PRACTICA 5CARACTERIZACION FISICA DE LOS ENVASES DE PLASTICO I. OBJETIVOS: Caracterizar fsicamente los diversos tipos de envases de plstico. Identificar los distintos plsticos por las caractersticas que se observan durante la combustin.II. FUNDAMENTO TEORICOEl trmino plstico en su significacin ms general, se aplica a las sustancias de distintas estructuras y naturalezas que carecen de un punto fijo de ebullicin y poseen durante un intervalo de temperaturas propiedades de elasticidad y flexibilidad que permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes formas y aplicaciones. Los plsticos son sustancias formadas por macromolculas orgnicas llamadas polmeros de compuestos orgnicos derivados del petrleo y otras sustancias naturales. Estos polmeros son grandes agrupaciones de monmeros unidos mediante un proceso qumico llamado polimerizacin. Los plsticos proporcionan el balance necesario de propiedades que no pueden lograrse con otros materiales por ejemplo: color, poco peso, tacto agradable y resistencia a la degradacin ambiental y biolgica.De hecho, plstico se refiere a un estado del material, pero no al material en s: los polmeros sintticos habitualmente llamados plsticos, son en realidad materiales sintticos que pueden alcanzar el estado plstico, esto es cuando el material se encuentra viscoso o fluido, y no tiene propiedades de resistencia a esfuerzos mecnicos. Este estado se alcanza cuando el material en estado slido se transforma en estado plstico generalmente por calentamiento, y es ideal para los diferentes procesos productivos. As que la palabra plstico es una forma de referirse a materiales sintticos capaces de entrar en un estado plstico, pero plstico no es necesariamente el grupo de materiales a los que cotidianamente hace referencia esta palabra.Son propiedades caractersticas de la mayora de los plsticos: Son baratos (tienen un bajo costo en el mercado). Tienen una baja densidad. Existen materiales plsticos permeables e impermeables, difusin en materiales termoplsticos. Son aislantes elctricos. Son aislantes trmicos, aunque la mayora no resisten temperaturas muy elevadas. Si se quema es muy contaminante. Son resistentes a la corrosin y a estar a la intemperie. Resisten muchos factores qumicos. Algunos se reciclan mejor que otros, que no son biodegradables ni fciles de reciclar. Son fciles de trabajar. La definicin ms simple de un polmero es la repeticin de muchas unidades pequeas, generalmente hidrocarburos; un polmero es como una cadena en la que cada unin es una unidad bsica, hecha de carbono, hidrgeno, oxgeno, y/o silicio. Algunos polmeros son sustancias naturales de origen vegetal y animal. Esto incluye cuernos de animales, carey de tortuga, secreciones de un insecto asitico, la colofonia de la savia de rboles del pino, mbar que es la resina fosilizada de rboles y alquitrn obtenido de la destilacin de materiales orgnicos como madera. Pero debido a su difcil recoleccin, recuperacin y purificacin, la bsqueda de polmeros sintticos era el paso natural a seguir. ESTRUCTURA DE LOS POLMEROS Muchas clases comunes de polmeros estn compuestas de hidrocarburos. Estos polmeros estn especficamente hechos de unidades pequeas dentro de cadenas largas. En la figura muestra el diagrama del polietileno, la estructura del polmero ms simple.

