Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie"

Štefan Matějka
před 7 lety
Počet zobrazení:

1 Iovace profesí přípravy budoucích učitelů chemie I v e s t i c e d o r o z v o j e v z d ě l á v á í CZ.1.07/2.2.00/ Teto projekt je spolufiacová Evropským sociálím fodem a státím rozpočtem České republiky.

2 MAKROMOLEKULÁRNÍ LÁTKY, SYNTETICKÉ POLYMERY I v e s t i c e d o r o z v o j e v z d ě l á v á í Josef Husárek Teto projekt je spolufiacová Evropským sociálím fodem a státím rozpočtem České republiky.

3 Úvod Sytetické polymery vyrábějí se z levých a dostupých surovi, vyzačují se vysokou stálostí a odolostí vůči přírodímu prostředí, mají využitelé fyzikálí, chemické a mechaické vlastosti, používají se zejméa ve stavebictví, v elektrotechice, v automobilovém a textilím průmyslu, a výrobu předmětů běžé spotřeby, obalů, lepidel, laků, átěrových hmot aj. eumí se samovolě rozkládat v přírodím prostředí, mají omezeé možosti recyklace.

4 Základí pojmy Makromolekula - gigatická molekula obsahující velké možství atomů, které se spojují chemickými vazbami do dlouhých řetězců, - její relativí molekulová hmotost (Mr) je obvykle větší ež (běžá aorgaická ebo orgaická molekula má relativí molekulovou hmotost mohem meší, apř. molekula vody ji má pouze 18) molekula vody makromolekula polymerí látky

5 stavebí jedotka = polyreakce H 2 C CH 2 CH 2 CH 2 ethyle polyethyle strukturí jedotka moomer homopolymer Moomer - výchozí látka, jejíž molekuly se mohou spojovat v makromolekuly. Stavebí jedotka - pravidelě se opakující část makromolekuly, (moomerí jedotka) která má stále stejé složeí. Polymeračí stupeň () - uvádí počet stavebích jedotek vázaých vmakromolekule <10 >10 oligomery polymery Homopolymer - polymer, který má totožou stavebí a strukturí jedotku.

6 strukturí jedotka stavebí jedotka stavebí jedotka polyreakce H 2 C CH CH CH 2 + H 2 C CH CH 2 CH CH CH 2 CH 2 CH buta-1,3-die moomer styre moomer butadie-styreový kaucuk kopolymer Strukturí jedotka -představuje ejjedodušší uspořádáí stavebích jedotek ve struktuře makromolekuly. Kopolymer - polymer, u kterého se strukturí jedotka skládá z odlišých stavebích jedotek.

7 Klasifikace polymerů a) přírodí polymery -apř. bílkoviy, polysacharidy, ukleové kyseliy. b) sytetické polymery - apř. polystyre, poly(viylchlorid), bakelit. a) Ad b) Podle vziku: a) polymery připraveé polymerací, b) polymery připraveé polykodezací, c) polymery připraveé polyadicí. b) c) Podle tvaru makromolekulárího řetězce: a) lieárí, b) rozvětveé, c) plošě zesíťovaé, d) prostorově zesíťovaé. d)

8 Podle struktury a fyzikálích kritérií: a) termoplasty - zahříváím měkou, stávají se plastickými a mohou se opakovaě tvarovat (apř. polyethyle, polyviylchlorid). b) termosety - přechodě tvárlivé, zahříváím se chemicky měí a tím ztrácejí plastičost; mají molekulu trojrozměrě zesíťovaou, jsou tvrdé, etavitelé a erozpusté ve většiě rozpouštědel (apř. bakelit). c) elastomery - pružé, účikem vější síly se deformují a poté opět zaujímají původí tvar, zahříváím měkou; mají dlouhé a velmi málo propojeé řetězce (apř. sytetický kaučuk).

9 Faktory ovlivňující vlastosti sytetických polymerů Velikost makromolekul malé makromolekuly mají - ižší hodoty () a (Mr), -kratšířetězce, - lepkavé, kapalé za lab. teploty, rozpusté v org. rozpouštědlech. velké makromolekuly mají - vyšší hodoty () a (Mr), - delší řetězce, - pevější a lépe odolávají rozpouštědlům.

10 Tvar makromolekul lieárí makromolekuly - při vyšší teplotě měkké, - rozpusté ve většiě org. rozpouštědlech. rozvětveé a zesíťovaé makromolekuly - -zahříváím se chemicky měí, - ztrácejí plastičost a mají omezeou rozpustost. Eergie chemických vazeb - pokud jsou vysoké, jsou vazby mezi atomy v řetězci makromolekuly pevé a polymer je stabilí. R R O Si O Si O R R R uhl. zbytek (apř. v silikoech má eergie vazby Si-O mohem vyšší hodotu ež eergie vazby C-C v uhlíkatých polymerech) Si O (444,1 kj/mol) > C C (347,8 kj/mol)

11 Přitažlivé mezimolekulárí síly - mezi řetězci makromolekul mohou působit apř. vodíkové můstky. zvyšují soudružost polymeru, pevost, teplotu táí ebo odolost proti rozpouštědlům vodíkový můstek Kevlar (polyamid)

12 Sytéza polymerích látek Polymerace - polyreakce, při íž se velký počet molekul moomeru spojuje v makromolekulu sytetického polymeru, přičemž evziká žádý vedlejší produkt. homopolymerace kopolymerace Přehled ěkterých polymerů vyráběých homopolymerací - homopolymerace se zúčastňuje pouze jede typ moomeru Polyethyle (PE) HDPE (vysokohustotí PE) polymerace H 2 C CH 2 CH 2 CH 2 LDPE (ízkokohustotí PE) ethyle polyethyle

