Опыт № 4. Ускорение и замедление схватывания строительного гипса.
На стеклянную пластинку насыпьте шпателем три одинаковые пробы строительного гипса и затворите их одинаковым количеством растворителя: первую пробу затворите водопроводной водой; вторую – 10% раствором сульфата аммония (NH4)2SO4; третью - раствором гидроксида кальция Са(ОН)2. Затворение проведите, по возможности, быстро и одновременно. Отметьте, за какой промежуток времени теряется пластичность каждого образца.
Результаты запишите по следующей форме:
| Номер образца | Для затворения взяты | Время схватывания мин. | Вывод |
| I II III |
В графе выводы напишите, что является ускорителем и что замедлителем схватывания по отношению к образцу, затворенному водой.
Опыт № 5. Получение водной вытяжки силикатного цемента и определение реакции раствора.
В пробирку насыпьте один шпатель силикатного цемента и налейте до половины дистиллированной воды. В течение 2-3 минут энергично встряхивайте содержимое пробирки, затем отфильтруйте предварительно осевший осадок.
К половине фильтрата (так называемой вытяжке цемента) прилейте 1-2 капли фенолфталеина. На что указывает появление малиновой окраски? Напишите уравнение реакции, которая указывала бы содержание в вытяжке щелочи. К другой половине вытяжки прибавьте раствор соды Na2CO3. Напишите уравнение реакции, которая объясняет появление мути.
Вопросы к защите лабораторной работы
1. Дайте определение неорганических вяжущих строительных веществ?
2. Какие из приведенных вяжущих веществ относятся к воздушным: известь, портландцемент, гипс?
3. Какое из приведенных вяжущих веществ сохраняет свою прочность в воде: гашеная известь, строительный гипс, цемент?
4. Какое из вяжущих веществ относится к быстротвердеющим: известь или полуводный гипс?
5. Какой из минералов служит сырьем для производства строительного гипса: Al2O3 • 2SiO2 • 2H2O; CaCO3; CaSO4; CaSO4 • 2H2O?
6. Дайте определение гидравлических вяжущих неорганических веществ.
7. Какие из минералов входят в состав клинкера портландцемента: 4CaO • Al2O3• Fe2O3; Al2O3 • 2SiO2 • 2H2O; 3CaO • SiO2; 2CaO • SiO2?
§ Учебная литература: /4/, с.339.
Лабораторная работа № 13 “Качественный анализ высокомолекулярных материалов” (пластмасс и волокон)
Теоретическое введение
Высокомолекулярные соединения
Определение высокомолекулярных органических соединения
Так называют вещества с молекулярной массой от десяти тысяч до миллиона и более углеродных единиц. Молекулы таких веществ, содержащие от нескольких сотен до сотен тысяч атомов, по сравнению с обычными молекулами обладают огромными размерами. Поэтому их называют макромолекулами.
Классификация
Различают природные высокомолекулярные соединения (белки, крахмал, целлюлозу, натуральный каучук) и синтетические, полученные химическим путём за счет объединения многих молекул обычного размера в одну макромолекулу.
Исходные низкомолекулярные продукты, из которых получаются полимеры, называются мономерами.
Применение
Высокополимеры являются основой для получения таких важных в народном хозяйстве материалов, как пластические массы, синтетические каучуки, электроизоляционные смолы, синтетические материалы для постройки орудий лова, латексы, смолы, пленкообразующие вещества и т.д.
Исходное сырьё
Исходным сырьём для производства многих полимеров служат нефтяные газы и продукты переработки нефтяной и коксобензольной промышленности.
Получение полимеров
Полимеризация
Реакция полимеризации заключается в соединении многих молекул исходного вещества в одну макромолекулу, например, реакция полимеризации этилена схематически изображается так:
(- СН2 - СН2-) n
Побочных продуктов при этом не возникает. Число “n”– степень полимеризации.
Необходимым условием для реакции полимеризации является наличие двойной или тройной связи в молекулах мономеров.
Под действием тех или иных факторов (света, тепла, энергии веществ, специально введенных для этой цели, энергии радиоактивных частиц) одна связь разрывается и молекула превращается в радикал, обладающий двумя свободными валентностями (бирадикал).
Своими свободными валентностями эти радикалы связываются между собой, образуя макромолекулы. Такие реакции протекают по цепному механизму. В цепном механизме можно различить три этапа:
- образование радикалов:
۰R (активный радикал) (перекись) + n С2Н4 → R–[- CH2 - CH2 -…- CH2 - CH2 -]
- рост цепи
- обрыв цепи
Поскольку обрывы цепей могут происходить для различных молекул в моменты, когда они достигли различной длины, то, очевидно, что степень полимеризации n – является только средней величиной.
Поликонденсация
В процессах поликонденсации также имеет место объединение многих молекул в одну макромолекулу в результате химического взаимодействия между функциональными группами, которое сопровождается образованием низкомолекулярных веществ (воды, хлористого водорода, аммиака и т. п.).
Например, образование новолачной смолы из фенола и формальдегида протекает по следующей схеме:
взаимодействие фенола и формальдегида:
OH OH
н + CH2O → CH 2 - OH
фенол фенолоспирт
OH OH OH OH
CH 2 - OH+н→ CH 2 + H2O
фенолоспирт фенол продукт конденсации
Продукт конденсации опять соединится с формальдегидом, образуя фенолоспирт, но уже более сложного строения, который снова реагирует с фенолом и т.д.
В результате образуется полимер следующего строения:
OH OH OH
→ [CH 2 CH 2]n CH2OH
1. Общие свойства
Высокомолекулярные вещества обладают некоторыми общими свойствами:
- плохой растворимостью;
- отсутствием точки плавления, вместо которой наблюдается больший или меньший температурный интервал, в пределах которого вещество размягчается и плавится;
- определенной механической прочностью;
- большим электрическим сопротивлением.