Identyfikacja tworzyw sztucznych.pdf
(
89 KB
)
Pobierz
Microsoft Word - KChmielenska.doc
Identyfikacja tworzyw sztucznych
– propozycja eksperymentu przyrodniczego
Krystyna Chmiele
ska, Anna Wolna
Nauczyciele przyrody cz
sto podkre
laj
znaczenie kontaktu z przyrod
w nauczaniu i wychowaniu [1]. Ró
norodne zaj
cia terenowe, zwłaszcza je
li nadaje si
im rang
eksperymentów, s
ich zdaniem najlepszym rozwi
zaniem dydaktycznym.
Bezpo
rednia obserwacja
rodowiska naturalnego i przekształconego oraz zmian, które
w nim zachodz
stanowi podstaw
u
wiadomienia uczniom potrzeby troski o
rodowi-
sko, rodzi te
szacunek dla przyrody, pobudza zainteresowanie procesami w niej zacho-
dz
cymi i uczula na pi
kno.
Kilkana
cie Szkół Dydaktyki Chemii [2] oraz konferencje, na których nauczyciele
przyrody wymieniali swoje do
wiadczenia [3] wykazało,
e jednym z czołowych pro-
blemów współczesnego
wiata, znajduj
cym swe odbicie w programach szkolnych jest
problem odpadów.
Dynamiczny rozwój przemysłu w XX i XXI w., u
ywanie coraz wi
kszej ilo
ci
przedmiotów domowego u
ytku, a zwłaszcza stosowanie jednorazowych opakowa
powoduj
powstawanie coraz wi
kszej ilo
ci odpadów. Niestety, znaczne ilo
ci tych
odpadów trafiaj
na wysypiska, a nie do powtórnego przerobu. Wielu z nas niejedno-
krotnie spotyka si
z problemem nie tylko wysypisk komunalnych, które – przynajmniej
teoretycznie – powinny spełnia
wymogi bezpiecze
stwa ekologicznego, ale przede
wszystkim tzw. dzikich wysypisk. Opakowania od napojów chłodz
cych, woreczki po
produktach spo
ywczych, pojemniki po kosmetykach itp. za
miecaj
lasy, pla
e, a nawet
ucz
szczane trasy wysokogórskie. W s
siedztwie du
ych miast i zakładów przemysło-
wych rosn
wielkie hałdy
mieci, w których rozkładaj
ce si
odpady systematycznie
zatruwaj
powietrze, gleb
, wody powierzchniowe i podziemne [4].
Statystyczna ilo
odpadów przypadaj
cych na jednostk
powierzchni jest w Polsce
czterokrotnie wi
ksza ni
w Niemczech i a
dziesi
ciokrotnie wi
ksza ni
we Francji.
W
ród wyrzucanych odpadów tworzywa sztuczne stanowi
od 3-10% całkowitej ich
masy i a
30% ich obj
to
ci. Najwi
cej odpadów z tworzyw sztucznych dostarcza [5]:
przemysł opakowaniowy (33%),
budownictwo (20%),
elektrotechnika (10%),
transport (7%),
rolnictwo (5%).
Pozostałe sektory gospodarki – zaledwie 25% .
Procentowy udział ró
nych gatunków tworzyw sztucznych przedstawiał si
w
1995 r. nast
puj
co [5]:
Krystyna Chmiele
ska, Anna Wolna
PE – 57,9%,
PS – 14,6%,
PVC – 11,8%,
PP – 7,9%,
PET – 3,4%,
inne – 4,4%.
Z powy
szych danych wynika,
e najpowszechniej stosowane s
poliolefiny, co
spowodowane jest:
· stosunkowo nisk
ich cen
,
· szerokimi mo
liwo
ciami zastosowa
,
· dopuszczalno
ci
tworzywa do kontaktu z
ywno
ci
na skutek stwierdzenia
oboj
tno
ci fizjologicznej, tzw. czysto
ci
ekologiczn
zwi
zan
z brakiem
w ich budowie innych pierwiastków poza w
glem i wodorem.
