CURSO: CURSO:
EMBALA EMBALAJE JE Y TRANS TRANSPOS POSTE TE DE DE PRODU PRODUCTO CTOS S AGROINDUSTRIALES
DOCENTE:
ING. ELZA RODRIGUEZ
TEMA:
“DETERMINACION DE LA RESISTENCIA DE LOS PLASTICOS FRENTE A LOS ACIDOS”
ALUMNO:
MARCELIANO BONIFACIO LIZBETH
CICLO:
VII
GRUPO:
“B”
CHIMBOTE – PERU 2009
PRACTICA N° 5 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 Pol Poliol iolefi efinas nas,, que pro provie vienen nen de alq alquen uenos os (hi (hidro drocar carbur buros os con dob dobles les en enlace laces). s). Son políme pol ímeros ros de alt alto o pes peso o mol molecu ecular lar y poc poco o reac reactiv tivos os deb debido ido a que están formados formados por hidrocarbur hidroc arburos os satura saturados. dos. Sus macro macromoléc moléculas ulas no están unidas entre sí quím químicame icamente, nte, excepto en los productos reticulados.
El cloruro de polivinilo (PVC) es el termoplástico más empleado y se obtiene con ácido ácid o clor clorhídr hídrico ico (HC (HCI) I) y ace acetile tileno no (C2 (C2H2) H2).Am .Ambas bas sub substa stancias ncias de part partida ida se combinan formando gas cloruro de vinilo. Polimerización se obtiene el cloruro de polivinilo, polivin ilo, que que es un un polvo polvo blanco. 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 blanda colorea y se lamina en en forma de hojas hojas y planchas 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 polietileno (símbolo (símbolo PE=polietile PE=polietileno) no) es ligero (0,92 (0,92 a 0.95 Kgdm3 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 insípid insípido, o, buen aislante y resistent resistentee a la corros corrosión. ión. Para uso permanente permanente es adecuado hasta 70ºC. 70ºC. Ejemplos de aplicación: aplicación: material de embalaje, botellas para productos químicos, aislantes eléctricos. El pe perló rlón n y ny nyló lón n so son n po poli liami amida das. s. Es Esto toss ma mater terial iales es so son n de as aspe pecto cto có córn rneo eo,, elásticos, muy alargables y poseen una gran tenacidad y resistencia al desgaste. Si
se estiran en hilos hasta alargarlos en dos a tres veces, se alcanza una resistencia cuatro veces mayor. Con estos hilos se fabrican fibras textiles resistentes, teñibles e inarrugables.
II.
OBJETIVOS:
•
III.
IV.
Evaluar la resistencia de las películas plásticas frente a los acidos fuertes y débiles.
MATERIALES Y METODOS:
•
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
V.
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.
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 P M M o . P P P P p r i l P o FILM
Film
Resistencia (N) 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 0 S E R D
M P
Testigo HC 5%
D B D D B D D B M M P P P P r o . i p l o P FILMS
Film
Resistencia (N) 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
) N ( A I C N E T S I S E R
25 20 15 10 5 0
Testigo H2SO4 5%
D B D B D D D B D M P M o . M P P P P p r i l P o FILMS
Film
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
) N ( A I C N E T S I S E R
25 20 15 10 5 0
Ac.Citrico 5% HCl 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
H2SO4 5%
FILMS
GRUPO 2: CONCENTRACIONES AL 10%
Film
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
) N ( 40 A I C 30 N E 20 T 10 S I S 0 E R 1
Testigo Ac. Citrico 10%
D B D A D B D M P P P P FILMS
Resistencia (N)
Film
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
15,0
12,0
4,0
2,5
) Polipropileno N ( 40 Polietileno Baja Densidad A I C 30 N E 20 T 10 S I S 0 E R 1 D D
M P
B P
Testigo HCl 10%
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
4,0
2,0
Polietileno Baja Densidad ) N ( 40 A I C 30 N E 20 T 10 S I S 0 E R 1 D D
M P
B P
Testigo H2SO4 10%
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 1
Ac.Citrico 10% HCl 10% H2SO4 10%
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 p B M A B B B i 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 10 N 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 p B M A B B B i l P P P o P P P P FILMS
VI.
DISCUSIONES:
Según RUDOLF PLANK (1963): Se mantiene a esta temperatura por un tiempo suficiente para que el carbono quede disuelto y difundido a través del material. El objeto tratado se deja enfriar luego lentamente, por lo general en el mismo horno en el que fue tratado. Si la transformación es completa, se dice entonces que se tiene un recocido total. El recocido se emplea para suavizar un material y hacerlo más dúctil, para eliminar esfuerzos remanentes y para refinar la estructura del grano.
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.
Según HELEN CHARLEY: La mejor explicación de las relaciones entre esfuerzo y deformación la formuló Datsko. La resistencia a los acidos de los materiales petroquímicos se utilizan en telas, toallas y equipo para industria química.
En la practica se pudo comprobar que el acido cítrico causa menos daño al plástico a comparación con en acido clorhídrico y el acido sulfúrico que la resistencia de estos es mayo, esto se debe a que es un acido orgánico, además que es utilizado en el amplio campo de la industria en la elaboración de muchos productos.
Según RUDOLF PLANK (1963): Los plásticos se caracterizan por una relación resistencia/densidad alta, unas propiedades excelentes para el aislamiento térmico y eléctrico y una buena resistencia a los ácidos, álcalis y disolventes. Las enormes moléculas de las que están compuestos pueden ser lineales, ramificadas o entrecruzadas, dependiendo del tipo de plástico. Las moléculas lineales y ramificadas son termoplásticas (se ablandan con el calor), mientras que las entrecruzadas son termoendurecibles (se endurecen con el calor).
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.
El polietileno de media y alta densidad son los que se tuvieron mayor resistencia a los ácidos debido también al grosor y área que presenta esta.
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.
Si los plásticos expuestos a mayor tiempo, la resistencia de estos seria menor hasta llegar el punto de ver la destrucción de estos presentados en forma arrugada o deformados.
Después de un día de exposición de los plásticos a ácidos los daños ocasionados son pequeños o inexistentes.
Una resistencia es baja cuando las exposiciones prolongadas son largas causando daños como perdida de fuerza mecánica y decoloración