PRCTICA DE LABORATORIO.IDENTIFICACIN DE PLSTICOS.

OBJETIVOS

Al finalizar la prctica el alumno debe saber:

1.- Cmo disolver y precipitar compuestos polimricos.

2.- Cmo realizar una prueba de combustin.

3.- Utilizar otros mtodos para complementar la identificacin de polmeros.

REQUISITOS PREVIOS

Para realizar la prctica el alumno debe saber:

1.- Diferentes mtodos que se emplean en el laboratorio para identificar polmeros.

2.- Propiedades generales de los sistemas polimricos.

INTRODUCCIN TERICA

Plstico es una palabra con la que todos estamos familiarizados. Decimos que una botella es de plstico, que guardamos objetos en bolsas de este material o utilizamos productos especficos para limpiarlos. Utilizamos plsticos que presentan distintas texturas o colores, que son ms o menos blandos o fci1es de quebrar, que aslan trmicamente o que son totalmente transparentes. El conjunto de aplicaciones y usos diversos para los que pueden ser empleados estos materiales es tan grande que, sin temor, podemos decir que nuestro entorno nos sera completamente desconocido sin la presencia de los objetos hechos de plstico.

El trmino plstico engloba al conjunto de materiales basados en compuestos qumicos formados por largas cadenas constituidas por unidades que son molculas ampliamente conocidas por la qumica. Esto es lo que se conoce como polmeros. Como cada molcula pequea presenta unas propiedades fsicas y qumicas distintas, los polmeros formados retienen parte de esas propiedades y adems, debido a su propia estructura, aaden otras nuevas. Incluso podemos combinar distintas molculas pequeas en la cadena y obtener materiales que anen distintas propiedades dependiendo de la cantidad relativa de los compuestos de partida. Las cadenas pueden ser lineales o bien poseer ramificaciones, estar unidas entre si o no. Las posibilidades en la composicin y en la estructura o forma confieren a estos materiales la posibilidad de cubrir casi cualquier aplicacin que se requiera.

Debido al gran desarrollo que han experimentado, la variedad de polmeros sintticos que se encuentra actualmente en el mercado es enorme. Averiguar qu tipo de polmero se ha utilizado para fabricar un determinado producto no es pues inmediato, pero existen una serie de pruebas de identificacin que nos pueden permitir dilucidar su naturaleza.

El plstico como producto industrial, es una combinacin de polmeros y un nmero variable de otras sustancias, cargas y aditivos, que se aaden para dar al material final las caractersticas o prestaciones concretas que se deseen. En algunos casos es necesario someter al plstico a un tratamiento previo a su anlisis, en el que el polmero se separa de sus aditivos e impurezas de bajo peso molecular. El proceso de identificacin consiste en someter al material a una serie de pruebas preliminares tales como solubilidad, densidad, fusin y olor a la llama. Si estos ensayos no han conducido a una identificacin clara se proceder a ensayos encaminados a la presencia de heterotomos o en general a ensayos especficos.

Los plsticos como materiales de partida o materia prima, presentan una amplia variedad de aspectos: polvo, granulado, dispersiones y una vez elaborados se pueden ofertar como pelcula fina, plancha, tubos o productos moldeados entre otros. Aunque existen pruebas que pueden realizarse sobre el producto original, es mejor que la muestra se encuentre finamente dividida o en polvo. Esto puede conseguirse enfrindolos con hielo seco o nitrgeno lquido que los hace quebradizos y posteriormente triturarlos.

Los plsticos elaborados presentan en su formulacin numerosos aditivos. Para una determinacin original no suelen interferir, pero si se trata de un anlisis especfico es necesario eliminarlos. El mtodo ms utilizado es la extraccin continua en un Soxhlet, el polmero se disuelve en el disolvente escogido segn pruebas previas y las cargas y agentes de refuerzo quedan en el dedal. El polmero se recupera aadiendo gota a gota su disolucin sobre un volumen 10 veces mayor de no solvente, el polmero precipita y se separa por filtracin de los compuestos de bajo peso molecular que quedan disueltos en la mezcla de disolvente y precipitante. Una vez aislado el polmero del plstico inicial, para identificarlo se aplican los siguientes ensayos.

SOLUBILIDAD: Los polmeros presentan un proceso de disolucin distinto del que se observa en compuestos de bajo peso molecular, para un polmero se produce una primera etapa en la que el disolvente embebe al polmero de forma que va separando las cadenas, esto se observa macroscpicamente por el hinchamiento del slido. Una vez finalizada esta primera etapa, comn a cualquier tipo de polmero, ms molculas de disolvente van rodeando a las cadenas hasta que las independizan unas de otras alcanzando una verdadera disolucin y as se tendr una sola fase. En el caso de que el polmero estuviera entrecruzado slo tiene lugar el proceso de hinchamiento pues las cadenas estn unidas entre s.

PRUEBA DE COMBUSTIN Y OLOR. EXPOSICIN DIRECTA A LA LLAMA: En una esptula se coloca una pequea cantidad del polmero y se lleva la punta de la esptula a una llama tenue de un mechero, se observa cuidadosamente cmo arde el plstico tanto fuera como dentro de la llama, as como si se forman pequeas gotas durante el proceso. El olor se sentir cuando se apague la llama.

