Periaate
Tuttu kristallinkirkas hauras muovi, jota käytetään kertakäyttöisiin
juomalaseihin ja vaahdotettuna kevyisiin valkoisiin kuppeihin kuumia
juomia varten, on polystyreeniä. Sitä valmistetaan
radikaalipolymeroinnilla, jota katalysoidaan esimerkiksi atso-2,2`
-isobutyronitriilillä (AIBN) tai bentsoyyliperoksidilla (BP). Tässä työssä
polymeroidaan styreeniä radikaalimekanismilla matalassa lämpötilassa
käyttäen AIBN:iä initiaattorina.
Laitteet ja välineet
- pystyjäähdyttäjä
- kaksikaulakolvi
- lämmityksellä varustettu magneettisekoitin
- molekyyliseuloja |
Reagenssit
- 20 ml styreeni Acros 99 %
- 50 ml tolueeni
- 200 mg AIBN
metanolia polymeerin saostukseen |
Työturvallisuus
Katso käyttöturvallisuustiedotteesta styreenin ominaisuudet.
Työn suoritus
- Uudelleenkiteytä AIBN metanolista.
- Tislaa tolueeni ja säilytä se molekyyliseulojen päällä.
- Poista monomeerista inhibiittori (tert-butyylikatekoli)
pylvään avulla (esim. Al2O3). Inhibiittorin
poistamisen jälkeen monomeeri voidaan säilyttää pakastimessa.
- Mittaa puhtaan monomeerin FTIR-spektri. Tulkitse tyypillisimmät
värähdykset.
- Typetä pystyjäähdyttäjällä varustetussa kolvissa monomeerin ja
liuottimen seosta vähintään 5 minuuttia. Radikaalipolymerointi tapahtuu
vain hapettomissa olosuhteissa.
- Lämmitä sekoittaen 75 -80 °C:een.
- Lisää pieneen tolueenimäärään sekoitettu initiaattori
reaktioseokseen hyvin sekoittaen ja jatka lämmitystä vakiolämpötilassa
vähintään 2 tuntia. Mahdollisuuksien mukaan reaktion annetaan olla
käynnissä yön yli, jolloin reaktion polymeroitumisaste paranee.
- Kaada jäähtynyt reaktioseos ohuena nauhana hitaasti runsaaseen,
kylmään metanoliin varovasti sekoittaen.
- Liuota suodatettu polymeeri uudelleen mahdollisimman pieneen määrään
tolueenia, josta se jälleen saostetaan metanolilla. Suodatettu polymeeri
ilmakuivataan, minkä jälkeen se (vakuumi)kuivataan vielä n. 80
°C.
- Mittaa kuivasta polymeeristä FTIR-spektri ja tulkitse tyypillisimmät
värähdykset. Vertaa monomeerin ja polymeerin spektrejä keskenään. Pohdi
onko polymeroitumista tapahtunut.
Etusivu
> Teollisuusnäyteanalyysit &
Analyysiohjeet
> Polystyreeni
|
Raportointi- kaavake
(33 kt Word) |