"Plastmassid ja polümeerid" referaat (4)

Elva Gümnaasium
" Plastmassid ja polümeerid "
Referaat keemiast
Liis Kukin
9.D.klass
2009/2010 õppeaasta
Sisukord
1. Plastmassid.............................................................. lk 3
Plastmasside ja polümeeride erinevad liigid ja nende kasutamine lk 4
2. Polümeerid - Polümeeride olemus ja nende tähtsus meie elus.. lk 5
3. Kasutatud kirjandus...................................................... lk 10
Plastmassid
Plastmassid- on ained, mida saab kergesti venitada ja valada vormi.
Esimesed plastmassid, nagu tselluloid, tehti looduses leiduvatest polümeeridest. Esimene täielikult sünteetiline plastmass oli bakeliit , mille leiutas 1907. aastal USA keemik Leo Baekland. Sellest ajast peale  on välja töötatud sadu erinevaid plastmasse.
Peaaegu kõik nad on toodetud naftast tehtud kemikaalidest. Plastmasside lai kasutusala tuleneb nende omadustest. Nad võivad olla jäigad või painduvad, neid võib värvida, voolida ja vormida. Plastmassid on head elektriisolaatorid ja paljud on keemiliselt sööbekindlad.Kõik plastmassid ei käitu kuumutamisel sarnaselt. Mõned termoplastideks kutsutud plastmassid pehmenevad kuumutades.
Polüetüleen on termoplast. Teised plastmassid, mida kutsutakse termoreaktiivseteks, muutuvad kuumutamisel kõvemaks. Kui neile on ükskord valmistamise ajal kindel kuju antud, siis ei saa neid enam ümber vormida. Elektripistikud on tehtud termoreaktiivsetest plastmassidest, mistõttu nad ei sula, kui juhtmed nendes üle kuumenevad .
Ehituse seisukohalt on plastmass ideaalne materjal, kuna omadustelt on ta tugev, ilmastiku- ja kuumuskindel ning paindlik. Plastmassid on lisaks sellele väga kerged ning nõuavad vähe hooldust (nad ei roosteta ega mädane). Need omadused teevadki plastmassist ehitustööstuse jaoks ideaalse materjali. Plastmasse on ligi 50 erinevat sorti ja igaühel on ehitustööstusele midagi erinevat pakkuda.
Plastmasse kasutatakse : plastiktorud joogi- või reovee juhtimiseks , plastikaknad, mis kindlustavad, et soe või jahe jääks tuppa ning müra välja! Plastikust põrandakatted (näiteks köögis) ja vaht , mis tehakse samuti plastmassibaasil ja kasutatakse majade isoleerimiseks. Lisaks veel muidugi plastmassi kasutamine erinevate kodumasinate valmistamiseks. Plastmasse kasutatakse isegi maja vundamendi ehituses ning värvi tootmisel. Plastmassid on suurepärased isolaatorid ja kattematerjalid, aidates nõnda kaasa energiatõhususe suurendamisele ning ohtlike C02 emissioonide vähendamisele.
Plastmasside ja polümeeride erinevad liigid ja nende kasutamine :
Polüetüleen – argielus tuntud polümeer, mida saadakse eteeni polümeerimisel.
Polümeerimine – polümeerimisel liituvad üksikud eteeni molekulid ja moodustavad polümeeri, mida nimetatakse polüetüleeniks.
Polümeeride eelisomadused – väike tihedus, nad on veest kergemad, ei korrudeeru ega ei juhi elektrit.
Polümeeride miinused – vähene temperatuurikindlus, vananemine , looduse saastamine .
Polüetüleeni kasutatakse isolatsioonimaterjalina, valmistatakse kilet kasvuhoonele, mahuteid, pakkematerjale, šampoonipudeleid, tuube, mänguasju jne.
Polüvinüülkloriidist (PVCst) valmistatakse lehtmaterjale, torusid , pudeleid, akukeresid, jalatseid, sellest saadakse ka tehisnahka.
Polüstüroolist tehakse olmeesemeid: kausse, karpe, prilliraame, raadioosi, toidunõusid, kandikuid jne.
Teflonist tehakse taarat toiduainetele, sellega kaetakse panne.
Orgaanilisest klaasist tehakse valgusteid , aparatuuriosi, sanitaartehnilisi seadmeid jne.
Fenoplastidest tehakse lüliteid, pistiku otsi.
Polükarbonaatidest tehakse seadmete ja aparatuuriosi, kuulikindlat klaasi.
