Dištančné Chémia 9 ročník 7.4-9.4.2021
Plasty
 

 
Plast alebo plastická hmota, alebo staršie - umelá hmota je typ materiálu pozostávajúceho z organických polymérov alebo ich zmesí s technologicky vhodnými prísadami.
 
Rozdelenie:
 
termoplasty - tvarovateľné za tepla
termosety - po vytvrdnutí už pôsobením tepla nemäknú
 
Polyetylén
Polyetylén alebo polyetén (skr. PE) je termoplast, ktorý vzniká polymerizáciou eténu.
 
n CH2=CH2  ?  —[CH2–CH2]n—
 
 
Vlastnosti:
 
Polyetylén sa vyznačuje pomerne vysokou odolnosťou voči kyselinám, zásadám a niektorým ďalším chemikáliám. Je čiastočne kryštalický, pričom so stupňom kryštalizácie rastie aj hustota, mechanická a chemická odolnosť. Polyetylén napučiava vo vode len málo (menej ako 0,1 %), vo vode pláva (? < 1 g/cm?). V polárnych rozpúšťadlách sa prakticky nerozpúšťa. Pre vodnú paru je nepriepustný, ale kyslík, oxid uhličitý a aromatické zlúčeniny prepúšťa. Jeho vlastnosti sa dajú vylepšiť kopolymerizáciou.
 
Nevýhodou polyetylénu je, že ho možno použiť len do teploty 80 °C. Nefarbený je mliečne zakalený a matný, na dotyk voskovitý a veľmi ľahko sa poškriabe. Pre nepolárny povrch sa polyetylén bez vhodnej úpravy len ťažko spája lepením či lisovaním.
 
 
Použitie:
 
Používa sa predovšetkým na výrobu fólií, vriec na odpad, fólií pre poľnohospodárstvo, obalov. V menšej miere sa používa na výrobu káblov a potrubí.
 
Najdôležitejšie použitie je výroba dutých predmetov vo formách, napríklad fľaše na čistiace prostriedky do domácnosti, veľkoobjemové nádoby s kapacitou do 1000 litrov.
 
 
Polyvinylchlorid PVC
 
Polyvinylchlorid, skrátene PVC je umelo vyrobený plastický polymér so širokým použitím. Vyše 50 % vyrobeného polyvinylchloridu sa používa v stavebníctve (okná, kanalizácia, podhľady), kde nahrádza tradičné stavebné materiály, ako je drevo, betón alebo keramiku. Ďalej sa používa pre výrobu obalov, káblov, infúznych setov, hračiek, automobilov ai.
 
Polyvinylchlorid je polymér, ktorý sa skladá zo zreťazených jednotiek monoméru vinylchloridu (chloroetylénu), ktorý u robotníkov vyrábajúcich PVC spôsobuje špecifický typ rakoviny pečene.
 
 
n CH2=CH?Cl ? (? CH2?CHCl ?)n
 
Výsledný polymér má vysokú tvrdosť, preto sa zmäkčuje pridávaním tzv. plastifikátorov, ktoré dodávajú PVC pružnosť a ohybnosť. Okolo 90% zmäkčovadiel v PVC tvoria ftaláty (estery kyseliny ftalovej). Najpoužívanejšie sú di-2-ethylhexylftalát (DEHP), diisodecyl ftalát (DIDP) a diisononyl ftalát (DINP).
 


 
Polystyrén
 
Polystyrén alebo polystyrol (skratka PS) je čiastočne amorfný termoplast. Je veľmi rozšírený, pre svoje tepelnoizolačné a ochranné vlastnosti sa používa ako tepelná izolácia a obalový materiál. Patrí do skupiny polyolefínov. Polystyrén má pridelené medzinárodné identifikačné číslo pre plasty 6.
 
Polystyrén je priehľadný tvrdý a zároveň veľmi krehký plast. Je odolný voči zásadám, minerálnym kyselinám a väčšine vodných roztokov, voči benzínu, ketónom a aldehydom však nie (polystyrén je všeobecne málo odolný voči organickým rozpúšťadlám). Okrem toho je pomerne citlivý na UV žiarenie.
 
Polystyrén je zdravotne nezávadný (pri normálnych teplotách), a preto našiel využitie ako obalový materiál na potraviny (penový aj štandardný polystyrén).
 