Tworzywa sztuczne wytwarzane s
z polimerów organicznych i szeregu dodat-
ków takich jak: napełniacze, zmi
kczacze, pigmenty, barwniki i stabilizatory. Ro-
dzaj u
ytych dodatków i sposób przetwarzania powoduj
,
e tworzywa wykonane z
tego samego polimeru s
wizualnie ró
ne, a tworzywa z ró
nych polimerów mog
si
wydawa
identyczne.
Produkowane obecnie wyroby z tworzyw sztucznych powinny by
oznakowa-
ne. Oznakowania mog
by
literowe (patrz tabela 1 i 2) lub cyfrowe, i tak przykła-
dowe numery kodowe, zgodne z norm
DIN s
nast
puj
ce: PET – 01, PEHD – 02,
PVC – 03, PELD – 04, PP – 05, PS – 06. Oznakowanie to ma
cisły zwi
zek z szyb-
ko
ci
ich identyfikacji i ewentualnym recyklingiem. Cz
sto jednak na wysypiska
trafiaj
wyroby zniszczone, połamane lub wyprodukowane w okresie, kiedy
umieszczanie na wyrobach oznakowa
nie było bezwzgl
dnie wymagane i odnale-
zienie znaku identyfikacyjnego nie jest mo
liwe.
Przygl
daj
c si
tabeli 1 nale
y zauwa
y
,
e przez dobór zestawu monome-
rów, sposobów ich polimeryzacji i przetwarzania mo
na uzyska
produkty o ró
no-
rodnych wła
ciwo
ciach. To wła
nie mieszanina polimerów z innymi składnikami,
przetworzona w wybran
form
u
ytkow
nosi nazw
tworzywa sztucznego. Zna-
jomo
wła
ciwo
ci tych tworzyw, a zwłaszcza ich zachowanie podczas ogrzewania
i palenia oraz wygl
d i zapach produktów rozkładu umo
liwiaj
ich identyfikacj
.
Dla ułatwienia rozpoznania znalezionych odpadów z tworzyw sztucznych poda-
jemy proste sposoby ich identyfikacji. Wystarczy do tego turystyczny palnik gazo-
wy, spirytusowy a nawet wydajna zapalniczka oraz metalowa pinceta słu
ca do
uchwycenia kawałka tworzywa. Nale
y zwraca
baczn
uwag
na to, aby przyst
pu-
j
c do palenia próbki wkłada
do płomienia tylko niewielki jej kawałek. Przestrze-
ganie tej zasady bezpiecze
stwa jest nieodzowne; uniemo
liwia bowiem nagłe zapa-
lenie si
du
ej masy tworzywa oraz pozwala unikn
poparzenia, jaki mo
e spowo-
dowa
kapanie topi
cych si
polimerów. Wyniki prób płomieniowych podane s
w
tabeli 2.
Tabela 1
Charakter
y
styka typowych tworzyw sztucz
n
ych
[6,7]
Oznakowanie Nazwa tworzywa
Wygl
d i cechy charakterystyczne Zastosowanie
PE
PE-LD
PE-HD
polietylen
PE małej g
sto
ci
PE du
ej g
sto
ci
mi
kkie kształtki lub folia o dotyku
twardej parafiny
worki opakowaniowe, butelki do lekarstw i kosmetyków,
podstawki, pojemniki na
ywno
, izolacje elektryczne
PP
polipropylen
bardziej twardy od polietylenu
sztywne folie, opakowania po cukierkach, waflach, maka-
ronie, nakr
tki, sztywne butelki, pojemniki o ró
nym
przeznaczeniu, talerzyki turystyczne, opakowania po
jogurtach, strzykawki
PS
polistyren
sztywne, prze
roczyste lub pigmento-
wane tworzywo o metalicznym d
wi
-
ku lub sztywne tworzywo piankowe
sztu
ce, kubki na napoje, ró
norakie opakowania, folia do
wykładania bombonierek, zabawki, opakowania i izolacje
