XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Пластик в жизни человека
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Изделия из пластика окружают нас повсюду : дома, в школе, на работе, в магазине. Данная работа становится актуальнее с каждым днем , так как вокруг нас все больше изделий из пластика. Они безусловно во многом создают удобства для людей, но все ли так хорошо и безопасно для человека и окружающей среды? Люди признают актуальность проблемы загрязнения окружающей среды, одновременно активно пользуясь изделиями из пластика.
Цели проекта:
*Узнать, что такое пластик *Чем он вреден, для человека и окружающей среды *Узнать, чем полезен пластик в жизни человека *Узнать самые удачные и выгодные способы переработки пластика *Выяснить отношение людей к проблеме пластика в окружающей среде *Узнать ,как пластик взаимодействует с химическими реагентами(провести опыт)
Задачи исследования
1.Познакомиться с разными видами пластика 2.Выявить вредные свойства пластика 3.Выявить полезные свойства пластика 4.Узнать о способах переработки пластика 5.Проверить взаимодействие пластика с химическими реактивами 6.Провести опрос среди знакомых и одноклассников о вреде и пользе пластика 7.Сделать выводы по полученной информации 8. Выработать рекомендации по правильному использованию пластика в быту.
Гипотеза
Пластик менее вреден для окружающей среды, если его правильно утилизировать или перерабатывать
Предмет исследования
1. ПЭТ бутылка(полиэтилентерефталат)
2. Файловая папка(полипропиле
1.Теоретическая часть
1.1 Первая пластмасса была получена английским металлургом и изобретателем Александром Парксом в 1855годуВ 1907 году бельгийский химик Лео Бакеланд изобрел бакелит- первую недорогую, негорючую и полностью синтетическую пластмассу универсального применения. В России также велись работы по созданию пластических масс на основе фенола и формальдегида. В 1913-1914 годах Г.С. Петров совместно с В.И. Лисевым и К.И. Тарасовым создают первую русскую пластмассу-карболит. В дальнейшем Григорий Семенович Петров продолжает работу по усовершенствованию пластмасс и разрабатывает – текстолит. После окончания войны ,когда потребовалось восстановление городов и быта ,пластмасса сыграла немаловажную роль . И тут на помощь пришел ПВХ, случайно изобретенный французом Анри Реньо. Материал произвел настоящую революцию в производстве ,став основой изготовления многих бытовых мелочей, строительных основ и многого другого. Пластики –сложные материалы, состоящие из полимеров и других материалов (пример : стеклопластик) .Исключительно широкое применение получили пластмассы на основе синтетических полимеров. Название «пластмассы» означает, что эти материалы под действием нагревания и давления способны формироваться и сохранять заданную форму после охлаждения.
Звездным часом пластмассы стал ХХ век, повлекший за собой массовые разработки и усовершенствование материала. Ученые экспериментировали с составом , добиваясь различных расцветок и свойств.
Современный мир не реально представить без изделий из пластмассы. Нет такой сферы деятельности ,которая могла бы обойтись без него.
Пластик задействован в таких сферах как :
-Производство различной техники и транспорта
-Химии
-Сельскохозяйственных работ
-Во всех видах торговой промышленности
-Изготовление и пошив одежды
Виды пластика:
1.2Термопласты — полимеры, которые при нагревании в процессе обработки переходят из твёрдого состояния в жидкое, а при охлаждении происходит обратный переход в твёрдое
Реактопласты — полимерные материалы, переходящие под воздействием тепла, отвердителей или катализаторов в нерастворимое и неплавкое состояние. При преобразовании в готовое изделие подвергается необратимым химическим реакциям, что делает материал нерастворимым
Эластомеры — основной характеристикой этого вида пластика считаются показатели эластичности и вязкости, а также способность к обратимой деформации — эластомеры сохраняют первоначальную форму при динамических и статических нагрузках даже в условиях высоких температур.
Свойства пластика
1.3 Пластик относится к искусственным полимерным материалам, в основе которых может быть поливинилхлорид, полипропилен, полиэтилен (высокой плотности или низкого давления) .Также в процессе производства участвует природный или попутный нефтяной газ, уголь.
Пластик имеет ряд ценных свойств: высокую электроизоляционную и химическую стойкость ,малую звуко- и теплопроводность, хорошую водо-, морозо - и светостойкость.
Вред пластика:
1.4 Чрезмерная зависимость от пластика может вредить как человеку , так и окружающей среде.
Попадая в почву, пластик выделяет вредные химические вещества, которые просачиваются в грунтовые воды и ближайшие водоёмы. Такая вода со временем становится непригодной для питья. По мере разложения пластика в воздух выделяется метан - сильнейший парниковый газ, который ускоряет глобальное потепление. Пластиковое загрязнение способно вызывать отравление у животных, в том числе и у тех, которые включены в цепочку питания человека.