 
Polystyrén sa vyrába polymerizáciou monoméru — styrénu (etenylbenzénu). Samotný polymerizačný proces sa vyznačuje viacerými charakteristickými vlastnosťami. Reakciou vzniká polymérny uhlíkový reťazec, v ktorom je na každom druhom atóme uhlíka naviazaný fenyl C6H5–.
 
 

 
Použitie
 
V elektrotechnike sa polystyrén používa pre svoje dobré elektroizolačné vlastnosti. Okrem izolácie káblov sa používa aj na výrobu elektrických vypínačov, cievok apod. Polystyrén sa vo veľkej miere používa v stavebníctve ako tepelná izolácia, na stavbu modelov a kulís. Penový polystyrén sa používa ako obalový materiál na potraviny a rôzne krehké tovary. Polystyrén tvorí tiež základ bojovej látky Napalm-B. V stavebníctve sa drobený polystyrén využíva ako prímes do ľahkého betónu, alebo lisovaný na účelové dosky ako stavebná izolácia.
 
 
Fenoplasty – sú zdraviu škodlivé látky čiernej farby.
 
Polymerizácia - je chemická reakcia, v ktorej vzniká z malej jednoduchej molekuly – monoméru makromolekula – polymér.
 
 
Zapakuj si:
 
1. Ako rozdeľujeme plasty?
2. Čo je to plast?
3. Definuj pojem polymerizácia.

Chémia a výživa
 
Bielkoviny
Sú základným stavebným materiálom našich buniek a predstavujú látkový základ života.
Rastlinné bielkoviny sú najmä v strukovinách, obilninách a zemiakoch
Živočíšne bielkoviny obsahujú najmä mäso, vajcia, mlieko, tvaroh, jogurt, syr.

Tuky
Človek ich využíva ako zdroj telesnej energie, alebo ich ukladá v tukovom tkanive ako zásobné látky
Rastlinné tuky alebo oleje (získané najmä zo slnečnice, repky, sóje a olív)
Živočíšne tuky – najmä masť, maslo, rybí tuk

Cukry
Človek využíva cukry ako hlavný zdroj energie, ktorá sa uvoľňuje v tele pri ich oxidácii až na oxid uhličitý a vodu (opak fotosyntézy)
Jednoduché cukry (sú vo všetkých sladkých plodoch, najmä v hrozne, v  mede)
Zložité cukry (obsahuje ich najmä repný cukor, obilie, zemiaky, ryža, mlieko, strukoviny, kukurica)
Čo a koľko má teda človek jesť, čo a koľko potrebuje, aby si udržal zdravie? Treba zdôrazniť, že na túto otázku nie je jednoznačná odpoveď už aj preto, lebo sa odlišujeme vekom, telesným typom, fyzickou záťažou či zdravotným stavom.

Každá potravina má svoju charakteristiku, niečo, čím sa líši od ostatných. Môže to byť napr.: obsah bielkovín, tukov, cukrov, vitamínov, minerálnych látok, či vlákniny. Žiadna potravina nemá schopnosť poskytnúť nášmu telu všetky živiny, ktoré potrebuje pre svoju činnosť. Z toho vyplýva požiadavka pestrosti stravy a rôznorodosti pri výbere potravín.


 
Zopakuj si:
1. Ktoré prírodné látky sú základom našej výživy?
2. Prečo má byť naša strava pestrá?
3. Čo sú to bielkoviny?
Organické zlúčeniny
Uhlík (lat.Carboneum) je chemický prvok v Periodickej tabuľke prvkov, ktorý má značku C a protónové číslo 6. Uhlík tvorí základný stavebný kameň všetkých organických zlúčenín a tým aj všetkých živých organizmov. Zlúčeniny uhlíku sú aj jedným zo základov svetovej energetiky, fosílne palivá ako zemný plyn a uhlie slúžia ako energetický zdroj na výrobu elektriny a vykurovanie, produkty spracovania ropy sú nevyhnutné pre pohon spaľovacích motorov. Výrobky chemického priemyslu na báze uhlíka sú súčasťou každodenného života či ide o plastické hmoty, umelé vlákna, náterové hmoty alebo liečivá.
 