Polümeerid - Polümeeride olemus ja nende tähtsus meie elus
Polümeerid on ühendid, mille molekul koosneb seotud korduvatest struktuuriühikutest. Polümeeridel on väga pikad molekulid. Neil on ülimalt suur molaarmass (üle tuhande).
Polümeere liigitatakse tehispolümeerideks ja biopolümeerideks.
Biopolümeerid on polümeerid, mis on tekkinud looduslikult. Inimese puhul on nendeks näiteks luud ja juuksed. Tehispolümeerid on toodetud tehislikult. Nende hulka kuuluvad kõikvõimalikud plastid. Plaste teatavasti kasutatakse igapäevases elus väga laialdaselt. Meditsiin kasutab plaste enda töövahendite näol. Plastmassist topsikud on samuti polümeerid. Polümeerid koosnevad süsiniku ja vesiniku aatomitest moodustunud ahelates. Nende elementaarlülid võivad sisaldada ka kõiki muid elemente ja ühendeid, mida me varem õppinud oleme.
Elementaarlülide arvu polümeeris nimetatakse polümerisatsiooniastmeks.
Polümeer võib tekkida monomeeride liitumise teel. Näiteks alkeenid polümeeruvad liitudes kaksiksidemete arvel. Sel viisil saadakse liitumispolümeerid. Polüeteen, polüpropeen, polüvinüülkloriid ja teised sel viisil saadud ained ongi liitumispolümeerid. Polümerisatsioon võib toimuda ka polükondensatsiooni teel, sel juhul moodustub kondensatsioonipolümeer. Kondensatsioonireaktsioonil tekib elementaarlülide liitumisel ka vesi. Nende ainete elementaarlülide erinevus monomeeridega on see, et nendes puudub vee molekuli osa. Tuntuimad kondensatsioonipolüeerid on polüestrid, polüamiidid, looduslikud polüsahhariidid ja polüpeptiidid.
Polümeere kasutatakse erinevate toodete valmistamieks.
Tavaliselt plastmassidena. Nad sisaldavad ka täiteaineid, stabilisaatoreid, värvaineid ja plastifikaatoreid .
Täiteained on vajalikud polümeeri kulu vähendamiseks. Polümeerid on puhtal kujul tunduvalt kallimad, kui täiteained, mida lisatakse. Selle kasutamise põhjuseks võivad olla ka plastmassi omaduste parandamiseks toote kasutamisele paremaks. Nendeks aineteks võivad olla kvarts , klaaskiud, kaoliin , tekstiilmaterjalid.
Plastifikaatorid vähendavad plastmassi rabedust. Need muudavad kile painduvaks ja volditavaks. Kui neid ei lisataks, murduks kile katki murdmisel. Osa kilesid nende ainete vähesuse tõttu purunevad.
Plastifikaatorid kui ka stabilisaatorid on madalmolekulaarsed ained. Need ained võivad sattuda näiteks nõus asetseva vedeliku või toiduaine sisse. Selle tõttu võibki vahel tunda plastmassnõus pikalt olnud vedelikes , näiteks veepudelis, ebameeldivat maitset . Tihtipeale võivad need ained olla ka tervisele kahjulikud, seetõttu ei tohi toidu hoidmiseks kasutada suvalist plastmasskarpi. Karp peab olema alati mõeldud toidu säilitamiseks.
Polümeere kasutame me kõik pidevalt igapäevases elus. See arvuti, mille peal ma hetkel trükin seda juttu, koosneb ka suures osas polümeeridest. Kõikvõimalikud pinalid, autod, isegi majad on tänapäeval tehtud polümeeridest. Maju küll tugevdatakse väheke tõsisemate ja kõvemate ainetega, küll aga kasutatakse ehitusel polümeere väga palju.
Meditsiinitööstuses on polümeeridel eriti tähtis roll. Arstid kasutavad enda töövahendite näol polümeere pidevalt. Nad kasutavad polümeere teiste inimeste elude päästmiseks ning valu ära võtmiseks.
Erinevatel polümeeridel on erinevad omadused ja kasutusalad. Polüeteeni näiteks kasutatakse kilede, mahutite, ämbrite ja pudelikastide valmistamisel. Polüpropeeni samas kasutatakse hoopis voolikute, paelade, karpide ja seadmedetailide valmistamisel.
Polüvinüülkolriidi tunneme PVC näol. Seda kasutatakse laialdaselt ehitusel. Sellest ainest toodetakse torusid, isolatsioonimaterjale kunstkiudusid ja paljuid muid selliseid aineid.
Meie kooli jõulukaunistusteks paljude teiste seas olid nööriga tehtud jõuluehted. Need olid eelnevalt ümber õhupalli keeratud. Selleks, et nöör kõva püsiks, kasteti seda eelnevalt PVA- liimi sisse. PVA- liim on polüvinüülatsetaat. Keegi ei tea selle aine keerulist pikka nime. Kõik ütlevad selle kohta PVA liim, mida need tähed aga tähendavad, ei tea mitte keegi.
Väga laialdaselt tänapäeval on kasutusel teflon . Teflonpannid on peaaegu igas majapidamises olemas. Teflon takistab toiduainetel panni külge kinni jääda. Teflon on mürgine aine, õnneks on ta aga ülimalt püsiv. Teflonpannid on tegelikult niivõrd uued tooted, et me ei tea kunagi, milline võib selle aine pikaajaline mõju olla meie tervisele.
Polümeeridel on lisaks minu kirjeldatuile veel väga palju erinevaid kasutusalasid.
See näitab, et Hermann Staudinger, kes hakkas esimesena polümeeridega tegelema, oli mees, kelle töö vilju saab kogu inimkond kasutada. Me sõltume minu arvates seda tüüpi ainetest liiga palju. Kui leiutataks mingi aine, mis hävitaks mingis piirkonnas kõik polümeerid, oleks kaos tohutu. Sõjalistel eesmärkide võib-olla on midagi sellist isegi leiutatud. Ma arvan, et tänapäeval elu ilma polümeerideta oleks täiesti jube variant. Me sõltume nendest lihtsalt liiga palju.
See sõna on tulnud kreeka keelest (πολυ, polu, "palju"; ja μέρος, meros, "osa"). Hästi teatud polümeeride näiteid: plastmass, DNA, proteiinid . Lihtne näide polümeerist on polüpropeen (-CH2-CH(CH3)-) mille monomeeriks on propeen ( CH2=CH-CH3 )
Polümeerid on suur kogus naturaalseid ja sünteetilisi materjale erinevate kasutusalade ja omadustega.
Looduslikud polümeerid nagu näiteks merevaik on olnud kasutusel juba sajandeid. Bio-polümeerid nagu proteiinid ( juuksed, nahk, osa luustruktuurist) ja nukleiin happed mängivad tähtsat rolli bioloogilistes protsessides. Eksisteerib ka palju muid looduslikke polümeere nagu näiteks tselluloos, mis on põhiline puidu ja paberi koostises.
Polümeerid koosnevad pikkadest ahelataolistest molekulidest, mis on tehtud ühendades omavahel väiksemad molekulid, mida nimetatakse monomeerideks. Polüetüleen näiteks on saadud tuhandete monomeersete etüleenimolekulide ühendamise teel.
Polümeeridel saab olla vaid kolme tüüpi struktuur: sirgjooneline, hargnev ja ristsiduv. Sirgjoonelised polümeerid koosnevad pikkadest lihtsatest monomeeriahelatest. Nailon ja polüvinüülkloriid (PVC) on sirgjoonelised polümeerid. Mõnedel sirgjoonelistel polümeeridel on keerdunud ahelad . Ahelad tõmbuvad venitades sirgu, aga jõu lõppedes keerduvad jälle tagasi. See teeb mõned polümeerid elastseteks.
Hargnevatel polümeeridel on lühemad ahelad, mis on kinnitunud piki põhiahelat sarnaselt kammi piidega.
Ristsiduvatel polümeeridel on nende ahelate vahel sidemed, mis moodustavad võrgu ning muudavad polümeeri kõvemaks ja vähempainduvamaks.
Sünteetiline amorfne polümeer, polümetüülmetakrülaat ( PMMA ), tuntud ka kui pleksiklaas (ik plexiglass), orgklaas, orgaaniline klaas, ka lihtsalt akrüül.
Kasutatud kirjandus -
http://et.wikipedia.org/wiki/Plastmass
http://www.futurenergia.org/ww/et/pub/futurenergia/chats/plastics.ht m
http://www.miksike.ee/docs/referaadid2005/plastmassid_evelin.ht m
http://www.miksike.ee/docs/elehed/9klass/keskkond/9-7-10-2.ht m
http://www.annaabi.com/search.php?s=pol%C3%Bcmeer
http://et.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%Bcmeerid
http://www.miksike.ee/docs/referaadid2005/polumeerid_evelin.ht m
http://tera.chem.ut.ee/~peeter/Loeng/YK2/l13.pdf
10