PRACTICA N° 6 “CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA DE UN POLÍMERO: MEZCLA DE UN METAL Y POLÍMERO”

PRACTICA N° 6

“CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA DE UN POLÍMERO: MEZCLA DE UN METAL Y POLÍMERO”

1. OBJETIVO

• Evaluar la conductividad eléctrica de materiales a base de polímeros combinando estos con partículas metálicas y su efecto de la combinación de propiedades.
• Reconocer la influencia del polímero en un sistema acuoso (agua y polímero) en estado disuelto, variando este último aspecto del polímero por medio de la temperatura.

1. INFORMACIÓN BASICA

Historia de la conductividad en polímeros

En 1950 – 1960 se da la revolución microelectrónica y uniendo esfuerzos y recursos económicos, las industrias, laboratorios y universidades lograron procesar los primeros polímeros conductores basados en piro polímeros refractarios, semejantes en su estructura al grafito pero resultaron improcesables, infusibles e insolubles con pobres propiedades mecánicas. El 23 de noviembre 1976, en la Universidad Pensilvania, Shinakawa se descubrió que el poliacetileno podría doparse tanto como aceptores como con dadores de electrones alcanzando conductividades del orden de 10 S cm-1, ganando el premio Novel de Química en el año 2000. A partir de esto hubo un vertiginoso avance en este campo culminándose en el año 1987 con la patente de un polímero como electrodo en una pila miniatura (botón).

A pesar del avance la comercialización de polímeros eléctricamente activos está en sus comienzos, existe una convicción de excelente futuro para esta nueva clase de polímeros. Se considerará que un polímero es electro activo cuando concurren una serie de circunstancias que hacen que el fenómeno de la electricidad sea una cualidad inherente a él.

Conductividad Eléctrica:

La conductividad eléctrica es la capacidad de un material de conducir la corriente eléctrica. El transporte de la electricidad por la materia siempre requiere la presencia de partículas cargadas. Los conductores pueden clasificarse en dos grupos principales según la naturaleza de la partícula cargada.

Los conductores del primer grupo están formados por un entramado de átomos con una cubierta exterior de electrones. Los electrones en esta “nube de electrones” pueden disociarse libremente de su átomo y transportar la electricidad por el entramado y, por lo tanto, a través del material. El metal, el grafito y otros compuestos químicos pertenecen a este grupo.

Los conductores del segundo grupo se conocen como conductores iónicos. A diferencia de los conductores del primer grupo, el flujo de corriente no está provocado por el libre movimiento de los electrones sino por los iones. Por ello, la transferencia de carga en los electrolitos siempre está vinculada con el transporte de la materia.

Los conductores del segundo grupo están formados por iones móviles y cargados eléctricamente, y que se conocen como electrolitos. La ionización se produce mediante la disolución en un disolvente polar (como el agua) o a través de la fusión.

Acetato de Polivinilo

El poliacetato de vinilo, acetato de polivinilo, PVA, PVAc o poli (etenil etonoato), es un polímero sintético gomoso con fórmula abreviada (C4H6O2)n. Pertenece a la familia de los polímeros poliviníl éster más fácilmente obtenible y de más amplio uso, con fórmula general -(RCOOCHCH2)-. Se trata de un tipo de termoplástico.

El acetato de polivinilo es un componente de un tipo ampliamente usado de adhesivo, a que se refiere indistintamente como cola para madera, cola blanca, cola de carpintero, cola escolar, cola PVA o cola vinílica. El acetato de polivinilo fue descubierto en Alemania en 1912 por Fritz Klatte. El polivinil acetato es ampliamente utilizado en la forma de una dispersión de resina sólida en agua. Se producen éstas dispersiones por medio del proceso de polimerización por emulsión.[pic 2]

1. PARTE EXPERIMENTAL

Experiencia 1: Mezcla con un Metal

Materiales:

• Plastilina (escolar)
• 2 pilas 2A (pilas simples)
• Polvo de Cobre en polvo

Equipo:

• Circuito cerrado simple
• Multitester
• Balanza

Procedimiento:

• Colocar entre 1 a 2 barritas de plastilina en mesa y pesar en la balanza, la(s) barra(s) deben ser unidas antes del pesado, ser una misma y anotar el peso en la Tabla 5.1, se realizara 3 mezclas.
• Las virutas metálicas han de ser separadas y desmenuzadas sobre un papel para evitar ensuciar y desperdiciar material, tratar que las virutas sean uniformes en tamaño y forma.
• El circuito cerrado de corriente continua, será puesto en mesa, el cual consiste en una fuente Fem, un interruptor, un dispositivo para medir la variación de voltaje (un foco pequeño) y una zona donde ira el polímero a medir considerado como resistencia.
• Mezclar la unidad de plastilina con las virutas, la cantidad de virutas no se indicara, la cantidad se basara hasta encontrar una variación de voltaje que se medirá con el multitester al cerrar el sistema con el interruptor o hasta que se vea que el foco emita la primera presencia de luz (se entregara una muestra para guiar la práctica).
• Mezclar bien todo junto de las 3 muestras, tener cuidado con la virutas de metal.
• Una vez mezclado, moldearlo a una forma de cilindro para poder medir la variación de voltaje, en este paso pinchar con los cables por todo lado hasta encontrar la emisión de luz del foco.
• Medir el voltaje y la intensidad de corriente con el multitester cercano al foco (realizar la medida en el foco, no en otro lugar), anotar en Tabla 6.1 los resultados.
• Cada muestra subsiguiente será incrementando la cantidad de viruta. Al final serán pesadas cada una y registrar en la Tabla 6.1

1. RESULTADOS

Experiencia 2: Mezcla con un Metal

Registre los datos en la Tabla 6.1:

Tabla 6.1 Registro de Datos

Ecuaciones o fórmulas necesarias:

[pic 3]

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