styropianowe
PVC
poli(chlorek winylu)
w odmianie twardej -
winidur
- z wy-
gl
du podobny do polipropylenu, w
odmianie mi
kkiej -
winiplast
- bardziej
mi
kki od polietylenu
rury, płyty, opakowania po tabletkach i dra
etkach, za-
bawki, w
yki do paliwa, folie, okładki na zeszyty i do-
kumenty
PMMA
poli (metakrylan metylu)
szkło organiczne bezbarwne i koloro-
we
znaki odblaskowe, klosze
wiateł sygnalizacyjnych w
samochodach, szybki
PC
poliw
glan
szkło organiczne podobne do PS i
PMMA lecz bardziej wytrzymałe me-
chanicznie
butelki dla niemowl
t, szyby, klosze
wiateł sygnalizacyj-
nych w drogich samochodach
PA
poliamid
tworzywo z wygl
du podobne do rogu
włókna lub
yłki, izolacje elektryczne, kształtki u
ytkowe,
grzebienie
PET
poli(tereftalan etylenu)
tworzywo prze
roczyste
opakowania po napojach
PBT
poli(tereftalan butylenu)
tworzywo bardziej elastyczne i
PET
izolacje, folie
PF
tworzywo fenolowo-formaldehydowe
(bakelit)
nietopliwe, nieprze
roczyste tworzywo
zakr
tki, izolatory elektryczne, przedmioty codziennego
u
ytku. Obudowy
MF
tworzywo melaminowo-formaldehydowe
tworzywo twarde, nieprze
roczyste,
białe lub barwne, nietopliwe
talerze, opakowania sztywne, izolatory
PUR
poliuretan
pianki elastyczne i sztywne, tworzywa
elastyczne
g
bki, wypełnienia foteli, podeszwy butów
Tabela 2
Zachowanie tworzyw w płomieniu palnika
[8,9]
Zachowanie si
w płomieniu
(rodzaj płomienia)
Zachowanie si
w płomieniu
przed spaleniem
Dodatkowe cechy charakterystyczne
Typ tworzywa
ciemnieje i kapie
wyczuwalny zapach palonego białka (włosów), ze stopu mo
na wyci
-
ga
nitki
PA
po zgaszeniu płomienia wyra
nie wyczuwalny zapach parafiny
PE
próbka pali si
nie
kopc
cym płomie-
niem
kapie
zapach ostry przypominaj
cy pal
ce si
znicze, ze stopu mo
na wyci
-
ga
nitki
PP
nie kapie, pali si
trzaskaj
-
cym płomieniem
próbka na powierzchni b
belkuje, wyczuwalny zapach przypominaj
cy
zmywacz do paznokci
PMMA
zapala si
z trudem, po wyj
-
ciu z płomienia ga
nie
wyczuwalny zapach formaliny
PF
wyczuwalny zapach palonej ryby
MF
kapie
zapach ostry, w du
ych rozcie
czeniach przypominaj
cy hiacynty
PS
zapach aromatyczny
PET
nie kapie
ga
nie po wyj
ciu z płomienia, ciemnieje w miejscu przypalenia
PC
pali si
kopc
cym
płomieniem
charakterystyczny dusz
cy zapach, nierozpuszczalny
PUR
bardzo ostry zapach, próbka pali si
lub ga
nie po wyj
ciu z płomienia,
ciemnieje, w obecno
ci drutu miedzianego daje zielony płomie
, zwil-
ony papierek wska
nikowy poddany działaniu par zabarwia si
od
wydzielonego HCl.
PVC
Identyfikacja tworzyw sztucznych...
Powy
szy schemat identyfikacji tworzyw sztucznych przedstawiano na studiach
podyplomowych „Nauczyciel przyrody”, organizowane przez Centrum Edukacji
Nauczycielskiej Uniwersytetu Wrocławskiego oraz podyplomowym studium „Eks-
peryment w nauczaniu chemii” zorganizowanym w Politechnice Wrocławskiej.
