燃燒和密度法鑒別

燃燒和密度法鑒別塑料第五組：王麗、萬蓉蓉、陸星、王禹、羅吉坤PPT：陸星材料：王麗燃燒和密度法鑒別塑料材料PP(聚丙烯)結(jié)構(gòu)式：-(CH2-CH(CH3))n-密度：0.90~0.91g/cm3

PA（尼龍）結(jié)構(gòu)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

）結(jié)構(gòu)式：（C8H8·C4H6·C3H3N）x密度：1.05g/cm3PC（聚碳酸酯

）結(jié)構(gòu)式：密度：1.05g/cm3燃燒和密度法鑒別塑料PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯

）結(jié)構(gòu)式：-[CH3CH2COOCH3]N-密度：1.19g/cm3LDPE（低密度聚乙烯

）結(jié)構(gòu)式：-(CH2-CH2)n-密度：0.91—0.940g/CM3

HDPE（高密度聚乙烯

）結(jié)構(gòu)式：-(CH2-CH2)n-密度：0.941—0.9708g/CM3

POM（聚縮醛

）結(jié)構(gòu)式：（-CH2-O-）n密度：1.4-1.42g/cm3PS（聚苯乙烯

）結(jié)構(gòu)式：密度：1.04~1.09g/cm3PVC（聚氯乙烯

）結(jié)構(gòu)式：[－CH2-CHCl]n-密度：1.45-1.85g/cm3燃燒和密度法鑒別塑料材料結(jié)構(gòu)與組成鑒別的程序和方法1.觀察：對(duì)材料的外觀、顏色、氣味、彈性、硬度等大致外部條件進(jìn)行觀察，縮小材料鑒定可能的范圍；2.初步試驗(yàn)：測(cè)定溶解性、密度、軟化點(diǎn)和熔點(diǎn)等一些特性，判斷材料的可能種類；3.燃燒法：通過在燃燒管里(熱解試驗(yàn))和在明火中(燃燒試驗(yàn))加熱產(chǎn)生的現(xiàn)象，判斷材料可能含有的元素組成。由于材料中往往含有多種添加劑和填料，通過初步的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驇椭s小材料鑒定的范圍，卻不能得到確定的結(jié)論。4.現(xiàn)代表征手段：對(duì)材料的內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，得到確定的材料種類。燃燒和密度法鑒別塑料燃燒法測(cè)試原理燃燒是在高溫下發(fā)生的伴之有光、熱產(chǎn)生的激烈氧化反應(yīng)。在空氣中，用火焰點(diǎn)燃塑料，觀察其燃燒狀況，按燃燒特性鑒別塑料品種的方法稱之為燃燒鑒別法。塑料材料的組成不同，其燃燒特性不一樣，品種間表現(xiàn)出的差異較大。例如：燃燒時(shí)產(chǎn)生的光的強(qiáng)弱、顏色，產(chǎn)生的低分子物的氣味、煙霧，燃燒時(shí)滴落物的狀態(tài)，試樣的開裂、殘?jiān)染胁煌?，由此，根?jù)燃燒時(shí)的不同特性很容易將不同類型塑料區(qū)別開來。因此，燃燒法是常用的鑒別塑料的方法。燃燒和密度法鑒別塑料燃燒和密度法鑒別塑料試驗(yàn)步驟1.點(diǎn)燃酒精燈；2.用鑷子夾住試樣，置于本生燈的火焰之上，點(diǎn)燃試樣；3.觀察試樣在燃燒的難易程度，過程中火焰顏色、熔滴、煙塵現(xiàn)象，灰燼形態(tài)，留意空氣中燃燒分解產(chǎn)生小分子的氣味；4.將燃燒的試樣移離火焰，觀察試樣是否繼續(xù)燃燒；5.換第二條試樣重復(fù)步驟2、3、4，并登記燃燒現(xiàn)象;6.在使用完畢后，熄滅酒精燈;7.整理清潔實(shí)驗(yàn)臺(tái)和燃燒箱。燃燒和密度法鑒別塑料密度法測(cè)試原理密度是所有材料都具有的參數(shù)，是材料的質(zhì)量M與體積v的商。同種材料在同一條件下，密度值是確定的，因此可以用測(cè)試密度來作為鑒別塑料的方法之一。塑料的密度的測(cè)試常通過即在一定溫度下，稱量試樣的質(zhì)量相同體積的已知密度的浸漬液(水或其它參比液)的質(zhì)量，計(jì)算出相對(duì)密度，從而再通過換算求得密度。它們有如下?lián)Q算關(guān)系：ρ樣品＝k·ρ參比。燃燒和密度法鑒別塑料測(cè)試方法常用比重法、浸漬法、懸浮法。比重法和懸浮法適用于測(cè)粉、粒料、薄膜或片材的碎片；而浸漬法適用于測(cè)定塑料板、管、棒等各種形態(tài)的成型材料。浸漬液一般為蒸餾水或其它不與試樣作用的液體。燃燒和密度法鑒別塑料浸漬法根據(jù)牛頓定律，試樣在規(guī)定溫度的浸漬液中，所受到的浮力的大小，等于試樣排開浸漬液的體積與浸漬液密度的乘積。而浮力的大小可以通過測(cè)量試樣的質(zhì)量與試樣在浸漬液中的表現(xiàn)質(zhì)量求得，用數(shù)學(xué)式表示：即式中：V1——試樣的體積，cm3；

m1——試樣的質(zhì)量，g；

m2——試樣在浸漬液中的表現(xiàn)質(zhì)量，g；

ρ0——浸漬液的密度，g/cm3。試樣的體積和質(zhì)量均可以測(cè)得，可以求得試樣密度ρ，用數(shù)學(xué)式表示為：

燃燒和密度法鑒別塑料（1）測(cè)試儀器：天平：感量0.1mg；浸漬容器及固定支架：高度適宜；恒溫水浴：溫度波動(dòng)不大于±0.5℃；金屬絲：直徑小于0.5mm。（2）試樣：試樣表面應(yīng)光滑，無裂縫、無氣泡等缺陷。尺寸適宜，便于稱量。試樣質(zhì)量至少1g。（3）試驗(yàn)步驟：①在空氣中稱量金屬懸絲懸掛著的試樣的質(zhì)量。試樣質(zhì)量不大于10g，精確到0.1mg；試樣質(zhì)量大于10g，精確到1mg。②然后將懸掛著的試樣全部浸入溫度控制在23±2℃（或27±2℃）的浸漬液中（浸漬液放在有固定支架的燒杯或其他容器里），試樣上端距液面不小于10mm，試樣表面不能粘附空氣泡。稱量試樣在浸漬液中的質(zhì)量。

燃燒和密度法鑒別塑料（4）結(jié)果表示：式中：ρt——溫度23℃或27℃時(shí)試樣的密度，g/cm3；

a——試樣在空氣中的質(zhì)量，g；

b——試樣在浸漬液中的質(zhì)量，g；

ρx——浸漬液的密度，g/cm3。每種試樣的密度，至少進(jìn)行三次測(cè)定，取平均值作為試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后第三位。當(dāng)試樣密度小于浸漬液密度時(shí)仍按上述步驟進(jìn)行測(cè)定，但需在懸絲上加掛一個(gè)材質(zhì)與浸漬液不起作用的重錘，以保證試樣浸沒于浸漬液中。在浸漬時(shí)，重錘可以看作是懸掛金屬絲的一部分。試樣的密度按下式計(jì)算：