PRUEBA DE FUSIN: Las propiedades trmicas de los materiales termoplsticos dependen en lo fundamental de si son amorfos o cristalinos. Los polmeros amorfos al calentarse, comienzan a reblandecerse hasta que en un cierto intervalo de temperaturas que son caractersticas comienzan a fluir. Para los polmeros cristalinos los intervalos de fusin son ms estrechos, en todos los casos si el calentamiento contina se puede obtener la descomposicin.Los termoestables y elastmeros se descomponen antes de fluir, este comportamiento puede servir para identificar a un termoestable curado.La razn de estos cambios al variar la temperatura se puede explicar del siguiente modo: al aumentar la temperatura partes de las cadenas adquieren movilidad sin que puedan desplazarse libremente unas respecto a otras. Esta situacin se conoce como flujo viscoso y la temperatura a la cual ocurre se denomina temperatura de transicin vtrea. Para algunos materiales resulta difcil determinarla porque es inferior a la temperatura ambiente y es preciso recurrir a tcnicas instrumentales como las de anlisis trmico diferencial. Esta prueba se realizar con el tubo de Thiele utilizado en Qumica Orgnica para la determinacin de puntos de fusin.

RESULTADOS:

FILMLLAMA AZUL -NARANJA

OLOR:CERA-PLASTICO

VINIFANLLAMA ROJA

OLOR A CERA

BOLSA DE CHIFLE COLOR AMARILLO- NARANJA

OLOR A CERA

BOLSA DE SAL

COLOR NARANJA

OLOR A HUMO

BOLSA NEGRA

OLOR AUMADO

COLOR NARANA /AZUL

BOLSA TRANSPARENTE

COLOR NARANA BAJO

OLOR

CONCLUSIONES

Con esta prctica los alumnos tienen la oportunidad de familiarizarse con algunos de los ensayos generales y tcnicas analticas ms complejas, empleados en la identificacin de polmeros.

Hemos logrado ver las diferencia que existen al acercar distintos plsticos al mechero, aqu podemos darnos cuenta de los distintos tipos de polmeros que tenemos en nuestra vida diaria y que usamos comnmente.

Es importante tener en cuenta que dentro de cada una de estas categoras, el film plstico puede variar de resina y de color; tambin puede estar hecho de una lmina de plstico o de hasta 10 lminas, dependiendo de la complejidad del envase

Segn artculo titulado "Plsticos e Incineracin con Recuperacin Energtica", J. Winston Porter, El comportamiento del film plstico durante la combustin vara segn la resina y la aplicacin porque diferentes tipos de plsticos tienen diferentes propiedades de combustin.

Entidad Tcnica Profesional Especializada en Plsticos y Medio Ambiente, PLASTIVIDA.Sobre una base por libra (1 libra = 460 gr), el polietileno libera 2.75 veces ms de energa en la combustin que el papel sin blanquear. Sin embargo, a igual base de uso, las bolsas de supermercado de papel pesan de 4 a 5 veces ms que las de polietileno. Por lo tanto, a equivalente base de uso, la bolsa de papel tiene un menor potencial para la liberacin de energa en la combustin que la bolsa de polietileno. El contenido de ceniza por libra de papel sin blanquear es mayor que el de polietileno. De este modo, incluso a igual base de uso, la bolsa de papel tiene un mayor potencial para mayor cantidad de ceniza en la combustin que la bolsa de polietileno.

RECOMENDACIONES

El humo de la combustin puede resultar txico, por lo que la habitacin debe estar bien aireada y el humo no se puede oler directamente sino airendolo antes de que llegue a la nariz.

La incineracin a campo abierto no est autorizada en la mayora de los pases ya que est comprobado que se producen emanaciones peligrosas para la salud del hombre y de los animales.

Incineracin en hornos especiales

BIBLIOGRAFIA

Dr. J. Winston Porter, "Plsticos e incineracin con recuperacin energtica", La Liga de Mujeres Votantes, "Plastic Waste: A handbook for Citizens" ("El residuo plstico: Manual para los ciudadanos"), p. 98.

Asociacin de Fabricantes de Plsticos deEuropa, "Recuperacin energtica a travs de la co-combustin de residuos plsticos mixtos", 1994.

American Plastics Council, "Plastics inPerspective" (Plsticos en Perspectiva).

ANEXOS

Segn los smbolos y nmeros que aparecen enlos plsticos podemos saber de qu polmero se trata:

En las botellas, aparecen unos smbolos que nos indican el tipo de polmero del que estn hechas y si stas son reciclables:

sta tabla contiene los tipos de plsticos utilizados en la prctica y el tipo de polmero que lo forma.

Como se ha podido comprobar en sta prctica, es posible identificar el tipo de polmero segn su comportamiento durante la combustin (hemos acertado 3 de 4) ya que cada uno se comporta de una manera distinta segn su composicin.Hay varios mtodos para identificar polmeros, como podra ser la solubilidad de stos en distintos disolventes ya que sta vara en funcin de su estructura qumica.

Es importante tener una buena ventilacin del lugar donde se realiza la prctica debido a los humos que se producen, y utilizar las gafas de seguridad siempre que trabajemos con el mechero.