Ka
dy z słuchaczy studiów podyplomowych zobowi
zany był – posługuj
c si
głównie obserwacjami zachowania w płomieniu palnika – do samodzielnego wyko-
nania analizy nieznanego tworzywa sztucznego. Poproszeni o ocen
tych zaj
pod-
kre
lali prostot
i łatwo
identyfikacji, byli przekonani o du
ej przydatno
ci tej
metody identyfikacji tworzyw sztucznych w szkole, zwłaszcza podczas przeprowa-
dzania zró
nicowanych tematycznie zaj
terenowych. Wi
kszo
z nich wi
zała si
w sposób mniej lub bardziej bezpo
redni z problemem segregacji odpadów.
Selektywne zbieranie tworzyw sztucznych jest najbardziej efektywn
form
prowadz
c
do rozpowszechnienia recyklingu jako sposobu likwidacji odpadów.
Niekiedy bywa to w miar
proste, np. gdy mamy do czynienia z odpadami pou
yt-
kowymi pochodz
cymi z tego samego
ródła np.: worki ponawozowe i folie ogrod-
nicze (PE), worki tkane (PP), osłony kabli, wykładziny (PVC), itp. W takich przy-
padkach proces oczyszczania jest mniej kosztowny ni
w przypadku odpadów ko-
munalnych, bo mo
na pomin
proces segregacji.
Odzyskiwania tworzyw sztucznych z odpadów komunalnych, stanowi
cych
ogromny procent ogółu odpadów, nie jest łatwe nie tylko ze wzgl
dy na ich
ró
norodno
, ale równie
ze wzgl
du na stopie
zanieczyszczenia. Te dwa
czynniki powoduj
,
e wi
kszo
odpadów komunalnych jest niestety –
składowana. To najprostsza metoda, ale długotrwała i wymagaj
ca sporych
nakładów finansowych na prawidłowo wykonane składowiska. Z tego zapewne
powodu w ostatnich latach wzrosło zainteresowanie biodegradacj
modyfikowanych tworzyw sztucznych powodowan
przez mikroorganizmy po
wprowadzeniu degradowalnego napełniacza, np. skrobi. Przez stosowanie
specjalnych dodatków do polimeru mo
na równie
przy
piesza
degradacj
tworzywa zachodz
c
pod wpływem
wiatła czy tlenu z powietrza. Wi
cej danych
dotycz
cych tej problematyki mo
na znale
w literaturze fachowej z dziedzin nauk
ekologicznych i chemii polimerów.
Literatura cytowana
[1] Wyniki ewaluacji i ustne wypowiedzi słuchaczy kwalifikacyjnych studiów podyplomowych.
[2] Materiały V-XI Szkół Dydaktyki Chemii.
[3] Np. I Ogólnopolskie Forum Nauczycieli Przyrody, Wrocław, 18 wrze
nia 2000.
[4] H. Kaczmarek, Polimery 1997, 52 (9), 521.
[5] M. Przygoda, Tworzywa sztuczne a
rodowisko, Materiały Sympozjum „Ochrona
rodowiska
w nauczaniu szkolnym”, Toru
6-9 IX 1995, str. 42.
[6] H. Saechtling, Tworzywa sztuczne – poradnik, WNT, Warszawa 2000.
[7] J. Pielichowski, A. Puszy
ski, Technologia tworzyw sztucznych, WNT, Warszawa 1998.
[8] Analiza polimerów syntetycznych. Praca zbiorowa, WNT, Warszawa 1970.
[9] A. Puszy
ski, Tworzywa sztuczne (rozdział 11) w Skrypcie dla studentów Wydziału Górnicze-
go PWr., Wrocław 1993.
Plik z chomika:
anna-baran829
Inne pliki z tego folderu:
Oznaczenia tworzyw sztucznych na opakowaniach.doc
(125 KB)
TRADYCYJNE NASIONA - NASZE DZIEDZICTWO I SKARB NARODOWY.pdf
(4223 KB)
Gleby zanieczyszczone PCB - sposoby remediacji.pdf
(48 KB)
Identyfikacja tworzyw sztucznych.pdf
(89 KB)
Genetyczne zanieczyszczenie środowiska.pdf
(125 KB)
Inne foldery tego chomika:
Anatomia
Biochemia
Biofizyka
biologia komórki
Biologia komórki i molekularna
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin