Scheikunde mavo3 H6.6

• Scheikunde
• Middelbare school
• mavo
• Leerjaar 3

Hoofdstuk 6.6 

KUNSTSTOFFEN=POLYMEREN

         Scheikunde mavo3

Uitvinding

Ontstond doordat piepschuim is uitgevonden in 1820.

Uitgevonden in 1860, dat noemden ze celluloid. werd vooral gebruikt voor fotorolletjes. Nadeel was dat het alleen tegen lage temperatuur kon, erg brandbaar was en ontploffingsgevaar.

• blijft lang goed
• flexibel

• makkelijk te maken
• licht van gewicht
• isoleren goed
• kunnen goed tegen  kou en warmte
  
• vergeleken met andere  producten heel goedkoop.

*moeilijk te recycelen

*Het duurt lang voordat het kunststoffen vergaan.

*Bij verbranding komen kankerverwekkende stoffen (dioxines)vrij.

Plastic was een goed idee!

Plastic is een wondermiddel. 

Zo heeft het geholpen om olifanten te beschermen. 

Vroeger maakten ze van hun slagtanden biljartballen. Die zijn nu van plastic.

nadelen kunststoffen

• ze zijn niet of nauwelijks afbreekbaar en veroorzaken daardoor veel problemen zoals de plastic soep en sterfte van dieren

• bij verbranden komen  vaak giftige stoffen vrij

• alleen de  bio - en synthetisch afbreekbare polymeren (door licht,water of micro-organisme)   belasten het milieu niet. 
  

de plastic soep

Plasticsoep is overal.

Hier zijn de dieren gevonden.

Waar komt het plastic vandaan?

Zowel plastics als microplastics komen in oppervlaktewater terecht. 

Polymeren

• Een polymeer is een molecuul opgebouwd uit vele kleine moleculen, monomeren genaamd. 

• Het koppelen van monomeren wordt polymeriseren genoemd. 

Polymeren

• Kunststoffen horen bij een groep stoffen die polymeren heten.
  
• Polymeren zijn lange moleculen (macromoleculen) opgebouwd uit steeds herhalende eenheden (monomeren).

• Bekende polymeren zijn zetmeel, cellulose (natuurlijke polymeren) en kunststoffen (synthetische polymeren).

Polymeren

Macromoleculen, zeer grote moleculen

uit het Grieks:

poly = veel

meras = delen

veel zich herhalende delen

= repeterende eenheid

Polymeren

polymeer =

macromolecuul =
zeer groot molecuul

is opgebouwd uit

monomeren

Polymeren

Een polymeer is een molecuul opgebouwd uit vele kleine moleculen, monomeren genaamd.  

Het koppelen van monomeren wordt polymeriseren genoemd. 

Kraken en polymeren

• Kraken: lange koolstofketens opbreken in kortere stukjes

• Polymeren: Keten van korte stukjes die aan elkaar worden geplakt. Kan alleen als er een dubbele binding in zit (alkeen)

Structuur en eigenschappen

De structuur van een polymeer is bepalend voor de eigenschappen en daarmee ook voor de toepassing. De polymeren die we kunnen onderscheiden aan de hand van eigenschappen zijn:

1. Thermoplasten

2. Thermoharders

3. Elastomeren

Thermoplasten 

Thermoplast

Plastic wordt zacht door verwarming 

Geen dwarsverbindingen tussen polymeren 

_______________

_______________    vb: Polyetheen, polypropeen, 

_______________            PVC (polyvinylchloride)

Thermoplasten 

• Dat thermoplasten smelten bij hogere temperatuur ligt aan de chemische structuur;
• Thermoplasten bestaan uit allemaal losse ketens.

Thermoplasten 

• Thermoplasten zijn polymeren die bij verwarmen zacht en buigzaam worden. Ze hebben lineaire en vertakte ketens.
• Worden gebruikt bij:
• schuim
• folie
• buizen
• kabel
• vezels
• kunstglas

Thermoharders

Thermoharders 

Thermoharders blijven hard als ze verwarmd worden. Toepassingen:

• speelgoed
• huishoudelijke artikelen
• bakeliet

omdat ze een driedimensionaal fijnmazig netwerk van polymeerketens met dwarsverbindingen hebben.

