Portál PřF UK pro podporu výuky chemie na SŠ a ZŠ

Rozpouštění polystyrenu v acetonu

Pomůcky

kádinka (250 ml), pěnový polystyren, (rukavice)

Chemikálie

aceton (případně odlakovač)

Postup

Do kádinky nalijte cca 30 ml acetonu. Poté do kádinky vhoďte kousek pěnového polystyrenu (hranolek).
Po vhození pěnového polystyrenu do acetonu se polystyren začne rozpouštět – tento proces probíhá velice rychle. Po chvíli z pěnového polystyrenu zůstane pouze polotekutá hmota.

Princip

Polystyren (zkratka PS) je poměrně tvrdý, ale křehký plast. Vzniká jako produkt polymerizace styrenu, patří do skupiny tzv. termoplastů. Termoplast je plast, který je od určité teploty plastický (tvárný) až tekutý, po ochlazení se stane pevným, přičemž tyto změny tvárnosti vyvolané teplotou mohou nastávat opakovaně.
Polystyren je odolný vůči kyselinám a zásadám, neodolává ovšem organickým rozpouštědlům (benzinu, aldehydům a ketonům). Polystyren je citlivý vůči UV záření a málo odolný teplotě, jedná se o hořlavý materiál.
Existuje několik druhů polystyrenu: standardní (krystalový – čirý a křehký PS), houževnatý (zakalený – vliv přidaného kaučuku), pěnový (vzniká tepelným zpracováním zpěňovatelného polystyrenu) a zpěňovatelný (mléčně zakalené perly nasycené pod tlakem lehkým uhlovodíkem – nadouvadlem).
Polystyren má dobré elektroizolační vlastnosti – využívá se pro výrobu jednorázového nádobí (misek, kelímků), hřebenů, obalů na CD. Pěnový polystyren slouží jako tepelný izolant.
Při syntéze pěnového polystyrenu (při polymerizační reakci výchozích molekul styrenu) dochází k vhánění vzduchu do hmoty, čímž vzniká polystyrenová pěna. Rostoucí polymer zadržuje v uzavřených kapsičkách vzduch. Výsledný produkt je z 95 % vzduch a z 5 % polystyren.
Aceton je organické rozpouštědlo patřící mezi ketony (obsahuje karbonylovou skupinu – na uhlíku vzniká kladný parciální náboj, na kyslíku záporný parciální náboj). Aceton je obsažen také v odlakovači. Aceton proniká mezi jednotlivé polymerové řetězce a uvolňuje uzavřené kapsičky vzduchu. Výsledkem je zmenšení objemu polystyrenu. Z pěnového polystyrenu se stala polotekutá hmota.

Využití

makromolekulární látky

Typ pokusu

demonstrační

Bezpečnost

pracujte v rukavicích – aceton (vysoce hořlavý)

Čas

příprava – 5 minut, vlastní provedení – 10 minut

Tipy

– pokus velmi rychlý, názorný
– spojení s praktickým životem – jak aceton (rozpouštědlo), tak i odlakovač

Video

http://www.youtube.com/watch?v=Ne12y7FIpa8 (Rozpouštění polystyrenu, použit aceton, video s hudebním doprovodem)
http://www.ceskatelevize.cz/porady/10121359557-port/michaelovy-experimenty/404-mizejici-polystyren/ (Mizející polystyren, video z pořadu PORT (Česká televize) – Michaelovy experimenty, popularizovaný výklad částečně v češtině i angličtině s titulky)
http://www.youtube.com/watch?v=45JgXKGPOV0 (E-ChemBook – Multimediální učebnice chemie, Rozpouštění pěnového polystyrenu v acetonu, video bez zvuku, provedení ve velkém množství)
http://www.youtube.com/watch?v=EfXoblXWYQA (Fun With Polystyrene and Acetone, video s hudebním doprovodem a anglickým komentářem, využitelné do 1:30)
http://www.youtube.com/watch?v=Q-Oy9rtiboY (GREAT SCIENCE EXPERIMENT – Vanishing Styrofoam – Acetone Solvent – Polystyrene, video se zvukem a hudebním doprovodem)