Aunque la composicin bsica de muchos polmeros es carbono e hidrgeno, (por ejemplo, polipropileno, polibutileno, poliestireno y polimetilpenteno), tambin pueden estar involucrados otros elementos tales como el oxgeno, cloro, flor, nitrgeno, silicio, fsforo y azufre. El cloruro de Polivinilo (PVC) contiene cloro. El Nylon contiene nitrgeno y oxgeno. El tefln contiene el flor. El Polistireno y el Policarbonato contienen oxgeno. El caucho vulcanizado y Thiokol contienen azufre. Hay tambin algunos polmeros que, en lugar de tener las molculas de carbono, tienen silicio o molculas de fsforo. stos son considerados como polmeros inorgnicos.POLIMERIZACIN Y ESTRUCTURA MOLECULAR Para la fabricacin de Polmeros sintticos en escala industrial se emplean principalmente las siguientes reacciones: Polimerizacin por adicin, por ejemplo para el polietileno, cloruro de vinilo, acrlico y poli estireno. Poli condensacin, por ejemplo para resinas de fenol-formaldehdo, urea formaldehdo. Las reacciones transcurren desarrollando considerables cantidades de calor (exotrmicas) y en general se inician por accin de catalizadores.Los procedimientos que pueden efectuarse son: Polimerizacin por adicin: La polimerizacin por adicin puede darse en monmeros que contengan al menos un doble enlace, y la cadena polimrica se forma por la apertura de este, adicionando un monmero seguido de otro. La polimerizacin por adicin tiene tres pasos bsicos: iniciacin, propagacin y terminacin. Durante la fase de iniciacin de la polimerizacin de polietileno, los enlaces dobles en los monmeros del etileno se rompen y se empiezan a juntar entre ellos. Un catalizador es necesario para empezar a acelerar la reaccin. La segunda fase, la propagacin, involucra la suma contina de monmeros pegados en las cadenas. Por ltimo, durante la terminacin todos los monmeros pueden ser usados, causando la reaccin al cese. Una reaccin de la polimerizacin puede cesar apagando la reaccin. Simplemente, la polimerizacin por adicin describe el proceso de "monmeros" uniendo uno por cada adicin adelante y al final del ltimo monmero, con ayuda de un iniciador de la reaccin, que puede ser calor. Los polmeros formados por polimerizacin por adicin son frecuentemente termoplsticos al natural, que se pueden calentar y hacerse blandos y tambin ponerse duros cuando son sometidos a un cambio brusco de temperatura. Son de fcil procesamiento y pueden reelaborarse o reciclarse.

Poli condensacin Es el procedimiento clsico para la fabricacin de resinas solidificables, por ejemplo para resinas fenlicas. En la poli condensacin la reaccin sucede entre monmeros que porten dos o ms grupos funcionales, formando tambin casi siempre molculas de bajo peso molecular como agua, amoniaco u otras sustancias voltiles. En esta reaccin qumica, una molcula pequea es eliminada. Los polmeros comunes en este grupo incluyen algunos polisteres y formaldehdo de urea. Estos polmeros pueden ser termoplsticos al natural. Los medios de polimerizacin afectarn la reaccin de calor del polmero formado; igualmente, el arreglo de los monmeros dentro de la molcula afectar las caractersticas fsicas del polmero formado. Los monmeros unidos en cadenas largas tienen una configuracin lineal muy similar a una cadena del sujetapapeles, aunque en las ataduras tetradricas de la realidad dan un arreglo de zigzag a la molcula.

CLASIFICACIN DE LOS POLMEROS Los polmeros se pueden clasificar en tres grandes grupos como son los termoestables, termoplsticos y elastmeros. Los termoplsticos se ablandan con el calor, poseen grandes cadenas moleculares lineales y ramificadas, poseen gran ductilidad y conformidad al ser calentados; los polmeros termoestables son ms resistentes pero a su vez son frgiles ya que poseen cadenas moleculares rgidas fuertemente enlazadas. Elastmero es una palabra que significa simplemente "caucho". Entre los elastmeros se encuentran el poliisopreno o caucho natural, el polibutadieno, el poliisobutileno, y los poliuretanos. Lo particular de los elastmeros es que pueden ser estirados hasta muchas veces sus propias longitudes, para luego recuperar su forma original sin una deformacin permanente. Polmeros Termoestables: Los polmeros termoestables, son aquellos que solamente son blandos o "plsticos" al calentarlos por primera vez. Despus de enfriados no pueden recuperarse para transformaciones posteriores. Es un material compacto y duro, su fusin no es posible. Insolubles para la mayora de los solventes, encuentran aplicacin en entornos de mucho calor, pues no se ablandan y se carbonizan a altas temperaturas. Esto se debe a su estructura molecular, de forma reticular tridimensional, que constituye una red con enlaces transversales. La formacin de estos enlaces es activada por el grado de calor, el tipo y cantidad de catalizadores y la proporcin de formaldehdo en el preparado base.NombreFormacinAplicacin y Caractersticas

Resinas FenlicasSu nombre comn es Bakelitas, Se forman por policondensacin de los fenoles (cido fenlico o fenol) y el formaldehdo o formol. Este ltimo es el estabilizador de la reaccin. Su proporcin en la solucin determina si el material final es termoplstico o termoestable.Aislante Elctrico: Resistencia al Arco elctrico. Resistencia al calor, la humedad, impacto y traccin. Incombustible e infusible ( No se funde): Barnices, Aislantes Adhesivos Buena rigidez dielctrica Posee colores oscuros( Negro o Gris)

