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文档简介
燃烧和密度法鉴别塑料第五组:王丽、万蓉蓉、陆星、王禹、罗吉坤PPT:陆星材料:王丽燃烧和密度法鉴别塑料材料PP(聚丙烯)结构式:-(CH2-CH(CH3))n-密度:0.90~0.91g/cm3
PA(尼龙)结构式:[-NH-(CH2)5-CO]n-密度:1.14-1.15g/cm3AS(SAN(AS))ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物
)结构式:(C8H8·C4H6·C3H3N)x密度:1.05g/cm3PC(聚碳酸酯
)结构式:密度:1.05g/cm3燃烧和密度法鉴别塑料PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯
)结构式:-[CH3CH2COOCH3]N-密度:1.19g/cm3LDPE(低密度聚乙烯
)结构式:-(CH2-CH2)n-密度:0.91—0.940g/CM3
HDPE(高密度聚乙烯
)结构式:-(CH2-CH2)n-密度:0.941—0.9708g/CM3
POM(聚缩醛
)结构式:(-CH2-O-)n密度:1.4-1.42g/cm3PS(聚苯乙烯
)结构式:密度:1.04~1.09g/cm3PVC(聚氯乙烯
)结构式:[-CH2-CHCl]n-密度:1.45-1.85g/cm3燃烧和密度法鉴别塑料材料结构与组成鉴别的程序和方法1.观察:对材料的外观、颜色、气味、弹性、硬度等大致外部条件进行观察,缩小材料鉴定可能的范围;2.初步试验:测定溶解性、密度、软化点和熔点等一些特性,判断材料的可能种类;3.燃烧法:通过在燃烧管里(热解试验)和在明火中(燃烧试验)加热产生的现象,判断材料可能含有的元素组成。由于材料中往往含有多种添加剂和填料,通过初步的实验能够帮助缩小材料鉴定的范围,却不能得到确定的结论。4.现代表征手段:对材料的内部分子结构进行分析,得到确定的材料种类。燃烧和密度法鉴别塑料燃烧法测试原理燃烧是在高温下发生的伴之有光、热产生的激烈氧化反应。在空气中,用火焰点燃塑料,观察其燃烧状况,按燃烧特性鉴别塑料品种的方法称之为燃烧鉴别法。塑料材料的组成不同,其燃烧特性不一样,品种间表现出的差异较大。例如:燃烧时产生的光的强弱、颜色,产生的低分子物的气味、烟雾,燃烧时滴落物的状态,试样的开裂、残渣等均有不同,由此,根据燃烧时的不同特性很容易将不同类型塑料区别开来。因此,燃烧法是常用的鉴别塑料的方法。燃烧和密度法鉴别塑料燃烧和密度法鉴别塑料试验步骤1.点燃酒精灯;2.用镊子夹住试样,置于本生灯的火焰之上,点燃试样;3.观察试样在燃烧的难易程度,过程中火焰颜色、熔滴、烟尘现象,灰烬形态,留意空气中燃烧分解产生小分子的气味;4.将燃烧的试样移离火焰,观察试样是否继续燃烧;5.换第二条试样重复步骤2、3、4,并登记燃烧现象;6.在使用完毕后,熄灭酒精灯;7.整理清洁实验台和燃烧箱。燃烧和密度法鉴别塑料密度法测试原理密度是所有材料都具有的参数,是材料的质量M与体积v的商。同种材料在同一条件下,密度值是确定的,因此可以用测试密度来作为鉴别塑料的方法之一。塑料的密度的测试常通过即在一定温度下,称量试样的质量相同体积的已知密度的浸渍液(水或其它参比液)的质量,计算出相对密度,从而再通过换算求得密度。它们有如下换算关系:ρ样品=k·ρ参比。燃烧和密度法鉴别塑料测试方法常用比重法、浸渍法、悬浮法。比重法和悬浮法适用于测粉、粒料、薄膜或片材的碎片;而浸渍法适用于测定塑料板、管、棒等各种形态的成型材料。浸渍液一般为蒸馏水或其它不与试样作用的液体。燃烧和密度法鉴别塑料浸渍法根据牛顿定律,试样在规定温度的浸渍液中,所受到的浮力的大小,等于试样排开浸渍液的体积与浸渍液密度的乘积。而浮力的大小可以通过测量试样的质量与试样在浸渍液中的表现质量求得,用数学式表示:即式中:V1——试样的体积,cm3;
m1——试样的质量,g;
m2——试样在浸渍液中的表现质量,g;
ρ0——浸渍液的密度,g/cm3。试样的体积和质量均可以测得,可以求得试样密度ρ,用数学式表示为:
