som densitet, smeltepunkt og flammefarve ved forbrænding.
Vi opstillede et forsøg for at teste om det var muligt at identificere forskellige typer af plast ved at
kigge på netop disse egenskaber. Vi havde i alt syv prøver. Først testede vi densiteten. Vi
undersøgte hvilke plasttyper der havde en densitet over eller under 1 g/cm
3
. Det gjorde vi ved at
se om plastprøven sank til bunds i et glas med demineraliseret vand. Vi gentog denne test to
gange, med henholdsvis majsolie (massefylde på 0,917 g/cm
3
) og en blanding af vand og
isopropylalkohol (massefylde på 0,93 g/cm
3
).
Ved densitetstesten faldt 4 prøver til bunds med det samme. Derfor foretog vi en flammetest,
hvor vi holdte prøven ind i flammen fra en bunsenbrænder for at se hvilken farve flammen havde.
Således kan man bestemme om plasten indeholder chloird, da netop chlorid brænder grønt.
Til slut havde vi kun to prøver tilbage – PET og PS. Vi foretog derfor en test hvor vi først lagde
perlerne i acetone, og derefter lagde dem i kogende vand. Ideen er polystyren (PS) bliver opløst i
acetonen, og udvider sig når det kommer i kogende vand. Konklusionen er, at ja, det er muligt at
9
Storr-Hansen, Lasse: Note om elastisk energi. I: N/A, 2015, s. 1-5 (Artikel)
10
Birkelund, Chano: Elasticitet - Youngs modul. I: Fysikleksikon KU, N/A, s. 1-2 (Artikel)
6
Figur 5, øverst ses apocryldichlorid og
nederst sebacoylchlorid
Figur 7, Under polymeriseringen af nylon 6,10 dannes HCl
Figur 8, resultater fra
forsøg om elastisk konstant
for en fjeder
Figur 6, tilhørende graf til elastisk konstant for en fjeder.
Enhederne er meter og Kg.
identificere forskellige typer plastik ud fra deres kemiske og fysiske egenskaber. Vores resultater er
vedlagt som bilag 2.
Fremstilling af en polymer
Vi forsøgte at fremstille polymeren nylon 6,10. Vi fulgte den vedlagte forsøgsvejledning (se bilag
3). Bemærk dog at vi benyttede sebacoylchlorid i stedet for
apocryldichlorid. Denne ændring bevirker at vi får dannet nylon 6,10 i
stedet for nylon 6,6. For at danne polymeren hældte vi først vores
1,6-diaminohexan opløsning i et bægerglas, tilsatte 10 dråber NaOH,
da reaktionen kun kan foregå under basiske forhold, og til slut
tilsatte sebacoylchlorid opløsningen. Sebacoylchlorid og 1,6-
diaminohexan er ikke blandbare, så de vil lægge sig som et nedre og et øvre lag. På overgangen
mellem disse to væsker vil der imidlertid ske en kondensationsreaktion, der vil danne en tynd film
der består af nylon-6,10. Denne film er
stærk nok, til at man forsigtigt kan
trække den op. I det man trækker filmen
op, vil flere monomere fra de to væsker
komme i kontakt med hinanden, og mere
nylon-6,10 bliver dannet. Vha. denne
metode kan man trække lange nylon
fibre op af væsken.
Bestemmelse af elastisk konstant
For at bestemme den elastiske konstant
opsatte vi først et forsøg, hvor vi målte længden af et elastisk materiale ved
forskellige vægtbelastninger. Rent praktisk hængte vi først en fjeder og senere
et stykke ventilgummi (bundet med et stykke snor i hver ende) fra et stativ, og
hængte vægte med forskellige
masse i enden. I tabellen til
højre ses data fra forsøget
med fjereden. Disse Data kan
vi skitsere som en graf, og
derefter lave linær regression
på, og
7
Figur 10, knækket ventilgummi
Figur 9, graf for
fjederkonstanten af
ventilgummi. Enhederne er Kg
og meter
hældningskoeffeicienten vil være fjederkonstanten jf formlen:
Fjederkonstanten k blev aflæst i Nspire
Vi kan se bort fra tyndekraften, da fjederkraften F ophæver denne. Det kan opskrives således:
Det er desværre ikke muligt at beregne E-modulet for fjederen, da vi ikke målte tværsnitsarealetet
af fjederen. Efterfølgende målte vi om fjederen var vendt tilbage til sin oprindeligt længde, hvilket
den var. Vi kan derfor bekræfte at fjederen var et elastisk materiale, da den retunerede til sin
oprindelige form efter at ikke længere var påvirket af en ydre kraft.