Resinas de PolisterSe obtienen por poliesterificacin de policidos con polialcoholesElevada rigidez dielctrica. Buena resistencia a las corrientes de fuga superficiales. Buena resistencia a la humedad. Buena resistencia a los disolventes Buena resistencia al arco elctrico.Arden con dificultad y con un humo muy negro

Resinas UreicasSe obtienen por policondensacin de la urea con el formaldehdo.Similares a las bakelitas Pueden colorearse Ventajas: resistencia muy elevada a las corrientes de fuga superficiales Desventajas: Menor resistencia a la humedad, menor estabilidad dimensional. Se usan en: Paneles aislantes, Adhesivos

PoliuretanoSe crea a partir de la union de polioles e Isocianatos, estos ultimos peligrosos al contacto con la piel; por lo general el poliol se almacenan en tanques de color azul y el isocianato en tanques de color naranjaAltamente resistentes al desgaste Inalterables a los agentes qumicos (solventes, cidos, etc.) Aislamiento trmico y elctrico (cables, alambres, etc.) Aislamiento sonoro. Se usan en: Planchas para la construccin de carroceras (automotores, vagones, etc.) Adhesivos uretnicos y Lacas.

Resinas de MelaminaSe forman por policondensacin de la fenilamina y del formol.Color rojizo o castao. Alto punto de reblandecimiento Escasa fluidez Insolubles a los disolventes comunes Poco factor de prdidas a alta frecuencia Alta resistencia mecnica, aislamiento elctrico y rigidez dielctrica Se usan en: el campo de las comunicaciones, como material para los equipos de radiofona y componentes de televisores, debido al escaso factor de prdidas a alta frecuencia

Codificacin de plsticosExiste una gran variedad de plsticos y para clasificarlos existe un sistema de codificacin que se muestra en la Tabla 1. Los productos llevan una marca que consiste en el smbolo internacional de reciclado con el cdigo correspondiente en medio segn el material especfico.

III. MATERIALES Mechero Pinzas, fsforo Tijeras, regla Envase de alcohol, de yogurt, agua mineral, etc. IV. METODOLOGIA

Se formaran cuatro grupos de trabajo, repartidos de la siguiente forma:G-A: Envases transparentes de agua mineral, cifrut, gaseosa, gatoradeG-B: Envases plsticos opacos de maltin power, cerveza, otrosG-C: Bolsas de color negro, blanco y transparentes, vinifan, bolsas de supermercados, bolsas de arroz, azcar o frejol envasado, bolsa de sal, micas, otros.G-D: Diversos objetos de plstico: cucharas, tapas, vasos, tapers, baldes Tendr que tomarse evidencias (fotos y videos) de la forma como se ha realizado la prctica. Se tomar datos del tipo de plstico utilizado para los productos a vender, relacionndolo con el tipo de producto que contiene.Identificar en base a las caractersticas del olor a quemado.Si se presenta que la muestra se quema y el fuego se extingue solo, el olor semeja el del fenol, la muestra es negra o caf; es probable que se trate de una resina fenol-formaldehdo.Si la muestra se quema, el humo presenta un olor a pescado y tiene un color claro o blanco; puede ser una resina urea-formaldehdo o melamina-formaldehdo. En este caso haga una prueba raspando la muestra con la ua.Si la muestra se raya, probablemente sea una resina urea-formaldehdo.CORTAR Los distintos plsticos en 20x10 cmEncenderMecheroQuemarFuego directoObservarColor de humo, llama y tipo de olores

V. RESULTADOSPlsticoColor de humoColor de llamaObservacionesTipo de plstico

Vaso de YogurtNegroAmarilloNo goteaPolipropileno

MangueraPlomoAzul con amarilloNo goteaPoli butadieno

Envase de maltin PowerPlomoAzulSi goteaPET

TuboNegroAmarilloNo gotea y presento olores muy fuertesPVC

Plato de tecno porNegroAmarilloNo gotea y presento olores fuertes.Poli estireno

Plato de plsticoNegroAmarilloGotea y se quema rpidoPET

VI. DISCUSIONESJulio garabito nos indica: El (CO) es un gas venenoso, monxido de carbono peligroso en cualquier concentracin. En bajas concentraciones induce la prdida de la coordinacin motora, y en altas concentraciones muerte rpida. Ms de 0,2% del contenido de monxido de carbono en el aire provoca la muerte en corto perodo de tiempo. El (HCN) es un gas incoloro con un cianuro de hidrgeno olor caracterstico de la almendra. El cianuro de hidrgeno es uno de los gases ms txicos, y su toxicidad aguda paraliza el sistema respiratorio en el primer momento de contacto, causando trastorno de respiracin de las clulas tras el bloqueo de enzimas celulares. Por estas caractersticas fue usado por los nazis con el nombre de Zyklon B en las cmaras de gas de los campos de concentracin. Su capacidad de envenenamiento es superior a la del CO y permite inmovilizar a una vctima en un breve periodo de tiempo; este efecto debe ser tenido en cuenta por los bomberos. Los (NO) - Causan irritacin y daos axxidos de nitrgeno los pulmones, y acumuladas en el suelo en forma de nitratos, aumentan de manera adversa su contenido en las plantas. El (SO) - En los seres humanos y los dixido de azufre animales causa dicultad en la respiracin, mientras en las plantas provoca la prdida de clorola, lo que resulta en la muerte regresiva de hojas. Al disolverse en la lluvia, este gas crea el cido sulfrico, que provoca la precipitacin cida. El (COCl) - Es un veneno potente, distinguido con fosgeno una especie de olor a podrido, irritante para las vas respiratorias. Causa daos de pulmn y los cambios en la circulacin. El (HCl) tiene un olor sofocante, acre, cloruro de hidrgeno. El cloruro de hidrgeno es irritante para los ojos y las membranas mucosas. Productos solidos de quema de los plsticos Polvos y cenizas contienen derivados de metales pesados, provenientes de plasticadores, colorantes y estabilizantes trmicos presentes en los plsticos. Entre ellos hay derivados de plomo, cadmio, arsnico. El fenol (C H OH) es venenoso para los nervios y causa problemas de audicin, dolores de cabeza, tendencia a toser, fatiga, picazn en la piel. El contacto prolongado con fenol provoca la desaparicin de la sensibilidad del tejido de la piel. La fosna un olor similar al ajo es absorbido por inhalacin, irritante para las membranas mucosas causando daos en el sistema nervioso. Es muy txico. El benceno derivado del petrleo, conocido cancergeno humanoLas dioxinas tienen efecto muta gnico, afectan a la estructura del cdigo gentico, bajan las autodefensas, debilitan el crecimiento y causan danos neurolgicos y hormonales. Causan aborto involuntario y alergias. Jebe, llantas: La quema de llantas libera benceno, metales pesados y produce dioxinas. Estas toxinas se asocian a una amplia gama de problemas de salud graves, como alteracin de la reproduccin, retraso en el desarrollo y el cncer. Quema de neumticos tambin presenta la posibilidad de reduccin de la comerciabilidad de los productos agrcolas en las reas afectadas por quema de llantas. Los neumticos se componen de caucho sinttico hecho a partir de materias primas petroqumicas, negro de carbono, aceites extendedores, alambre de acero, de hasta 17 metales pesados, otros productos petroqumicos y cloro. IDENTIFICACIN DE PLSTICOS Los materiales termoplsticos pueden ser reutilizados mediante diferentes procesos de reciclaje, para los cuales, el paso ms importante lo constituye la clasificacin de los materiales. Las pruebas de laboratorio pueden servir para determinar los componentes de un material desconocido. Algunos mtodos de pruebas muy sencillas se muestran a continuacin con el fin de dar las pautas necesarias para identificar fcilmente los tipos bsicos de polmeros termoplsticos. Las resinas de polmeros pueden identificarse por la siguiente prueba fundamental: Efectos del calor: Cuando se calientan muestras de plstico en tubos de ensayo, se pueden identificar los olores caractersticos de determinados plsticos. La manera particular de quemarse puede dar una pista al respecto. El PET se quema rpidamente, y expide olores a parafina y cuando se extingue la llama, produce un humo blanco. El polietileno se consume con una llama azul trasparente y gotea al fundirse. El cloruro de Polivinilo (PVC) puede encenderse pero l mismo se extinguir en cuanto la fuente de fuego est alejada. El PVC tiene un olor muy agrio al quemar porque el cloruro de hidrgeno es un derivado ardiente. El PP, por otro lado, se consume ms lentamente, los gases alimentan la llama. El Poli estireno (PS) y sus copolmeros desprenden humo negro (carbono), se quema rpidamente, tiene un olor de gas fuerte, y produce grandes cantidades de holln.

VII. CONCLUSIONESVIII. BIBLIOGRAFIA Julio garabito. Facultad ingeniera industrial. Laboratorio de produccin