 
 
Uhlík je typický nekovový prvok, ktorý sa ako nerast v elementárnom stave vyskytuje v prírode v dvoch základných modifikáciách a v posledných približne 20 rokoch bola laboratórne vytvorená tretia modifikácia:
 
Tuha alebo grafit je tvorená/ý uhlíkom, ktorý kryštalizuje v šesťuholníkových šupinkách a patrí medzi najmäkšie známe nerasty. Táto vlastnosť sa využíva napr. pri výrobe ceruziek, v ktorých mletá tuha tvorí základnú zložku tyčinky určenej na písanie a kreslenie.
 

 
Diamant je tvorený uhlíkom, ktorý kryštalizuje v kockovej sústave a je najtvrdším a veľmi cenným prírodným nerastom. Váha diamantov sa udáva v karátoch.
 

 
 
Fullerény súnovo objavené sférické molekuly, zložené z päť alebo častejšie zo šesťčlenných kruhov atómov uhlíka. V priestore sú tieto molekuly usporiadané do guľovitého tvaru a sú mimoriadne odolné voči vonkajším fyzikálnym vplyvom.
 
Organické zlúčeniny sú chemické látky, ktoré obsahujú väzbu C-C. Každý atóm uhlíka je schopný vytvárať celkom 4 tieto tzv. jednoduché väzby, okrem toho aj väzbu dvojitú C=C a väzbu trojitú. Môžu preto vznikať dlhé reťazce a molekuly s rozvetvenou alebo cyklickou štruktúrou. Spolu s uhlíkom sa v týchto molekulách viažu aj ďalšie prvky, najmä biogénne prvky vodík, kyslík, dusík, síra a  fosfor, ale môžu to byť aj halogény, kremík a mnoho ďalších. Vďaka tomu existuje veľa kombinácií; v súčasnosti poznáme viac ako 10 miliónov organických zlúčenín.
 
Práve vďaka tejto obrovskej rozmanitosti sa organické látky stali základným stavebným kameňom živej hmoty. Každá bunka živého organizmu obsahuje desiatky tisíc chemických zlúčenín, ktoré majú tú jedinú spoločnú vlastnosť, že ich základný skelet je vytvorený atómami uhlíka v rôznych väzobných stavoch.
 
Uhľovodíky sú zlúčeniny, ktoré vo svojej molekule obsahujú iba atómy uhlíka a vodíka. Je možné ich v zásade rozdeliť na:
 
alifatické,ktorých molekuly majú tvar reťazca
alicyklické, ktorých molekuly majú tvar kruhu
 
Obidve tieto skupiny potom podľa väzieb medzi atómami uhlíka delíme na:
 
alkány s iba jednoduchou väzbou C-C
alkény, obsahujúce minimálne jednu dvojitú väzbu C=C
alkíny, obsahujúce minimálne jednu trojitú väzbu
aromatické, ktorých molekuly obsahujú aspoň jeden šesťčlenný kruh, tzv. benzénové jadro.
 
Zlúčeniny, ktoré vo svojej molekule obsahujú C, H a O, možno zhruba rozdeliť do nasledujúcich skupín:
 
alkoholy, obsahujúce skupinu C-OH
fenoly, ktoré skupinu -OH majú pripojenú k aromatickému jadru
étery, obsahujúce skupinu C-O-C
peroxidy, obsahujúce skupinu C-O-O-C
aldehydy, obsahujúce skupinu HC=O
ketóny, obsahujúce skupinu C-CO-C
karboxylové kyseliny, obsahujúce skupinu -COOH
estery, obsahujúce skupinu R-C-OOR
 
 
Význam:
Organické zlúčeniny majú pre človeka veľký význam. Mnohé zmesi organických zlúčenín rastlinného a živočíšneho pôvodu sú základom našej potravy, napr. múka, strukoviny, zelenina, ovocie, mlieko, zemiaky, mäso, nášho oblečenia, napr. vlna, hodváb, bavlna, príp. materiálov na výrobky dennej potreby, napr. drevo, koža. Rozvoj dnešnej kultúry by bol nemysliteľný bez vynálezu papier, ktorý sa vyrába z dreva. Podobne si nevieme predstaviť modernú civilizáciu bez pestrej palety liečiv, farbív, plastov, syntetických vláken, pracích prostriedkov, pohonných látok, palív.
 
 
Zopakuje si:
 
1. Ktoré dva chemické prvky obsahuje každá organická zlúčenina?
2. Aké tri modifikácie má uhlík?
3. Aké protónové číslo má uhlík?