13 Polypropyle polymerace HC CH 2 CH CH 2 CH 3 CH 3 propyle polypropyle Poly(viylchlorid) PVC polymerace HC CH 2 CH CH 2 Cl Cl viylchlorid poly(viylchlorid)

14 Polystyre polymerace HC CH 2 CH CH 2 styre polystyre Poly(tetrafluorethyle) PTFE, Teflo polymerace F 2 C CF 2 CF 2 CF 2 tetrafluorethyle poly(tetrafluorethyle)

15 Polybutadieový kaučuk BR, Bua polymerace H 2 C CH CH CH 2 CH 2 CH CH CH 2 buta-1,3-die polybutadieový kaucuk Přírodí kaučuk CH 3 H CH 2 C C CH 2 strukturí jedotka přírodího kaučuku odkapávající latexové mléko z dřeviy kaučukovíku

16 Kopolymerace - kopolymerace se účastí dva ebo více růzých moomerů s ásobou vazbou Butadie-styreový kaučuk SBR, Kralex, Bua S polymerace H 2 C CH CH CH 2 + H 2 C CH CH 2 CH CH CH 2 CH 2 CH buta-1,3-die styre butadie-styreový kaucuk

17 Polykodezace - polyreakce, při které dochází k reakci molekul dvou růzých moomerů, z ichž každý obsahuje ejméě dvě reaktiví fukčí skupiy (apř. OH), - a rozdíl od polymerace vziká vždy vedlejší produkt (ejčastěji voda, amoiak ebo chlorovodík), - polykodezací se vyrábí polyamidy, polyestery; feolformaldehydové, močovioformaldehydové a epoxidové pryskyřice. Přehled ěkterých polymerů vyráběých polykodezací Polyamidy - připravují se polykodezací diamiů s dikarboxylovými kyseliami ebo polymerací cyklických amidů, - mezi zámé polyamidy patří apř. ylo, silo, - makromolekuly polyamidů obsahují peptidickou vazbu ( CO NH ), která se v řetězci makromolekuly pravidelě opakuje.

18 Otto WICHTERLE ( ) - zabýval se výzkumem polyamidů (silou) a výrobou kotaktích čoček z hydroxyethylmethakrylátového gelu. Polyestery - vyrábějí se z dvojsytých alkoholů a dikarboxylových kyseli. Poly(ethyle-tereftalát) HO CH 2 CH 2 OH + etha-1,2-diol HOOC COOH tereftalová kyselia polykodezace polyesterifikace polykodezace polyesterifikace (2-1) H 2 O + O CH 2 CH 2 O OC CO poly(ethyle-tereftalát) PET

19 Feolformaldehydové pryskyřice (feoplasty) Leo Hedrik Baekelad ( ) - v roce 1907 připravil prví feoplast polykodezací feolu s formaldehydem, která může probíhat v kyselém i zásaditém prostředí, - v kyselém prostředí vziká lieárí polykodezát (Novolak), - v zásaditém prostředí vziká polykodezát s hustě zesíťovaou strukturou (Bakelit). OH H + C O H polykodezace H + H 2 O + OH CH 2 feol formaldehyd ovolak

20 Močovioformaldehydové pryskyřice (amioplasty) - vzikají polykodezací močoviy ebo jejích derivátů s formaldehydem, - apř. umakart. H N CH H 2 N NH 2 H H H 2 N NH 2 2 polykodezace C + 2 C + C 2 H 2 O + C O N C H O O O O H N CH 2 N H mocovia formaldehyd mocovioformaldehydová pryskyrice Polyadice - polyreakce, při kterých dochází k reakci molekul dvou růzých moomerů, - jede z moomerů musí obsahovat takovou fukčí skupiu, která obsahuje slabě kyselý vodík (apř. OH), který může ásledě uvolit, - a rozdíl od polykodezace se teto vodík přesue a druhý moomer, což umoží spojeí obou moomerů v jede celek, - evziká vedlejší produkt.

21 Polyuretha (PUR) HO (CH 2 ) 4 OH + O C N (CH 2 ) 6 N C O polyadice buta-1,4-diol hexamethylediisokyaát polyadice O (CH 2 ) 4 O CO NH (CH 2 ) 6 NH CO polyuretha PUR

22 Tříděí odpadu

23 Recyklace odpadu z plastů - recyklací se v tomto slova smyslu rozumí vráceí plastového odpadu do procesu, ve kterém vzikl. Výrobky z recyklovaých plastů Obrázky pro tuto presetaci byly převzaty z ebo vytvořey prostředictvím programu ISIS TM /Draw 2.3 (MDL Iformatio Systems, Ic.).

24 Koec Teto projekt je spolufiacová Evropským sociálím fodem a státím rozpočtem České republiky. I v e s t i c e d o r o z v o j e v z d ě l á v á í

Podobné dokumenty

Makromolekulární látky složené z velkého počtu atomů velká Mr

Makromolekulární látky složené z velkého počtu atomů velká Mr Makromolekulárí látky Makromolekulárí látky složeé z velkého počtu atomů velká Mr Klasifikace podle: typu chemické reakce tvaru molekul chováí za vyšší teploty moomer oligomer 10 polymer >10 přírodí (biopolymery)