Опыт 2. Идентификация полимеров

Горение полимеров

Проба на сжигание является одним из предварительных испытаний полимеров.

Таблица 1.

Идентификация полимеров по характеру горения

Полимер	Поведение в пламени	Характерис-тика пламени	Характер горения	Запах продуктов термического разложения
Полиэтилен	Горит и после удаления из пламени	Голубое с желтой верхушкой, светящееся	Небольшое количество копоти, расплав капает	Горящего парафина
Полипропилен	То же	То же	То же	Горящего парафина, но более ароматичес-кий
Полиметил-метакрилат	То же	Синее	Небольшое количество копоти, горит с потрески-ванием	Сильный цветочно-плодовый
Полистирол	То же	Оранжево-желтое, светящееся	Много копоти, при поджигании вспыхивает, горит легко	Цветочный (стирола)
Триацетат целлюлозы	То же	Желтое	Легкий дым, горит легко	Уксусной кислоты
Нитрат целлюлозы	То же	Яркое, светящееся	Вспыхивает, горит быстро, с разбрызгиванием искр, без дыма и копоти	Оксидов азота
Полиуретан	То же	Синеватое с желтыми краями	Легкий дым	Острый
Поликарбонат	Горит вне пламени горелки, постепенно самоза-тухает	Желтое, светящееся, неспокойное	Немного копоти	Фенола
Продолжение таблицы 1
Полиформаль-дегид	Горит и после удаления из пламени	Синеватое	Без копоти, расплав капает	Очень резкий формальде-гида
Поливинилацетат	То же	Желтое с искрами	Небольшое количество копоти	Уксусной ксилоты

Выполнение опыта

Поведение полимерного образца в пламени изучают следующим образом. На конце предварительно очищенной медной проволоки диаметром 0,5мм делают небольшую петлю; на другой конец проволоки надевают корковую ил резиновую пробку, за которую держат проволоку в процессе испытания.

Получите образцы полимеров у преподавателя.

Проволочную петлю прокалите в пламени спиртовки. На охлажденную петлю поместите небольшой (1 – 2 мм) образец полимера и внесите в среднюю часть пламени. Если образец воспламенится, выведите проволочную петлю из пламени и продолжайте наблюдение. Отметьте характер горения (горит не горит, самозатухает), цвет пламени, его форму, наличие дыма, копоти, зольного остатка.

Запись результатов опыта

Сопоставьте полученные результаты с данными таблицы 1 и представьте в виде следующей таблицы:

Полимер	Способность к воспламенению	Цвет пламени	Характер горения	Запах	Вид остатка

Сделайте вывод о природе исследуемых полимеров. Запишите уравнения реакций их получения.

Качественные реакции на отдельные группы полимеров

Качественная реакция на галогенсодержащие полимеры

Выполнение опыта

Получите образец полимера у преподавателя. Кусочек полимера поместите в петельку предварительно прокаленной в пламени медной проволоки и внесите в пламя. Положительная реакция – наличие зеленой каймы пламени.

В сухую пробирку поместите образец полимера и нагрейте до разложения. В момент сильного выделения паров к отверстию пробирки подносят смоченную иодкрахмальную бумагу. О чем может свидетельствовать ее посинение?

2.2.2Качественная реакция на полимеры, содержащие нитрогруппу

Выполнение опыта

На фарфоровую пластинку поместите кусочек полимера и капните каплю раствора дифениламина. Положительная реакция на нитросоединения (нитроцеллюлоза или смешанные эфиры) – появление синего окрашивания.

2.2.3Качественная реакция на полиакрилонитрил

Выполнение опыта

Поместите кусочек полимера в пробирку, добавьте 0,5 мл концентрированной щелочи (NaOH) и нагрейте над пламенем спиртовки до кипения. Положительная реакция – появление оранжевой или красно-бурой окраски.

2.2.4Качественная реакция на поливинилацетат

Выполнение опыта

Поместите кусочек полимера в пробирку, добавьте 1 – 2 капли реактива, содержащего из смеси 50%-ной уксусной кислоты и раствора KI. Положительная реакция – появление окраски от желтой до синей.

Запись результатов опыта

Результаты опыта занесите в таблицу

Полимер	Поливинил- хлорид	Поливинил- ацетат	Нитроцеллю- лоза	Полиакрило- нитрил
Наличие или отсутствие положительной реакции

Наличие или отсутствие положительной реакции отметьте знаками «+» или «–». В выводе укажите, какие полимеры были исследованы в опыте, к какому типу они относятся и каким образом были получены.

Вопросы для самоконтроля знаний

1. Что такое полимеры? Приведите их классификацию по происхождению. К какому типу полимеров относятся белки?

2. Что такое набухание? Как количественно оценивается набухание?

3. К какому типу процессов по тепловому эффекту относится набухание?

4. Какие способы получения полимеров Вы знаете?

5. Охарактеризуйте физические (релаксационные) состояния полимеров: стеклообразное, высокоэластическое, вязко-текучее.

6. В чем отличие процесса полимеризации от поликонденсации?

7. Дайте определения следующим понятиям: макромолекула, структурное звено, концевые группы, степень полимеризации, гибкость цепи макромолекулы.

8. Что такое аморфные и кристаллические полимеры?

9. Дайте понятия гомоцепных и гетероцепных полимеров, приведите примеры.

10. Какие виды деструкции полимеров Вы знаете?

11. Из каких стадий состоит процесс полимеризации?