式中：ρt——溫度23℃或27℃時(shí)試樣的密度，g/cm3；

a——試樣在空氣中的質(zhì)量，g；

b——試樣加重錘在浸漬液中的表觀質(zhì)量，g；

c——重錘在浸漬液中的表觀質(zhì)量，g；

ρx——浸漬液的密度，g/cm3。

燃燒和密度法鑒別塑料（5）影響因素與討論

①浸漬液的選?、趹医z的種類和粗細(xì)度③試樣在浸漬液中距液面高度的影響④容器的大小⑤試樣吸附的氣泡燃燒和密度法鑒別塑料比重瓶法液體比重瓶法是通過測(cè)量比重瓶中試樣所排開的浸漬液的體積所具有的質(zhì)量，計(jì)算出試樣的體積，由試樣的體積，計(jì)算出試樣密度ρ。燃燒和密度法鑒別塑料（1）測(cè)試儀器：天平：感量0.1mg；比重瓶：容積為50m1，有側(cè)臂式溢流毛細(xì)管，并裝有0～30℃、分度為0.1℃的溫度計(jì)；恒溫水浴：溫度波動(dòng)不大于±0.5℃；

（2）試樣：試樣為粉狀、粒狀、薄膜或片材的碎片，試樣的質(zhì)量在1～5g的范圍內(nèi)。（3）試驗(yàn)步驟：

①首先稱量干燥的空比重瓶質(zhì)量；②將試樣裝入比重瓶中，稱其質(zhì)量；③注入浸漬液浸沒試樣，將比重瓶抽真空，排除試樣吸附的全部空氣，消除真空后，在比重瓶中裝滿浸漬液，放入23±0.5℃（或27±0.5℃）恒溫水浴中，恒溫后，再調(diào)節(jié)浸漬液面至比重瓶刻度處，取出比重瓶擦干，立即稱量；④將比重瓶倒空，清洗后裝入浸漬液，抽真空排除空氣，恒溫后，再調(diào)節(jié)液面至比重瓶刻度處，稱其質(zhì)量。

燃燒和密度法鑒別塑料（4）結(jié)果表示：

式中，ρt——溫度23℃或27℃時(shí)試樣的密度，g/cm3；

ρx——溫度23℃或27℃時(shí)浸漬液的密度，g/cm3；

m——試樣的質(zhì)量，g；

m1——比重瓶內(nèi)裝滿浸漬液的表觀質(zhì)量，g；

m2——容納有試樣的比重瓶內(nèi)浸漬液的表觀質(zhì)量，g。每種試樣的密度，至少進(jìn)行三次測(cè)定，取平均值作為試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后第三位。若所用浸漬液不是水，則可用比重瓶法按上述類似操作測(cè)浸漬液的密度。即首先稱量空比重瓶質(zhì)量，其次將該比重瓶裝滿t℃新鮮蒸餾水后稱量，然后重新清洗、干燥后裝上t℃浸漬液稱重，得比重瓶內(nèi)浸漬液的質(zhì)量。按下式計(jì)算：

式中，ρx——浸漬液的密度，g/cm3；

ρW——相同溫度下水的密度，g/cm3；

mx——浸漬液的質(zhì)量，g；

mw——水的質(zhì)量，g。燃燒和密度法鑒別塑料（5）影響因素

①浸漬液的選?、跍囟鹊牟▌?dòng)③試樣吸附的氣泡和試樣中含有的氣泡④比重瓶擦干的程度燃燒和密度法鑒別塑料一、實(shí)驗(yàn)過程和數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄表：序號(hào)試樣外觀可燃性火焰外觀熔滴灰燼形態(tài)氣味1白色透明大顆?？牲S色熔融滴落無2白色小顆粒可藍(lán)色軟化水果味3白色透明大顆?？牲S色熔融滴落石蠟味4透明顆?？牲S色融化起泡5白色透明顆粒不可軟化6白色不透明顆粒可上黃下藍(lán)融化滴落石蠟味7透明顆粒不可濃的黑煙黑煙橡膠味8透明顆?？牲S色黑色灰燼9淡紫色透明顆粒可黃色融化濃黑煙特殊10