Vi gentog forsøget for en elastik. Her lagde vi mærke til, at
sammenhængen mellem længden fra ligevægtsstillingen og massen m
ikke var helt så linær som ved fjederen. Vi besluttede derfor at se
hvordan grafen ville se ud hvis man tilføjede vægt til bristepunktet. Da vi
nåede over 600 gram lagde vi mærke til, at elastikken ikke længere helt
stoppede med at udvide sig når man satte flere vægte på. Ved 2 kg
noterede vi fx 3 forskellige længder af elastikken med en forskel på 13
centimeter, på trods af at alle målinger var lavet indenfor 1 minut og
med samme belastning. Til sidst
knækkede vores ventilgummi som det kan ses på billedet til
venstre. Bemærk at den ikke er knækket i enderne pga. en dårlig knude, men på midten.
Vores sidste tre data punkter er derfor ikke så relevante ifht. at bestemme Fjederkonstanten, men
de er interessante når vi taler om elastiske materialer og Hooks lov, da dette viser, at Hooks lov for
dette materiale kun gælder til et vist punkt. Jeg valgte derfor kun at bestemme fjederkonstanten
ud fra de første 7 data punkter:
8
Ud fra dette kan vi udregne elasticitetsmodulet, da jeg ved at tværsnitsarealet af ventilgummiet
var ca. 2mm
2
:
Det var desværre ikke muligt at udføre forsøget med den nylontråd vi tidligere havde fremstillet,
da denne ikke var stærk nok til mere end en enkel måling.
Diskussion af resultater
Vores første forsøg hvor vi undersøgte, hvorvidt det var muligt at skelne mellem forskellige
plasttyper på baggrund af deres fysiske og kemiske egenskaber, var særdeles vellykket, idet at alle
vores test stemte overnes med de forventede resultater (vi kendte jo til plasttyperne på forhånd).
Selv vores flydetest med en polystyren prøve som har en massefylde, der kun er en smule højere
end vand opførte sig som forventet. Den flød til at starte med, formentlig grundet vands
overfladespænding, og da denne blev brudt sank prøven til bunds. Vi havde også en vejebakke
som vi antog var lavet af Polystyren, hvilket vi efter at have udført vores tests kunne bekræfte.
Forsøget med at lave en polymer gik ikke helt efter hensigten, da vi ikke fik dannet en fiber der var
tyk nok til at vi kunne måle elasticitet på den. Dette kunne i fremtiden nok løses ved at tilsætte
mere NaOH til opløsningen. Men ellers var forsøget et rigtigt godt ”proof of concept” idet at man
tydeligt kunne se polykondensations reaktionen foregå på overgangen mellem de to væsker.
Vores forsøg med at bestemme fjederkonstanten var meget vellykket, idet at vi fik nogle gode
data at arbejde med, og vi fik belastet vores gummipolymer (ventilgummi) til grænsen, og derved
testet om hooks lov også gælder når et materiale når sin brudstyrke, hvilket den ikke helt gjorde. I
data behandlingen fik vi både bestemt den elastiske konstant for både fjeder og elastik, og E-
modulet for elastikken. Dog var det ikke muligt at sammenligne denne værdi med tabelværdien,
da denne lyder på 0,01 til 0,1 GPa
11
som er en markant højere værdi en den vi fik, hvilket får mig til
at tro, at det ikke er den samme type gummi vi har målt på.
I og med at vi ikke kunne måle elasticitet på vores nylon polymer, kan vi ikke anvende disse
forsøgsresultater til at kommenterer på mulige anvendelserne af denne polymer. Dog kan vi se på
brugen af det i verden omkring os, at det fortrinsvist bliver anvendt i situationer hvor elasticiteten
11
The Engineering Toolbox: Young's Modulus. Udgivet af N/A. Internetadresse:http://www.engineeringtoolbox.com/young-
modulus-d_417.html - Besøgt d. (Internet)
9
skal være minimal, styrken maksimal og samtidig fleksibel som fx til børster, fisketråd, gulvtæpper
mm.
12
Plastik i miljøet
Hver dansker forbruger hvert år over 100 kg plastik
13
, og med det høje forbrug er det næsten
umuligt at undgå, at noget af det ender i naturen. Men hvorfor er det et problem at plastik ender i
naturen? Fordi at de mikroorganismer, som sædvanligvis nedbryder vores organiske
affaldsprodukter, ikke er i stand til at nedbryde plastik, og dette har ledt til et massivt
affaldsproblem.
14
Men ikke alle mener, at plastik er det værste for miljøet. Der er fx meget delte meninger om,
hvorvidt plastikposer er en god eller dårlig ide. Hvis man holder en plastikpose op mod en
papirspose, skulle man umiddelbart tro, at det mere miljørigtige valg ville være papirsposen, da
den er bionedbrydelig, men ifølge brancheforeningen ”Plastindustrien” er dette ikke tilfældet, da
en papirspose kræver væsentlig mere energi og vand at producere end en plastikpose, og at man
desuden oftere genanvender en plastpose end en papirspose når man fx tager på indkøb.
15
Løsningen synes derfor at være en plastik, der er bionedbrydelig og mange plastik poser påstår da
også at de er bionedbrydelige, men er de virkelig det? En undersøgelse fra Michigan State
University i USA viser, at plastikposer som går under betegnelsen ”bionedbrydelige” ikke
nødvendigvis er nedbrydelige i naturen, men kun under bestemte forhold. Det er begrundet med
at de katalysatorer der bliver tilsat til plastikken for at få nedbrydningsprocessen til at forløbe
hurtigere, kun bliver aktiveret under de rette forudsætninger, fx ved tilstedeværelsen af ultraviolet
lys eller en speciel type mikroorganismer.
16
Konklusion
Det var muligt at identificere forskellige typer plastik ud fra materialernes fysiske og kemiske
egenskaber. Det var også muligt at få lavet en polymer, men desværre ikke af en tykkelse så vi
12
holm-holm: polyamid, PA. Udgivet af holm-holm A/S. Internetadresse: http://www.holm-holm.dk/nylon.htm - Besøgt d.
(Internet)
13
Mygind, Helge m.fl.: Basis Kemi B. Side 135-140. 1. udg. 5, 2013. (Bog)
14
Live science: How Environmentally Friendly are Plastics?. Udgivet af Ben Mauk. Sidst opdateret:
Internetadresse: http://www.livescience.com/32233-how-environmentally-friendly-are-plastics.html - Besøgt d.
(Internet)
15
plast.dk: Poser af plastik er bedre for miljøet end poser af papir. Udgivet af plast.dk.
Internetadresse:http://www.plast.dk/Fakta/Plast-og-forbrugeren/Poser-af-plastik-er-bedre-for-miljoeet-end-poser-af-
papir/ - Besøgt d. (Internet)
16
Chemical & Engineering News: Some Biodegradable Plastics Don’t Live Up To Their Claims. Udgivet af Deirdre
Lockwood. Sidst opdateret: Internetadresse:http://cen.acs.org/articles/93/web/2015/03/Biodegradable-
Plastics-Dont-Live-Claims.html - Besøgt d. (Internet)
10
kunne måle elasticitetskonstanten af denne. Det var dog muligt at bestemme
elasticitetskonstanten af vores anden polymer – ventilgummiet.
Litteraturliste
Birkelund, Chano: Elasticitet – Youngs modul. I: Fysikleksikon KU, N/A, s. 1-2 (Artikel)
Chemical & Engineering News: Some Biodegradable Plastics Don’t Live Up To Their Claims. Udgivet
af Deirdre Lockwood. Sidst opdateret:
Internetadresse:http://cen.acs.org/articles/93/web/2015/03/Biodegradable-Plastics-Dont-Live-
Claims.html - Besøgt d. (Internet)
Hansen, Anne: Nylon. I: Nanotek.nu, N/A, s. 1-5 (Artikel)
holm-holm: polyamid, PA. Udgivet af holm-holm A/S. Internetadresse: http://www.holm-
holm.dk/nylon.htm - Besøgt d. (Internet)
Live science: How Environmentally Friendly are Plastics?. Udgivet af Ben Mauk. Sidst opdateret:
Internetadresse: http://www.livescience.com/32233-how-environmentally-friendly-
are-plastics.html - Besøgt d. (Internet)
Mygind, Helge m.fl.: Basis Kemi B. Side 135-140. 1. udg. 5, 2013. (Bog)
Parbo, Henrik m.fl.: Kend Kemien 2. Side 176-200. 1. udg. 1, 2007. (Bog)
plast.dk: Poser af plastik er bedre for miljøet end poser af papir. Udgivet af plast.dk.
Internetadresse:http://www.plast.dk/Fakta/Plast-og-forbrugeren/Poser-af-plastik-er-bedre-for-
miljoeet-end-poser-af-papir/ - Besøgt d. (Internet)
Storr-Hansen, Lasse: Note om elastisk energi. I: N/A, 2015, s. 1-5 (Artikel)
The Engineering Toolbox: Young's Modulus. Udgivet af N/A.
Internetadresse:http://www.engineeringtoolbox.com/young-modulus-d_417.html - Besøgt d.
(Internet)
11
Bilag
Bilag 1: øvelsesvejldning til bestemmelse af plastik typer:
Øvelsesvejledning til undersøgelse af
forskellige plasttyper.
Husk briller og forklæde!
Plast har forskellige egenskaber. I denne forsøgsrække skal du lære en række forsøg,
der kan vise disse egenskaber og samtidig bruges til at fastlægge hvilken type plast, der
er tale om.
Forsøg I: Plasts massefylde.
Massefylde er vægten i forhold til rumfang (hvor meget noget fylder) og regnes ud
efter følgende formel:
massefylde=vægt(gram)/rumfang(cm
3
)
Vands massefylde er 1 g/cm
3
. Stoffer med en massefylde, der er større end vands, vil
synke ned i vand, og stoffer med en massefylde, der er mindre end vands, vil flyde.
1. Tag seks plastprøver fra kassen med plastprøver - en af hver farve og placer
dem i et 250ml bægerglas med 150ml vand.
2. Rør rundt med en glasspatel.
3. Hvad sker der? Skriv dine resultater ned.
Forsøg II: Plasts massefylde.
Man kan sænke vands massefylde ved at tilsætte forskellige typer alkohol. Her bliver
blandingens massefylde ca. 0.93 g/cm
3
1. Tag de tre stoffer, der flød ovenpå i forsøg I, ud af vandet og brug dem i dette
forsøg..
2. Bland 25 ml isopropylalkohol og 32ml destilleret vand i et 250ml
bægerglas.
3. Kom eventuelt lidt frugtfarve i blandingen, så glasset ikke forveksles med det
andet glas med vand i.
4. Rør rundt med en glasspatel.
5. Hvad sker der.
6. Husk at skaffe jer af med alkoholen ved at hælde den i beholderen med organisk
flydende affald.
Søren S. Lund, Øster Farimagsgade Skole, 2008.
Forsøg III:
Majsolie har en massefylde på 0.917 g/cm
3
1. Tag de to stoffer, der flød ovenpå i forsøg II, ud af vandet.
2. Kom 50ml majsolie i et 250ml bægerglas
3. Hvad sker der.
Forsøg IV: Flammetest.
PVC indeholder klor, der vil gå i forbindelse med kobbertråden og danne
kobberklorid, der brænder med en klar grøn flamme.
