ساخت پلیمر های ساده

عکس نویسنده

بازدید :

تاریخ : جمعه 1392/11/18

ساخت نایلون، اساس ساخت پلی‌مرها - جلسه سوم

اهداف جلسه: ------------------

وسایل مورد نیاز: محلول 5 درصد آبی هگزا متیلن دی‌آمین(1و6-هگزان دی آمین)، آمونیاک، آدیپوئیل کلراید در سیکلوهگزان، گیره، بشر، دست‌کش

زمان عملیاتی:

- یک ساعت برای جست و جوی در منابع
- یک یا دو جلسه‌ی ۱ ساعته برای انجام آزمایش‌ها
- ۱ ساعت برای ثبت داده‌ها

روند کار:

جست و جوی دانسته‌ها

در این جلسه می‌خواهیم شما را با یک پلی‌مر کاربردی به نام نایلون( نایلون 6-6) آشنا نماییم.

نخستین الیافی که از اساس ساخته ی دست بشر بود همین نایلون بود. خبر پیدایش آن در جهان در سال ۱۹۳۸ پخش گردید.

نایلون در جریان یک سری آزمایش‌ها به طور تصادفی به وجود آمد. برای آشنایی با تاریخچه‌ی پیدایش نایلون به منابع معرفی شده و سایر منابع علمی سر بزنید تا بتوانید آزمایش‌های خود را بر مبانی درستی طرح‌ریزی و اجرا کنید. شاید جست‌وجوی کلیدواژه‌های زیر به فهم به‌تر شما از مبحث کمک کند.

• روش‌ها ومکانیسم‌های تولید پلی‌مر

• انواع پیوندهای شیمیایی موجود در پلی‌مرها

• رادیکال‌های آزاد یا واحدهای فعال در حین پلیمریزاسیون

حتماً در منابع‌تان مطالب زیادی در رابطه با نایلون دیده‌اید و آموخته‌اید. نایلون‌ها وپلاستیک‌ها پلیمرهای بلند زنجیره‌ای هستند که با روش‌هایی ساده و گاهی پیچیده آماده می‌شوند.

دانشمندان پیوسته در جست‌وجوی این راز بودند که چرا و چگونه برخی از مولکول‌ها به هم پیوند می‌خورند و مولکول‌های بزرگی مانند درشت‌مولکول‌های کائوچو و پنبه را به وجود می‌آورند. برای کشف این رازآزمایش‌هایی انجام گرفت و ضمن این آزمایش‌ها ماده‌ای تهیه شد که کش می‌آمد!

۴ عنصر در ساختمان نایلون وجود دارند: کربن، هیدروژن، نیتروژن و اکسیژن. امروزه مواد اولیه برای تولید نایلون را از گاز طبیعی، نفت خام، چوب ذرت و پوسته‌ی جو تهیه می‌کنند. اما نایلون‌ها در عین مفید بودن باعث ایجاد آلودگی‌های شدید زیست محیطی نیز می‌گردد. استحکام نایلون که هنگام کاربرد آن برای ما سودمند است، از طرفی باعث می‌شود این مواد در طبیعت به راحتی تجزیه نشده وحتی دیده شده ده‌ها سال در طبیعت بدون تغییر باقی مانده‌اند.

آزمایش

1. برای آزمایش حداقل به ۱۰میلی‌لیتر محلول 5 درصد هگزا متیلن دی آمین نیاز دارید. 5 گرم از ماده‌ی جامد وزن کرده و روی آن آب مقطر بریزید تا حجم محلول به 100 میلی‌لیتر برسد (درصد جرمی/حجمی). ۱۰ میلی‌لیتر از محلول را در بشر بریزید.

راهنمایی:

برای مایعات حجم برابر با درصد مایع مورد نظر را در حلال ریخته وحجم آن را با حلال به 100 برسانید. برای تهیه‌ی مقادیر کم‌تر از ۱۰۰ میلی‌لیتر، از تناسب استفاده کنید (درصد حجمی/حجمی).

2. 10قطره از محلول ۲۰ درصد هیدروکسید سدیم (سود قلیایی) روی محلول قبلی داخل بشر بریزید.

شمای خطی واکنشی که انجام داده‌اید در شکل زیر نشان‌داده شده است:

3. به دقت 10 میلی‌لیتر از محلول 5 درصد آدیپوئیل کلراید در سیکلوهگزان را از دیواره بشر که کمی آن را کج کرده‌اید (مطابق شکل)، روی فاز آبی منتقل کنید.

4. دو لایه تشکیل می‌گردد و بلافاصله در سطح تماس، لایه‌ای از پلی‌مر شروع به شکل گرفتن می‌کند. این لایه را به وسیله‌ی قلابی که از سیم مسی درست کرده‌اید از کنار دیواره به آرامی بیرون بکشید و روی هم‌زن شیشه‌ای پیچانده و آن را بچرخانید. اگر این کار را سریع انجام دهید پلی‌مر شما می‌برد و قطع می‌شود.

5. در طی چرخش به طور پیوسته پلی‌مر تشکیل شده و نهایتاً پس از مصرف معرف‌ها، پلی‌مر بریده می‌شود. پلی‌مر آمید (نایلون 6 و6) حاصله را چندین بار با آب شسته و روی کاغذ صافی جهت خشک کردن قرار دهید. (لینک فیلم مربوط به تهیه‌ی نایلون)

تکلیف:

۱. از مراحل تهیه‌ی نایلون خود فیلم و عکس تهیه کنید و در گزارش خود از آن‌ها استفاده کنید.

۲. مقاومت حرارتی نایلون شما چقدر است؟ شرایط سنجش را طبق آزمایش جلسه‌ی قبل انجام دهید تا نتایج شما با نتایج آزمایش قابل مقایسه باشد.

۳. گفتیم که نایلون به سبب دیرتجزیه‌پذیری یا تجزیه‌ناپذیری موجب آلودگی محیط زیست می‌شود. برای این مشکل چه راه‌حل‌هایی پیشنهاد می‌کنید؟

- یکی از کارهایی که امروزه برای پیشگیری از آلودگی محیط زیست انجام می‌شود، بازیافت شیمیایی مواد پلاستیکی است.

- برخی به دنبال استفاده از وسایل پلاستیکی برای کاربردهای جدیدند.

- برخی از آن‌ها برای ایجاد اثرهای هنری استفاده ‌می‌کنند.

- برخی به دنبال تجزیه‌ی آن‌ها و بازگردان‌شان به محیط زیست هستند.

- شما چه راه حلی را پیشنهاد می‌کنید؟ کدام‌یک از راه‌های بالا به نظر شما بهتر است؟ دلایل خود را برای دیدگاهی که دارید بنویسید.

محل بازدید/ اردو/ خرید: --------------------------

منابع مطالعه: ---------------