UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA Guía de Prácticas del Curso: CIENCIA E INGENIERIA DE MATERIALES PRACTICA Nº 11 IDENTIFICACION DE TERMOPLASTICOS POR PIROLISIS
1 . O B J E T I V O S
Observar el comportamiento de diferentes plásticos frente a la combustión. Reconocer los polímeros al contacto con la llama de un mechero, reconociendo cada una de sus propiedades físicas
2 . - FUNDAMENTO TEÓRICO La forma más rápida de identificar el plástico con el que está fabricada una pieza es a través de las siglas marcadas en su interior. También existe otro método basado en las características de la combustión de los plásticos: el ensayo de pirolisis. Si no existe el código de identificación, realizar el ensayo de pirolisis 2.1 INTRODUCCIÓN A LA PIROLISIS La pirolisis es la descomposición descomposici ón química de un material, obtenido por medio del calor y/o combustión. Se debe tener en cuenta que este método es muy accesible, pero no siempre es definitorio ya que los plásticos poseen colorantes, aditivos, etc. las cuales varían la combustión del plástico. Por otro lado solo sirve para termoplásticos y siempre que estos no tengan cargas ni refuerzos poliméricos (fibra de vidrio, talco, etc.) 2.2 COMBUSTIBILIDAD COMBUSTIBILIDAD Este ensayo puede identificar a muchos plásticos a groso modo, cuando son calentados cuidadosamente y luego quemados. Debe realizarse cuidadosamente con pequeñas cantidades de material, porque si el calentamiento es demasiado rápido e intenso probablemente no se puedan observar los cambios característicos que puedan ser de nuestro interés. Si se emplean grandes cantidades pueden ocurrir explosiones como en la nitrocelulosa o sustancias que la contengan como el celuloide que arde violentamente y otros materiales como el PVC o hidrocarburos fluorados que se descomponen con desprendimiento de gases irritantes.
3.- MATERIAL •
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Probetas de diferentes plásticos. Mechero Papel PH Pinzas Cúter Tijeras
4.- PROCEDIMIENTO 1.-.Lee atentamente los fenómenos que debes observar, teniendo en cuenta cuando los debes observar. a. La cantidad y color del humo que produce, la observación se realizará mientras el plástico arda. El color puede variar desde blancuzco hasta negro y la cantidad de humo desde casi inapreciable hasta una gran cantidad. b. Color de la llama, varía entre azulado, amarillo-anaranjado y verdoso. c. Combustibilidad se observa si la llama se extingue cuando se retira el mechero, si arde con dificultad, si chisporrotea o es una llama intensa. d. Tipo de fusión, se debe observar si el plástico se funde fácilmente y gotea, si se descompone, si toma consistencia de goma o si se carboniza. (Se debe mantener la llama durante 8 ó 10 segundos). e. PH de los gases, Se humedece el papel pH en agua destilada y se expone al humo justo después de apagar la llama. Después se comparan los colores resultantes. f. Olor de la combustión Este es un ensayo muy subjetivo pero intentaremos clasificar el olor en: picante e irritante, a cuerno quemado, a vela, a gas natural. 2.- Sujeta una probeta por un extremo y expón el otro a la llama durante unos segundos. 3.- Anota los resultados en la tabla 1. 4.- Compara los datos obtenidos con los proporcionados en la tabla 2 y llega a una conclusión acerca del plástico en cuestión. PRECAUCIONES · El humo de la combustión puede resultar tóxico, por lo que la habitación debe estar bien aireada y el humo no se puede oler directamente sino aireándolo antes de que llegue a la nariz. · La probeta no se debe apagar soplando ni agitarla, introdúcela en un recipiente con agua.
Pasos detallados 1.- Comprobar si existe la marca del plástico de fabricación de la pieza. 2.- Si no existe el código de identificación, realizar el ensayo de pirolisis. Preparar el equipo: mechero o encendedor, pinza, cúter y tabla de características de combustión. Utilizar guantes y barbijo. Se recomienda realizar el ensayo en una campana con extracción de gases. 3.- Extraer una pequeña muestra del plástico de una zona no vista. 4.- Prender fuego al extremo de la muestra y observar las características de la combustión. 5.- Identificar el color de la llama. 6.- Observar el color del extremo en combustión. ¿Sin cambio de color, transparente…?
7.- Observar el comportamiento de la llama. ¿Sigue ardiendo la muestra al retirarla de la llama?
8.- Apagar la llama y observar el humo generado: cantidad, color y olor.
9.- Observar el extremo fundido. ¿Se carboniza, gotea, se forman hilos, aparecen burbujas?
10.- Identificar las características de la combustión del plástico en la tabla y del posible polímero del que se trata. Es aconsejable realizar el ensayo con una muestra patrón para comparar resultados.
5.- RESULTADOS Probet a nº 1 2 3 4 5
Cantidad y Color de color del la llama humo
Combustibi lidad
Tipo de fusión
Tabla nº 1.- Toma de datos del ensayo de combustión
pH del humo
Olor
Tipo de plástico
Tipo de plástico PEAD PEBD PP PVC PS PA-6 PET PC
Cantidad y color del humo Muy poco, blanco Muy poco, blanco Sin humo
Color de la llama
Amarillo centro azul Amarillo centro azul Amarillo centro azul Bastante Contorno blancuzco verde Negro con Amarilla hollín Muy poco, Azulada blanco Humo negro Amarillo con hollín anaranjado Negro Amarilla
Combustibilidad
Tipo de fusión
Continua ardiendo tras quitar el fuego Continua ardiendo tras quitar el fuego Continua ardiendo tras quitar el fuego Llama auto extinguible
Funde rápido gotea Funde rápido gotea Funde rápido gotea Se ablanda
pH del humo y Neutro y Neutro y Neutro cido
Continua ardiendo tras Se vuelve pastoso Neutro quitar el mechero Se auto extingue, arde Pocas gotas, se Básico mal descompone, efervescente - Continua ardiendo tras gotea Acido quitar el mechero Autoexinguible con el Funde y se cido débil tiempo descompone
Tabla Nº 2: Tabla de resultados del ensayo de combustión
6.- BIBLIOGRAFIA Revista Digital Sociedad de la Información/ Mercedes Rodenas Pastor Profesora de tecnología. IES universidad laboral de Albacete http://tecnologiadelosplasticos.blogspot.com/2013/10/identificacion-por-pirolisis.html http://www.todomecanica.com/chapa-pintura/identificacion-termoplasticos-pirolisis.html
Olor A vela recién apagada A vela recién apagada Intenso a vela recién apagada Intenso asfixiante Gas natural Pelo quemado Olor dulzón Papel quemado
6.- BIBLIOGRAFIA Revista Digital Sociedad de la Información/ Mercedes Rodenas Pastor Profesora de tecnología. IES universidad laboral de Albacete http://tecnologiadelosplasticos.blogspot.com/2013/10/identificacion-por-pirolisis.html http://www.todomecanica.com/chapa-pintura/identificacion-termoplasticos-pirolisis.html