1. Opvarm et stykke kobbertråd ca. 20cm over en bunsenbrænder indtil tråden er
rødglødende.
2. Tag de tre stoffer, der sank i forsøg I, ud af vandet og brug dem i dette forsøg.
3. Stik den glødende tråd i en af plastperlerne.
4. Før plastperlen ind i flammen og noter hvilken farve flammen bliver.
5. Gentag dette indtil alle 3 perler er testet.
Forsøg V: Acetonetest:
Polystyren (PS) vil blive opløst i acetone.
Dette forsøg skal laves i stinkskab sammen med læreren! Acetone er meget
brandfarligt og må ikke komme i nærheden af åben ild.
1. Kog 100ml vand i et 250ml bægerglas.
2. Hæld 25ml acetone i et 100ml bægerglas.
3. Placer de to tilbageværende perler i glasset med acetone(dem der blev orange
ved flammetest)
4. Hvad skete der?
5. Kom derefter perlerne i det kogende vand
6. Tag perlerne op igen og undersøg dem grundigt.
7. Hvad skete der med perlerne?
8. Husk at skaffe jer af med acetonen ved at hælde den i beholderen med organisk
flydende affald.
SRO: polymerer og elasticitet
2.b
Ordrup Gymnasium
1
Bilag 2 – resultater til forsøg med plastik
Densitetstabel
Nr
densitet
1
Polyethylenterphthalat
1,38 g/cm
3
2
Høj densitet polyethylen
0,95 g/cm
3
3
Polyvinylchlorid
1,58 g/cm
3
4
Lav densitet polyethylen
0,91 g/cm
3
5
Polypropylen
0,90 g/cm
3
6
Polystyren
1,004 g/cm
3
SRO: polymerer og elasticitet
2.b
Ordrup Gymnasium
2
Bilag 3 – forsøgsvejledning til polykondensation af nylon 6,6 (i vores tilfælde 6,10)
Eksperiment
4. Fremstil en 5% opløsning af 1,6-diaminohexan ved at smelte 3 g 1,6-diaminohexan og op-
løse det i 50 ml H
2
O.
5. Fremstil en 5% opløsning af adipoylchlorid ved at opløse 1,85 ml adipoylchlorid i 50 ml xy-
len.
6. Fremstil en 20% opløsning af NaOH (aq) ved at fortynde NaOH i vand. Beregn selv de
mængder, du skal bruge ud fra koncentrationen af den NaOH-opløsning, der findes i laborato-
riet. Slutvolumenet skal være 10 ml.
7. Hæld 10 ml. 5% 1,6-diaminohexan-opløsning i et 50 ml målebæger.
8. Tilsæt 10 dråber 20% NaOH-opløsning.
Tilsæt – forsigtigt - 10 ml 5% adipoylchlorid-opløsning til 1,6-
diaminohexan-opløsningen ved at lade væsken løbe ned langs
indersiden af målebægeret, mens du holder det let på skrå. Der vil
øjeblikkeligt blive dannet en nylonfilm på overgangen mellem de
to væsker.
Med en kobberkrog eller pincet kan du nu forsigtigt trække fil-men
fri af målebægerets vægge. Derefter tager du fat på midten af
filmen – igen med krog eller pincet - og trækker den langsomt op
af væsken, mens der hele tiden dannes mere nylon. Før tråden
omkring en glasspatel, et målebæger eller en lille tromle og rul den
op herpå. På den måde kan du trække en nylontråd på flere meter.
Pas på du ikke trækker så hurtigt, at nylontråden knækker.
Den uvaskede tråd må ikke røres med fingrene!
8. Vask nylonsnoren omhyggeligt i flere omgange i vand og læg den til tørre på køkkenrulle.
9. Brug kobberkrogen eller pincetten til at røre grundigt i den resterende væske, så der dan-
SRO: polymerer og elasticitet
2.b
Ordrup Gymnasium
3
nes mere nylon. Gentag trin 8.
10. Vrid evt. nylontrådene, så du får så meget vand som muligt ud og slut af med at veje
dem.