Laboratorio: Introduccion A Los Plasticos ( Reconocimiento De Plasticos)

Sección 1. DATOS DE LA ASIGNATURA

Nombre de la asignatura Nombre del docente

INTRODUCCION A LOS PLÁSTICOS JAVIER PELAYO

Nombre de la práctica

IDENTIFICACIÓN DE PLÁSTICOS

Fecha de práctica Hora No. de grupos

05/04/2013 8:00 A 10:00 P.M 6

Sección 2. PROGRAMA DE TRABAJO

Objetivos

- Afianzar los conceptos teóricos de reconocimiento de plásticos.

- Conocer las diferentes pruebas de identificación de plásticos.

- Reconocer las características de algunos plásticos de uso industrial

Conceptos previos

Prueba 1. Apariencia Física.

Las propiedades mecánicas, consiste en determinar el grado de resistencia que presenta la muestra la muestra del plástico al doblarse. Dependiendo de su comportamiento, se clasifican en tres grupo:

i. Plásticos Rígidos: Un plástico rígido es aquel que al intentar doblarlo se rompe, se astilla.

ii. Plásticos Semi-rígidos: Estos presentan oposición al doblado e incluso algunos pueden llegar a romperse.

iii. Plásticos Flexibles: A diferencia de los plásticos rigídos y semi-rígidos, los plásticos flexibles no presentan ninguna oposición a ser doblados, e incluso es posible torcerlos sin que haya ruptura.

Prueba 2. Propiedades ópticas.

Las propiedades ópticas determinan el grado de luz que puede dejar pasar un cuerpo a través de él. Existen instrumentos especiales que cuantifican exactamente estas propiedades, sin embargo, para fines del método empírico, los plásticos se clasifican por sus propiedades ópticas determinadas por el ojo humano en:

i. Plásticos Transparentes: Se trata de materiales que permiten ver los objetos a través de ellos.

ii. Plásticos Traslúcidos: Los plásticos traslúcidos permiten el paso de una pequeña cantidad de luz, lo que da como resultado que se aprecien solamente sombras cuando se mira a través de ellos.

iii. Plásticos Opacos: Los plásticos opacos se distinguen fácilmente, ya que, no es posible apreciar la luz a través de ellos y mucho menos algún objeto.

Prueba 3. Densidad.

Debido a que los plásticos presentan diferentes rangos de densidad entre sí, es posible formar 5 grupos (“Flota en Agua”, “No Flotan en Solución al 50% de Agua y Alcohol”, “Flotan en Solución Diluida de Sal”, “Flotan en Solución Concentrada de Sal”, “No Flotan”), lo cual proporciona información para la identificación de plásticos y además para la separación de mezclas. La ruta a seguir se muestra a continuación:

Figura No. 1. Ruta de decisión para la prueba de densidad por flotación

Para la realización de esta prueba se recomienda usar un vaso de 200 mililitros, el cual, deberá llenarse con agua natural y que será donde primeramente se coloque la muestra para verificar si flota o no flota.

A. Flota en Agua.

Cuando la muestra flota en agua, como es el caso del polietileno, polipropileno y las espumas de poliuretano, significa que su densidad es menor a 1 gr/cm3.

B. Flotan en Solución Alcohólica.

Cuando la muestra desconocida flota en agua, se recomienda llevar a cabo una prueba más para dividir al grupo y disminuir el número de alternativas.

La prueba se lleva a cabo, con la preparación de una solución al 50% de alcohol etílico con agua, la cual, tendrá una densidad de 0,93 gr/cm3, se coloca la muestra y si flota significa que su densidad es inferior a 0,93 gr/cm3, pero si no flota, la muestra tendrá una densidad del rango de 0,93 a 1,0 gr/cm3.

C. Flotan en Solución Diluida de Sal

Si la muestra no flota en el agua, se procede a probar en una solución diluida de sal, la cuál se prepara agregando dos cucharadas cafeteras de sal al vaso de agua y si flota en ésta, entonces la muestra tendrá una densidad entre el rango de 1,0 a 1,1 gr/cm3.

D. Flotan en Solución Concentrada de Sal

Cuando la muestra problema no flota en la solución diluida de sal, se agregan 6 cucharaditas más de sal al mismo vaso, agitando hasta que se disulva, dando un total de 8 cucharadas.

De esta manera se alcanza una densidad aproximada de 1,2 gr/cm3, por lo tanto, la muestra que flote en esta solución, estará entre el rango de 1,1 gr/cm3 a 1,2 gr/cm3, de densidad.

E. No Flota en Ninguna Solución.

La muestra no flota en la solución concentrada de sal; significa que su densidad será mayor a 1,2 gr/cm3.

Comportamiento a Llama.

Los plásticos son compuestos orgánicos de carbono e hidrogeno y algunas veces, también contienen oxígeno y/o nitrógeno, así como cloro. Todos ellos en menor o mayor medida son fácilmente combustibles.

La combustión es un proceso químico, el cual, tiene lugar cuando un material por medio de la acción calorífica reacciona con el oxigeno del aire para producir bióxido de carbono, agua y energía.

La combustión de los plásticos, se inicia por calentamiento del plástico arriba de su punto de descomposición (Tz), a través de una llama. Aunado al bióxido de carbono y agua que se produce en el momento de la combustión y que éstos, ya no son comburentes, se forman gases combustibles como hidrocarburos, hidrogeno y monóxido de carbono.

La composición de los diferentes plásticos, su estructura, su densidad y la geometría del producto terminado, tienen influencia en la flamabilidad del plástico, así como la propagación de la flama se debe a la cantidad de oxigeno presente y del tipo de vapores desprendidos.

Cada plástico se comporta de manera particular cuando se somete a la flama, lo cual nos proporciona información importante acerca del tipo de plástico que se examine.

Los ensayos requeridos en este punto y la clasificación de un plástico de acuerdo a su comportamiento a la combustión, se resumen en el siguiente cuadro sinóptico, en donde además, es posible apreciar la secuencia correcta para realizar las pruebas.

La flama adecuada para las pruebas de combustión, es la que proporciona un encendedor de bolsillo regulado entre mínimo y regular, de tal modo que se obtenga una altura de flama de más o menos 2,5 cm, de longitud. Además, es conveniente que la muestra a ensayar siempre se haga incendiar sobre la parte azul de la flama para evitar interferencias y confusión entre la flama del mechero y la del plástico.

Todos los ensayos deben realizarse cuidadosamente, utilizando las mínimas cantidades de material posible, por que, si el calentamiento es muy rápido o intenso, la descomposición puede ir demasiado lejos y los cambios característicos no podrán observarse.

Figura No. 2. Secuencia prueba de comportamiento a la flama de un polímero.

Por otro lado, si se emplean grandes cantidades pueden ocurrir situaciones peligrosas debido a la rápida generación de la flama de algunos plásticos, así como al desprendimiento de vapores venenosos e irritantes como en el caso del poliuretano y PVC, respectivamente.

También se recomienda, para prevenir accidentes durante las pruebas, que éstas se realicen sobre un cenicero o un plato de cerámica y evitar que gotas de material fundido, caigan sobre alguna parte del cuerpo y produzcan que maduras, o sobre algún objeto que sea fácilmente flamable, cuyas consecuencias podrían ser muy graves.

Prueba 4. Combustibilidad.

Esta Prueba sirve para clasificar a los plásticos de acuerdo a la facilidad o dificultad que presentan para incendiarse cuando se someten a una flama de las características mencionadas.

En esta primera etapa de la prueba se forman dos grupos:

i. Fáciles de Incendiar. Los cuales son aquellos que al someterlos directamente a la flama tarda menos de 7 segundos en que ésta se genere, algunos arden casi al contacto de la flama.

ii. Plásticos Difíciles de Incendiar. Estos materiales presentan cierta dificultad a ser incendiados, sin embargo, después de 8 segundos se genera la flama. Esta característica se debe principalmente, a que tienen una estructura química muy fuerte, la cual requiere de más energía para romperse y que inicie la combustión.

Prueba 5. Duración de la flama

En esta etapa del método, plástico a identificar, nuevamente se somete a la flama del mechero.

Sin importar que los plásticos sean fáciles o difíciles de incendiar, éstos pueden tener la característica de que la flama se propague o no, de tal manera que se forman dos grupos:

i. Plásticos que Continúan Ardiendo. Se observa cuando una vez que se logra incendiar la muestra, ésta se mantiene hasta que se apaga soplando o presionándola sobre el cenicero.

ii. Plásticos que se Autoextinguen. Son los que se apagan instantes después de retirar la flama del mechero. Este fenómeno se da por la liberación de ciertos gases durante la combustión, que consumen el oxigeno del aire y evitan que la combustión prosiga por si misma en la muestra de plástico.

Prueba 6. Color de la Flama.

Como su nombre lo indica, esta prueba consiste en observar que color presenta a flama en la muestra cuando se ha incendiado.

La observación del color de la flama puede realizarse durante la prueba de “Duración de la Llama”. Una vez que la flama se genera en la muestra, se puede apreciar claramente su color. En términos generales los plásticos se pueden clasificar de

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