Thermoharders

• Bij een thermoharder zijn de ketens verbonden door dwarsverbindingen (crosslinks);
  
• Hierdoor blijven ze bij verhitting intact

plastic

In ons dagelijks taalgebruik hebben we het vaak over "plastic". Hiermee bedoelen we kunststoffen die vervormbaar (plastisch) zijn. Dit zijn dus thermoplasten.

Er zijn ook kunststoffen die niet vervormbaar zijn (thermoharders). Niet alle kunststoffen zijn dus "plastic".

In het volgende filmpje zie je hoe je de hardheid van een thermoplast kunt veranderen.

Thermoplasten en thermoharders

Een manier om kunststoffen te sorteren is door te kijken naar de eigenschappen als je het verwarmt. Er zijn soorten die dan makkelijk smelten (thermoplasten) en soorten die niet snel smelten (thermoharders). Als je naar de structuur van het polymeer kijkt, kun je het verschil tussen die twee goed zien. Links zie je een thermoplast, rechts een thermoharder:

Elastomeren 

elastomeer (plaatje = verschil tussen elastomeer en thermoplast te zien)

• elastische polymeren zoals b.v. rubber of in kleding die meerekt 
  
• zitten wel wat dwarsverbindingen tussen de lange losse moleculen maar veel minder dan in thermoharder,
•  daardoor kunnen moleculen uitrekken en laat je los, dan trekken ze zelf terug

Composiet

• Combinatie van verschillende materialen om eigenschappen te combineren.
• Voorbeeld: carbon (plastic versterkt met carbonvezels), toepassing in racefietsen en vliegtuigen.
• Mengsel van metalen noem je een legering.

Wat is een polymeer?

1. Een macromolecuul
2. een legering
3. een serie gekoppelde monomeren
4. een alliage

Wat zijn grote voordelen van kunststoffen?

1. Milieuvriendelijk
2. Geleidt goed elektriciteit
3. Licht van gewicht en roest niet
4. Kan erg goed tegen hitte

Kunststoffen worden steeds meer toegepast.
De nieuwste vliegtuigen bestaan voor het grootste deel uit kunststoffen.
Schrijf drie voordelen op waarom kunststoffen steeds vaker gebruikt worden

Hoe heet de stap om van ruwe olie nafta te maken?

1. destillatie
2. kraken
3. polymerisatie

Kunststoffen worden gemaakt door kleine koolwaterstofmoleculen aan elkaar te verbinden. Hoe heet dit proces?

1. polymeren
2. macromoleculen
3. polymeriseren
4. composieten

Waaruit worden kunststoffen gemaakt?

1. Plastic
2. Aarde
3. Aardolie
4. Staal

Zijn kunststoffen goed voor het milieu?

1. Ja
2. Nee

Een legering is een mengsel van samengesmolten kunststoffen.

1. Waar
2. Niet waar

Geef aan welke materiaaleigenschappen kunststoffen gemeenschappelijk hebben.
Het gaat er hierbij om dat de overgrote meerderheid van de kunststoffen deze eigenschap heeft. Je hoeft geen rekening te houden met uitzonderingen.

1. Biologisch afbreekbaar
2. Brandbaar
3. Buigzaam
4. Waterbestendig

Wat zijn grote voordelen van kunststoffen?

1. Milieuvriendelijk
2. Geleidt goed elektriciteit
3. Licht van gewicht en roest niet
4. Kan erg goed tegen hitte

Welke van de onderstaande kunststoffen is niet geschikt om te recyclen en waarom.

1. PVC, deze stof is een thermoplast
2. Bakeliet, deze stof is een thermoplast
3. Bakeliet, deze stof is een thermoharder.
4. PVC, deze stof is een thermoharder.

https: