DETERMINACION DE LA RESISTENCIA DE LOS PLASTICOS FRENTE A LOS ACIDOS
I.
INTRODUCCION: Antiguamente llamado "Polimetileno", el Polietileno pertenece al grupo de los polímeros de las Poliolefinas, que provienen de alquenos (hidrocarburos con dobles enlaces). Son polímeros de alto peso molecular y poco reactivos debido a que están formados por hidrocarburos saturados. Sus macromoléculas no están unidas entre sí químicamente, excepto en los productos reticulados.
El cloruro de polivinilo (PVC) es el termoplástico más empleado y se obtiene con ácido clorhídrico (HCI) y acetileno (C2H2).Ambas substancias de partida se combinan formando gas cloruro de vinilo. Polimerización se obtiene el cloruro de polivinilo, que es un polvo blanco. El PVC duro sustituye en muchos casos a los metáles. Se fabrican en planchas y en tubos (depósitos y tuberias).Las piezas se mecanizan con arranque de viruta de la misma forma que los metales. la resistencia a la tracción es de 60 N/mm² a temperatura normal y el alargamiento es del 300%. La conductividad térmica es muy pequeña. El PVC duro es muy sensible al entalle, es insípido e inodoro, y resistente a las lejías y a los ácidos. El PVC blando se fabrica como el PVC duro con adición de un «reblandecedor».Por este sistema consigue propiedades como las de las goma blanda. Se colorea y se lamina en forma de hojas hojas y planchas. Ejemplos de aplicación son las mangueras con o sin soporte textil y el cuero artificial para tapicería. El PVC blando se corta, perfora y suelda bien, pero por arranque de viruta se mecaniza mal. El polietileno (símbolo PE=polietileno) PE=polietileno) es ligero (0,92 a 0.95 Kgdm3 y no es atacado por el agua .Es químicamente estable frente a ácidos, lejías y grasas. Es atacado por la gasolina y los aceites los dañan. El polietileno es inodoro e insípido, buen aislante y resistente a la corrosión. Para uso permanente permanente es adecuado hasta 70ºC. Ejemplos de aplicación: aplicación: material de embalaje, botellas para productos químicos, aislantes eléctricos. El perlón y nylón son poliamidas. Estos materiales son de aspecto córneo, elásticos, muy alargables y poseen una gran tenacidad y resistencia al desgaste. Si se estiran en hilos hasta alargarlos alargarlos en dos a tres veces, veces, se alcanza una resistencia cuatro veces mayor. Con estos hilos se fabrican fibras textiles resistentes, teñibles e inarrugables.
II.
OBJETIVOS:
Evaluar la resistencia de las películas plásticas frente a los acidos fuertes y débiles.
III.
MATERIALES Y METODOS:
IV.
Acido cítrico, H2SO4, HCL
Plásticos
PROCEDIMIENTO: Cortar todas muestras plásticos en 10 x 20cm.
de
Dejar en los ácidos previamente preparados por 14 días Evaluar la resistencia midiendo con un dinamómetro
Fig. N° 1: Diagrama de bloques la determinación de la resistencia de diferentes plásticos
El proceso para la obtención del ácido cítrico nos permite sumergirnos en el amplio mundo de las industrias pues cuenta con aspectos genéricos utilizados en la elaboración de muchos otros productos. Este proceso puede resultar muy interesante para estudiantes que apenas se adentran en el mundo de la ingeniería química, pues además de ser realizado por una empresa de la región, el ácido cítrico es utilizado en la elaboración de muchos otros productos de gran utilidad.
V.
RESULTADOS:
El ácido sulfúrico concentrado, llamado antiguamente aceite de vitriolo, es un importante agente desecante. Actúa tan vigorosamente en este aspecto que extrae el agua, y por lo tanto carboniza, la madera, el algodón, el azúcar y el papel. Debido a estas propiedades desecantes, se usa para fabricar éter, nitroglicerina y tintes. Cuando se calienta, el ácido sulfúrico concentrado se comporta como un agente oxidante capaz, por ejemplo, de disolver metales tan poco reactivos como el cobre, el mercurio y el plomo, produciendo el sulfato del metal, dióxido de azufre y agua.
