Mở đầu: Chất dẻo đầu tiên là poly(vinyl chloride), được phát triển vào năm 1838. Tiếp theo đó là các chất dẻo sản xuất từ polystyrene vào năm 1839, ... Nhưng cho đến khi nhà hoá học người Mỹ, Leo Baekeland khám phá ra poly(phenol formaldehyde) vào năm 1907 thì chất dẻo mới phát triển mạnh mẽ. Chất dẻo là gì? Chúng có thành phần và các tính chất cơ lí gì?
Lời giải:
- Chất dẻo là những vật liệu polymer có tính dẻo.
- Thành phần của chất dẻo bao gồm: polymer là thành phần chính, các hoá chất dẻo và chất độn.
- Tính chất cơ lí của chất dẻo: có khả năng bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt, áp lực bên ngoài mà vẫn giữ được sự biến dạng đó khi thôi tác dụng.
1. Chất dẻo
Thảo luận 1: Hệ thống ống dẫn và thoát nước sinh hoạt chủ yếu làm từ chất dẻo PVC (Hình 10.1). Hãy cho biết ưu điểm và nhược điểm của vật liệu này.
Lời giải:
- Ưu điểm: có tính cách điện tốt, bền với acid, giá thành rẻ.
- Nhược điểm: cứng, kém ổn định và khó gia công.
Luyện tập: Viết phản ứng điều chế PE, PP, PVC từ các monomer tương ứng.
Lời giải:
Phương trình hoá học:
2. Vật liệu composite
Luyện tập: Nêu ưu điểm của vật liệu composite so với các polymer ban đầu.
Lời giải:
- So với các polymer ban đầu, vật liệu composite có nhiều tính chất quý như nhẹ hơn, cách nhiệt và cách điện tốt hơn, độ bền cao hơn,...
3. Sử dụng chất dẻo và bảo vệ môi trường
Thảo luận 2: Nêu các vật dụng bằng chất dẻo thường được sử dụng hằng ngày mà có thể tái chế.
Lời giải:
Các vật dụng bằng chất dẻo thường được sử dụng hằng ngày có thể tái chế: Chai nhựa đựng nước khoáng, nước ngọt…; chai nhựa đựng nước súc miệng, nước muối sinh lí; chai, lọ đựng mỹ phẩm, dầu gội, sữa tắm; ống nhựa PVC; …
Học sinh có thể tham khảo ảnh sau để nhận biết các chất dẻo có thể tái chế trong gia đình mình.
Thảo luận 3: Để hạn chế sử dụng túi nylon làm bằng chất dẻo, em có thể dùng biện pháp nào?
Lời giải:
Để hạn chế sử dụng túi nylon làm bằng chất dẻo, em có thể dùng biện pháp:
- Khi đi chợ thay vì sử dụng túi nylon thì ta có thể sử dụng túi vải tái sử dụng.
- Chọn các sản phẩm được đóng gói trong vật liệu thân thiện với môi trường giúp giảm thiểu túi nylon.
- Tuyên truyền và giáo dục để mọi người biết được tác hại to lớn của việc sử dụng túi nylon.
Vận dụng: Thuật ngữ 3R bao gồm Reduce (tiết giảm), Reused (tái sử dụng) và Recycle (tái chế) nhằm hạn chế rác thải (trong đó chủ yếu là vật liệu polymer) đã xuất hiện và thực hiện từ lâu trên thế giới. Những năm gần đây, ở Việt Nam khẩu hiệu này cũng đã được tuyên truyền và áp dụng. Tuy nhiên, khâu tái chế rác vẫn còn rất hạn chế. Hãy nêu những hạn chế trong quá trình tái chế rác thải ở địa phương em.
Lời giải:
- Hiện nay tại địa phương em vẫn còn một số hạn chế trong quá trình tái chế rác thải như sau:
+ Nhận thức của người dân về tái chế rác chưa cao, phân loại rác thải tại nguồn chưa được thực hiện triệt để.
+ Chưa có nhiều doanh nghiệp, tổ chức tái chế rác thải.
+ Hệ thống thu gom rác chưa toàn diện, chủ yếu là rác sinh hoạt, còn nhiều loại rác khác chưa được thu gom.
+ Việc tiêu thụ sản phẩm tái chế còn gặp nhiều khó khăn do chất lượng chưa cao, thị trường chưa phát triển.
+ Cơ sở xử lý, tái chế rác có công suất thấp, chưa đáp ứng được nhu cầu thu gom rác ngày càng tăng.
Bài tập
Bài tập 1: Hãy nêu một số biện pháp tránh lạm dụng chất dẻo trong cuộc sống thường ngày.
Lời giải:
Một số biện pháp tránh lạm dụng chất dẻo trong cuộc sống thường ngày:
- Tiết giảm: Hạn chế sử dụng túi nylon nếu không cần thiết; sử dụng túi cói, túi vải thay cho túi nylon; sử dụng bình thủy tinh đựng nước thay chai nhựa, cốc nhựa dùng một lần, …
- Tái sử dụng: Khi đã sử dụng các túi nylon, chai nhựa, cố gắng tái sử dụng chúng vào các mục đích phù hợp.
- Tái chế: Phân loại và tái chế rác thải nhựa cũ hỏng hoặc đã qua sử dụng …
Bài tập 2: Các polymer thiên nhiên như tinh bột, cellulose có khả năng phân huỷ sinh học rất tốt. Hơn nữa, chúng được xem là các vật liệu xanh, có thể tái tạo. Hãy tìm hiểu và liệt kê một số vật dụng được làm từ loại polymer này.
Lời giải:
- Một số vật dụng được làm từ loại polymer này là: bàn ghế, giường, tủ, giấy, sách, vở,...
Bài tập 3: Trong công nghiệp, PVC được dùng làm chất dẻo được sản xuất từ ethylene với hiệu suất giả định cho từng bước theo sơ đồ sau:
Cần bao nhiêu tấn ethylene để sản xuất 1 tấn PVC theo sơ đồ và hiệu suất trên?
Lời giải:
Đổi 1 tấn = 1000 kg.
Xét 1 mắt xích PVC, ta có sơ đồ:
Theo tỉ lệ ta có: methylene lí thuyết =
Do hiệu suất toàn bộ quá trình là:
Nên khối lượng ethylene thực tế cần dùng là:
methylene thực tế = 0,9812 tấn