Экологические аспекты изучения темы «полимеры» в курсе химии средней общеобразовательной школы

Первоначальные сведения о полимерах в школьном курсе рассматриваются при изучении полимеризации этилена и пропилена, и получение в результате полиэтилена и полипропилена, но ничего не сказано об экологических проблемах производства полиолефинов.

Итак, к полиолефинам относятся полиэтилен, полипропилен, полимеры на основе α – олефинов и полиизобутилен.

Однако, производство полиэтилена, полипропилена и поливинилхлорида приносит немалые экологические проблемы для окружающей природной среды.

Производство полиэтилена и других полиолефинов относиться к категории пожароопасных и взрывоопасных (категория А): этилен и пропилен образуют с воздухом взрывчатые смеси. Оба мономера обладают наркотическим действием. ПДК в воздухе этилена составляет 0,05 ∙ 10 -3 кг/м3, пропилена - 0,05 ∙ 10 -3 кг/м3. Особенно опасно производство полиэтилена высокого давления (ПЭВД), поскольку оно связано с применением высокого давления и температуры. В связи с возможностью взрывного разложения этилена во время полимеризации реакторы оборудуют специальными предохранительными устройствами (мембраны) и устанавливают в боксах. Управление процессом полностью автоматизировано. При производстве полиэтилена низкого давления и полипропилена особую опасность представляет применяемый в качестве катализатора диэтилалюминийхлорид. Он отличается высокой реакционной способностью. При контакте с водой и кислородом взрывается. Все операции с металлоорганическими соединениями должны проводиться в атмосфере чистого инертного газа (очищенный азот, аргон). Небольшие количества триэтилалюминия можно хранить в запаянных ампулах из прочного стекла. Большие количества следует хранить в герметически закрытых сосудах, в среде сухого азота, либо в виде разбавленного раствора в каком-либо углеводородном растворителе (пентан, гексан, бензин – чтобы не содержали влаги). Триэтилалюминий является токсичным веществом: при вдыхании его пары действуют на легкие, при попадании на кожу возникают болезненные ожоги. В этих производствах используется также бензин. Бензин - легковоспламеняющаяся жидкость, температура вспышки для разных сортов бензина колеблется от - 50 до 28 °С. Концентрационные пределы воспламенения смеси паров бензина с воздухом составляют 2-12% (объемных). На организм человека оказывает наркотическое действие. ПДК бензина в воздухе = 10,3 ∙ 10 -3 кг/м3. Порошкообразные полиолефины образуют взрывоопасные смеси. ПДК полипропилена составляет: 0,0126 кг/м3. При транспортировании порошкообразных полиолефинов происходит образование аэрозолей и неизбежно накапливание зарядов статического электричества, что может привести к искрообразованию. Транспортирование полиолефинов по трубопроводу производят в атмосфере инертного газа. Для защиты окружающей среды все вентиляционные выбросы из производственных помещений должны подвергаться очистке на специальных установках. Сточные воды при отмывке полиэтилена низкого давления и полипропилена от остатков катализатора и продуктов его распада, а также образующиеся при регенерации промывной жидкости должны подвергаться нейтрализации и тщательной очистке на специальных очистных сооружениях.

Сходным полимером является поливинилхлорид. Если к ацетилену присоединить хлороводород, то образуется газообразное вещество винилхлорид, или хлорвинил.

Винилхлорид полимеризуется также, как и этилен. Из поливинилхлорида получают химически и механически стойкую пластмассу.

Производство и использование винилхлорида относят также к категории взрывоопасных и пожароопасных (категория А). Винилхлорид в газообразном состоянии оказывает наркотическое действие, продолжительное пребывание в помещение, в атмосфере которого содержится большое количество винилхлорида вызывает головокружение и потерю сознания. ПДК в рабочих помещениях составляет 3∙ 10-5 кг/м3. При концентрации 1 ∙ 10-4 кг/м3 вызывает раздражение слизистых оболочек, а запах начинает ощущаться даже при 2 ∙ 10-4 кг/м3. Вдыхание паров при открытом испарении мономера вызывает острое отравление. Другие мономеры используемые при производстве политетрафторэтилена, политрифторхлорэтилена, поливинилфторидов также не менее токсичны.

Это интересно:

Динамика изменения габаритных показателей детей 7 - 15 лет, не занимающихся спортом
В ходе решения второй задачи была исследована динамика изменения выбранных нами показателей. Результатом исследования стали результаты, представленные на графике, вертикальная ось которого обозначает: для длины тела и обхвата грудной клетки - см., для веса тела - кг.; а горизонтальная ось указывает ...

Развитие педагогической антропологии как самостоятельной области знания
Появление этого совершенно непривычного термина не было случайностью. Поиски в сфере народного образования, переосмысление привычных взглядов на воспитание детей представляли значительный интерес для российского общества того времени. Отмена крепостного права ломала многие стереотипы и вызвала к жи ...

Развитие образной речи на основе произведений
В старшей группе у детей продолжают развивать интерес и любовь к художественной литературе. Значительно услож­няются задачи, которые педагог должен решать, знакомя ребенка шестого года жизни с произведениями различных жанров. У детей воспитывают способность замечать некоторые выразительные средства ...