燃烧和密度法鉴别塑料(1)测试仪器:天平:感量0.1mg;浸渍容器及固定支架:高度适宜;恒温水浴:温度波动不大于±0.5℃;金属丝:直径小于0.5mm。(2)试样:试样表面应光滑,无裂缝、无气泡等缺陷。尺寸适宜,便于称量。试样质量至少1g。(3)试验步骤:①在空气中称量金属悬丝悬挂着的试样的质量。试样质量不大于10g,精确到0.1mg;试样质量大于10g,精确到1mg。②然后将悬挂着的试样全部浸入温度控制在23±2℃(或27±2℃)的浸渍液中(浸渍液放在有固定支架的烧杯或其他容器里),试样上端距液面不小于10mm,试样表面不能粘附空气泡。称量试样在浸渍液中的质量。
燃烧和密度法鉴别塑料(4)结果表示:式中:ρt——温度23℃或27℃时试样的密度,g/cm3;
a——试样在空气中的质量,g;
b——试样在浸渍液中的质量,g;
ρx——浸渍液的密度,g/cm3。每种试样的密度,至少进行三次测定,取平均值作为试验结果,结果保留到小数点后第三位。当试样密度小于浸渍液密度时仍按上述步骤进行测定,但需在悬丝上加挂一个材质与浸渍液不起作用的重锤,以保证试样浸没于浸渍液中。在浸渍时,重锤可以看作是悬挂金属丝的一部分。试样的密度按下式计算:
式中:ρt——温度23℃或27℃时试样的密度,g/cm3;
a——试样在空气中的质量,g;
b——试样加重锤在浸渍液中的表观质量,g;
c——重锤在浸渍液中的表观质量,g;
ρx——浸渍液的密度,g/cm3。
燃烧和密度法鉴别塑料(5)影响因素与讨论
①浸渍液的选取②悬丝的种类和粗细度③试样在浸渍液中距液面高度的影响④容器的大小⑤试样吸附的气泡燃烧和密度法鉴别塑料比重瓶法液体比重瓶法是通过测量比重瓶中试样所排开的浸渍液的体积所具有的质量,计算出试样的体积,由试样的体积,计算出试样密度ρ。燃烧和密度法鉴别塑料(1)测试仪器:天平:感量0.1mg;比重瓶:容积为50m1,有侧臂式溢流毛细管,并装有0~30℃、分度为0.1℃的温度计;恒温水浴:温度波动不大于±0.5℃;
(2)试样:试样为粉状、粒状、薄膜或片材的碎片,试样的质量在1~5g的范围内。(3)试验步骤:
①首先称量干燥的空比重瓶质量;②将试样装入比重瓶中,称其质量;③注入浸渍液浸没试样,将比重瓶抽真空,排除试样吸附的全部空气,消除真空后,在比重瓶中装满浸渍液,放入23±0.5℃(或27±0.5℃)恒温水浴中,恒温后,再调节浸渍液面至比重瓶刻度处,取出比重瓶擦干,立即称量;④将比重瓶倒空,清洗后装入浸渍液,抽真空排除空气,恒温后,再调节液面至比重瓶刻度处,称其质量。
燃烧和密度法鉴别塑料(4)结果表示:
式中,ρt——温度23℃或27℃时试样的密度,g/cm3;
ρx——温度23℃或27℃时浸渍液的密度,g/cm3;
m——试样的质量,g;
m1——比重瓶内装满浸渍液的表观质量,g;
m2——容纳有试样的比重瓶内浸渍液的表观质量,g。每种试样的密度,至少进行三次测定,取平均值作为试验结果,结果保留到小数点后第三位。若所用浸渍液不是水,则可用比重瓶法按上述类似操作测浸渍液的密度。即首先称量空比重瓶质量,其次将该比重瓶装满t℃新鲜蒸馏水后称量,然后重新清洗、干燥后装上t℃浸渍液称重,得比重瓶内浸渍液的质量。按下式计算:
式中,ρx——浸渍液的密度,g/cm3;
ρW——相同温度下水的密度,g/cm3;
mx——浸渍液的质量,g;
mw——水的质量,g。燃烧和密度法鉴别塑料(5)影响因素
①浸渍液的选取②温度的波动③试样吸附的气泡和试样中含有的气泡④比重瓶擦干的程度燃烧和密度法鉴别塑料一、实验过程和数据记录实验现象记录表:序号试样外观可燃性火焰外观熔滴灰烬形态气味1白色透明大颗粒可黄色熔融滴落无2白色小颗粒可蓝色软化水果味3白色透明大颗粒可黄色熔融滴落石蜡味4透明颗粒可黄色融化起泡5白色透明颗粒不可软化6白色不透明颗粒可上黄下蓝融化滴落石蜡味7透明颗粒不可浓的黑烟黑烟橡胶味8透明颗粒可黄色黑色灰烬9淡紫色透明颗粒可黄色融化浓黑烟特殊10
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