GRUPO 1: CONCENTRACIONES AL 5% Resistencia (N)
Film
) N ( A I C N E T S I S E R
Testigo
Acido cítrico
Polietileno de mediana densidad( mayor espesor)
21
15
Polietileno de baja densidad
7.5
5.5
Polipropileno de baja densidad
15
15
Polietileno de baja densidad
7.5
10
Polietileno de mediana densidad
15.5
17
Polipropileno baja densidad
17
15.5
Polipropileno mediana densidad
20.5
18
Polietileno de mediana densidad
16
17
Polietileno de alta densidad
16
22
Polietileno de baja densidad
7.5
9.5
Polietileno de mediana densidad
17.5
15.5
Polietileno de baja densidad
10
7.5
25 20 15 10 5 0
Testigo Ac. Citrico 5%
D B D B D D D B D M M P M o . P P P P p r i l P o FILM
Resistencia (N)
Film
Testigo
HCl
Polietileno de mediana densidad( mayor espesor)
21
13.5
Polietileno de baja densidad
7.5
5.5
Polipropileno de baja densidad
15
13
Polietileno de baja densidad
7.5
6
Polietileno de mediana densidad
15.5
11
Polipropileno baja densidad
17
15
Polipropileno mediana densidad
20.5
22
Polietileno de mediana densidad
16
15
Polietileno de alta densidad
16
15
Polietileno de baja densidad
7.5
4.5
Polietileno de mediana densidad
17.5
12.5
Polietileno de baja densidad
10
5.5
) N ( 25 A I 20 C N 15 E 10 T 5 S I S 0 E R
Testigo HC 5%
D B D B D D D B D M M M P P P P P r o . i p l o P FILMS
Resistencia (N)
Film
) N ( A I C N E T S I S E R
Testigo
H2SO4
Polietileno de mediana densidad( mayor espesor)
21
11.5
Polietileno de baja densidad
7.5
6
Polipropileno de baja densidad
15
12
Polietileno de baja densidad
7.5
11
Polietileno de mediana densidad
15.5
18
Polipropileno baja densidad
17
12
Polipropileno mediana densidad
20.5
20
Polietileno de mediana densidad
16
17
Polietileno de alta densidad
16
15.5
Polietileno de baja densidad
7.5
7
Polietileno de mediana densidad
17.5
7.5
Polietileno de baja densidad
10
8.5
25 20 15 10 5 0
Testigo H2SO4 5%
D B D B D D D B D M M P M o . P P P P p r i l P o FILMS
Film
) N ( A I C N E T S I S E R
Resistencia (N) Ác. Cítrico
HCl
H2SO4
Polietileno de mediana densidad( mayor espesor)
15
13.5
11.5
Polietileno de baja densidad
5.5
5.5
6
Polipropileno de baja densidad
15
13
12
Polietileno de baja densidad
10
6
11
Polietileno de mediana densidad
17
11
18
Polipropileno baja densidad
15.5
15
12
Polipropileno mediana densidad
18
22
20
Polietileno de mediana densidad
17
15
17
Polietileno de alta densidad
22
15
15.5
Polietileno de baja densidad
9.5
4.5
7
Polietileno de mediana densidad
15.5
12.5
7.5
Polietileno de baja densidad
7.5
5.5
8.5
25 20 15 10 5 0
D B D B D D D B D M M P M o . P P P P r p i l o P
Ac.Citrico 5% HCl 5% H2SO4 5%
GRUPO 2: CONCENTRACIONES AL 10%
Film
) N ( 40 A I C 30 N E 20 T 10 S I S 0 E R
Resistencia (N) Testigo
Acido cítrico
1
3,0
2,8
2
13,0
12,5
Polietileno Media Densidad
17,0
15,0
4
12,0
11,0
Polietileno Baja Densidad
8,0
5,5
Polietileno Baja Densidad
5,0
4,0
Polietileno Alta Densidad
36,0
33,0
Polipropileno
15,0
13,0
Polietileno Baja Densidad
4,0
2,8
Testigo Ac. Citrico 10%
1
D B D A D B D M P P P P FILMS
Resistencia (N)
Film
) N ( 40 A I C 30 N E 20 T 10 S I S 0 E R
Testigo
HCl
1
3,0
2,5
2
13,0
10,5
Polietileno Media Densidad
17,0
12,0
4
12,0
10,0
Polietileno Baja Densidad
8,0
4,5
Polietileno Baja Densidad
5,0
3,8
Polietileno Alta Densidad
36,0
28,0
Polipropileno
15,0
12,0
Polietileno Baja Densidad
4,0
2,5
Testigo HCl 10%
1
D M P
D B P
D A P
FILMS
D B P
Resistencia (N)
Film
Testigo
H2SO4
1
3,0
2,2
2
13,0
9,5
Polietileno Media Densidad
17,0
11,0
4
12,0
9,0
Polietileno Baja Densidad
8,0
3,0
Polietileno Baja Densidad
5,0
3,3
Polietileno Alta Densidad
36,0
23,0
Polipropileno
15,0
9,0
Polietileno Baja Densidad
4,0
2,0
) N ( 40 A I C 30 N E 20 T 10 S I S 0 E R
Testigo H2SO4 10%
1
D M P
D B P
D A P
FILMS
D B P
Resistencia (N)
Film
Ác. Cítrico
HCl
H2SO4
1
2,8
2,5
2,2
2
12,5
10,5
9,5
Polietileno Media Densidad
15,0
12,0
11,0
4
11,0
10,0
9,0
Polietileno Baja Densidad
5,5
4,5
3,0
Polietileno Baja Densidad
4,0
3,8
3,3
Polietileno Alta Densidad
33,0
28,0
23,0
Polipropileno
13,0
12,0
9,0
Polietileno Baja Densidad
2,8
2,5
2,0
) N ( 40 A I C 30 N E 20 T 10 S I S 0 E R
Ac.Citrico 10% HCl 10% H2SO4 10%
1
D B D A D B D M P P P P FILMS
GRUPO 3: CONCENTRACIONES AL 15%
Resistencia (n)
Film
Testigo
Acido cítrico
PBD (blanco transparente).
5.2
6
PBD (verde transparente).
3.5
2
PBD(blanco intenso)
4.8
4.1
Polipropileno (azul).
8.2
12
PBD (bolsa negra uso comercial).
4
5
Polietileno media densidad.
10..5
15
Polietileno de alta densidad.
9
13
) N ( 20 A I C 15 N E 10 T S I 5 S E 0 R
Testigo Ac. Citrico 15% D D D o r D D D B B B i p B M A P P P l o P P P P
FILMS
Resistencia (n)
Film
Testigo
HCl
PBD (blanco transparente).
5.2
6.1
PBD (verde transparente).
3.5
4
PBD(blanco intenso)
4.8
6.2
Polipropileno (azul).
8.2
8.4
PBD (bolsa negra uso comercial).
4
6.2
Polietileno media densidad.
10.5
16
Polietileno de alta densidad.
9
10
) N ( 20 A I C 15 N E 10 T S I 5 S E 0 R
Testigo HCl 15 %
D B D B D p r o B D D A D B i P P M P l P P P o P FILMS
Resistencia (n)
Film
Testigo
H2SO4
PBD (blanco transparente).
5.2
4.8
PBD (verde transparente).
3.5
1.5
PBD(blanco intenso)
4.8
3.5
Polipropileno (azul).
8.2
10
PBD (bolsa negra uso comercial).
4
4
Polietileno media densidad.
10.5
11.8
Polietileno de alta densidad.
9
10.5
) N ( 15 A I C N 10 E T 5 S I S E 0 R
D B P
Testigo H2SO4 15%
D B P
D B P FILMS
D A P
Resistencia (N)
Film
Ác. Cítrico
HCl
H2SO4
PBD (blanco transparente).
6
6.1
4.8
PBD (verde transparente).
2
4
1.5
PBD(blanco intenso)
4.1
6.2
3.5
Polipropileno (azul).
12
8.4
10
PBD (bolsa negra uso comercial).
5
6.2
4
Polietileno media densidad.
15
16
11.8
Polietileno de alta densidad.
13
10
10.5
) N ( 20 A I C 15 N E 10 T S I 5 S E 0 R
Ac. Citrico 15% HCl 15% H2SO4 15% D D D o r D D D B B B i p B M A P P P l o P P P P
FILMS
VI.
DISCUSIONES: En la practica se pudo comprobar y verificar que el acido sulfúrico es el que causa mas destrucción en el plástico ya que este es muy fuerte confiriéndole menor resistencia al plástico.
En la practica se pudo comprobar que hay un empaque que mantiene mejores sus características como es el caso del propileno que mantuvo constantes el olor y sabor de la galletas y no es tan variado como el resto.
VII.
CONCLUSIONES:
De todos los tipos de plásticos utilizados en la practica se pudo comprobar que el acido cítrico es el que causa menos daño al plástico y el que causa mas daño es el acido sulfúrico debido a que este es mas fuerte, con la ayuda de gráficos se puede observar que de los tres grupos todos los plásticos tienen igual similitud debido a que se utilizo en la mayoría polietileno de media, baja y alta densidad como también el de propileno.
Una resistencia es baja cuando las exposiciones prolongadas son largas causando daños como perdida de fuerza mecánica y decoloración
