30.プラスチックを知ろう |
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[目的] | プラスチックをさまざまな方法で分類し、それを原料にした色々なものを作る。 |
[領域] | 化学:高分子化合物 |
1. | プラスチックの性質を調べる |
[準備] | アセトン プラスチック試料(ポリスチレン ポリエチレン ポリ塩化ビニル ポリプロピレンなど) 酢酸メチルCH3COOCH3 塩化ナトリウムNaCl水溶液 | |
[操作] |
1) | 試料を水中に入れて密度を調べる。浮かんだ試料は酢酸メチルに、沈んだ試料は10%塩化ナトリウム水溶液に入れかき混ぜて、浮き沈みを観察する。 | ![]() | ||||
2) | 試料をつけた銅線を炎に入れて焼き、火からはずして燃えるようすを確かめる。 | |||||
3) | 試料をアセトンで溶かしてみる。 | |||||
[留意点・工夫点] | ||||||
・ | 換気は充分に行う。 | |||||
・ | 液中に入れる際、気泡が付くと試料が浮いてしまうので、よくかき混ぜる。 | |||||
・ | 溶媒の密度 | |||||
![]() | 水:1.0 10%食塩水:1.07 酢酸メチル:0.93 | |||||
・ | 試料を焼く際、滴が落ちないようアルミホイル等を敷くとよい。 | |||||
・ | プラスチックの種類によって燃え方は次のようになる。 |
素材名 | ポリエチレン | ポリエチレンテレフタレート | ポリ塩化ビニル | ポリプロピレン | ポリスチレン | |
高密度 | 低密度 | |||||
識別マーク | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
略号 | HDPE | LDPE | PET | PVC | PP | PS |
用途例 | ラップフィルム ポリタンク ロープ ポリ袋 フィルムケース | ペットボトル ビデオテープ カセットテープ 卵パック | 卵パック 水道パイプ | 食品用のコンテナ プリンカップ 洗面器 洗いおけ | 魚箱 包装材 バラン | |
燃え方 | すすをあげずに滴をたらして燃え、吹き消すとロウの臭い | PEと同じだが、振るとすぐに消える | 炎の中では燃えるが外に出すと消える(自己消火性)銅線と燃やすと、緑色の炎色反応を示す | PEと似ているが、吹き消すといやな臭い | 多量のすすをあげて燃える |
2. | 消しゴムの成分元素を知る |
[準備] | 消しゴム 酸化銅(U)CuO 石灰水 硝酸銀AgNO3水溶液 硝酸HNO3 塩化コバルト紙 | |
[操作] |
1) | 細かくきざんだ消しゴムと酸化銅(U)の粉末を混ぜて入れた試験管を加熱し、反応してできた気体を石灰水に通す。 | |
2) | 反応後、試験管の口付近についている液体に塩化コバルト紙をつける。 | |
3) | 試験管が冷えたら純水を加えてろ過し、ろ液に硝酸を加えてから硝酸銀水溶液を加える。 |
[留意点・工夫点] | ||
・ | 石灰水は二酸化炭素で白くにごる。発生している気体は二酸化炭素である。 | |
・ | 塩化コバルト紙は水分によって青→赤に変わる。 | |
・ | 硝酸銀水溶液で白色沈殿AgClが生じたら、塩素が存在している。 |
3. | プラスチック繊維を作る |
[準備] | ガラス管 ストロー | |
[操作] |
ストローを熱して引っ張る。 |
[留意点・工夫点] | ||
・ | 先を細くしたガラス管にストローを挿し込んで加熱し、ガラス管からとろけて出てきた ストローを同じ速さでゆっくり引っ張る。ガラス管は試験管ばさみなどで固定しておく。 | |
・ | 1本のストローで、細い丈夫な繊維を10mぐらい引き出すことができる。 | |
・ | ストローの代わりに細長く切ったペットボトルでもできる。 |
4. | 発泡スチロールを作る |
[準備] | プラスチックコップ アセトン | |
[操作] |
プラスチックコップの小片にアセトンを加えてつぶし、水蒸気で蒸して密封し冷やす。 |
[留意点・工夫点] | ||
・ | ポリスチレンのコップを使用する。 | |
・ | つぶす時は手やガラス棒で十分練り、やや固めの飴状になるまで放置する。 | |
・ | 蒸した後に密閉してすばやく冷やすと、アセトンが発泡剤となり膨らんで発泡スチロールができる。アスピレーターで吸引してもよい。 | |
・ | 密閉する際、練った試料を針金に付けておくと取り出しやすい。 | |
・ | スチロールはかんきつ類に含まれるリモネンで溶ける。リサイクルにもこの方法が使われている。 |
5. | ゴムボールを作る |
[準備] | 酢酸CH3COOH水溶液 ゴムの乳液(ラテックス) | |
[操作] |
水にゴムの乳液をけん濁させて、酢酸水溶液を加えかき混ぜる。かたまってきたら取り出して丸める。 |
[留意点・工夫点] | ||
・ | 酢酸水溶液の代わりに食酢やレモン汁でもよい。 | |
・ | かき混ぜてしばらくすると白いかたまりができて、溶液は透明になる。 | |
・ | かき混ぜている際、ゴム乳液が残っていたら酢酸を追加する。 | |
・ | きちんと球形に丸めると弾性に富んだボールができあがる。 | |
・ | 酢酸のにおいがきついのでよく水洗いするか、水酸化ナトリウム水溶液で中和してから水洗いする。 | |
・ | ラテックスはゴムノキの樹皮から取れる白い液で、天然ゴムの原料となるものであるが、合成ラテックスを使用してもよい。 |
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