Пластиковые пакеты и другие отходы из пластика ,попадая в Мировой океан , приводят к массовой гибели его обитателей.
При использовании пластиковой тары ненадлежащим образом вместе с едой или водой в организм может попасть бисфенол А. Это вещество негативно сказывается на иммунной, репродуктивной и эндокринной системах человека.
Польза пластика
1.5 Долговечность- срок службы изделий увеличивается в разы.
*Экономия воды- для производства пластикового пакета требуется в 25 раз меньше воды, чем для производства бумажного аналога.
*Увеличение срока годности продуктов- благодаря пластиковой упаковке продукты хранятся намного дольше, вакуумная упаковка увеличивает срок годности на 2-3 дня.
*Возможность вторичной переработки- все пластмассы могут быть переработаны.
Пластик имеет:
*Высокую механическую прочность и износоустойчивость.
*Малый удельный вес. При своей прочности пластиковые элементы существенного легче металлических аналогов.
*Химическую инертность и стойкость.
*Пластики не подвергаются коррозии, а многие из них выдерживает агрессивное воздействие кислот и щелочей.
*Высокие декоративные характеристики. Пластиковым изделиям можно придать практически любую текстуру и фактуру, а такжецвет.
Переработка пластика
1.6Перед тем, как узнать способы переработки, нужно узнать, что такое переработка пластика
Переработка пластика- процесс превращения пластиковых отходов во вторичное сырьё
Всего выделяют три основных метода утилизации пластика: физический, химический и термический.
Наиболее перспективными среди физических методов переработки являются механические и радиационные способы.
Из физических методов самым распространённым является механический рециклинг. Способ состоит в измельчении, дроблении и перетирании пластиковых материалов для получения рециклата — полимерного материала, впоследствии используемого для изготовления других пластмассовых изделий.
На первом этапе отходы сортируют по типу пластика, состоянию материала и степени загрязнённости. Затем материал проходит этап предварительного дробления. Впоследствии пластмассу заново сортируют, моют и высушивают, а затем обрабатывают в термических установках для получения расплава однородной консистенции — рециклата.
Впоследствии уже расплавленный материал отправляют в экструдер для формирования промежуточных гранул либо напрямую вторичной продукции.
Метод механического рециклинга позволяет перерабатывать как незагрязнённые и однотипные отходы, так и смеси полимерных материалов. Переработанный материал либо используется как вторсырьё или же смешивается с чистым пластиком для получения нового материала
Химический рециклинг используется для переработки полимерных молекул, в результате которого образуются новые структуры, впоследствии используемые в качестве сырья для производства новых продуктов.
Химический способ является одним из более перспективных и потенциально наиболее востребованных в будущем методов переработки пластика. Особенную популярность он приобретает в странах с развитой экономикой, так как представляет альтернативу механическому рециклингу, заточенному на переработку чистых материалов
Преимуществом химического метода является возможность перерабатывать пластик, когда его разделение для механического рециклинга либо экономически неэффективно, либо технически невозможно
2.Экспериментальная часть
Взаимодействие пластика с кислотами и щелочью
Реагенты:
Соляная кислота(HCl)
Серная кислота(H₂SO₄)
Щелочь
Оборудование:
Чашка Петри стеклянная
Материал:
Пластик – ПЭТ бутылка
Файловая папка
2.1В первую очередь подготавливаем образцы из пластика. Это будет ПЭТ бутылки разной плотности и цвета ,крышка и файловая папка. Все образцы прономеровываем от 1 до 5. Каждый образец режим на мелкие кусочки.
2.2 Следующим шагом готовим стеклянные чашки Петри. Каждую чашку прономеровываем как и образцы из пластика от 1 до 5. Таких чаш будет 15 штук, по 5 на каждый реактив.
Также определяем в какую из чаш ,какой реагент будем добавлять. Для этого , каждому из них дадим свой определяющий номер . Так HCI будет под знаком- (/), H₂SO₄ под знаком -(//), а щелочь под знаком -(///)
Таким образом у нас получится :
Чаши с HCI – 1(/), 2(/), 3 (/), 4 (/), 5 (/)
Чаши с H₂SO₄ - 1(//) , 2(//), 3(//), 4(//), 5(//)
Чаши с щелочью – 1(///), 2(///), 3(///), 4(///), 5(///)
Когда все чаши готовы, наполняем их образцами из пластика ( по 4 кусочка в каждую чашу)В чаши под номером 1-образец 1,в чаши под номером 2-образец 2 и так далее, по порядку, до образца и чаш под номером 5.
2.3
В первые 5 чаш заливаем HCI
Во второй ряд из пяти чаш заливаем H₂SO₄
И уже в третий ряд из пяти чаш заливаем щелочь.
Все чаши тщательно закрываем крышками и убираем на 7 дней для воздействия реагентов на пластик.
2.4 Спустя 7 дней ,открываем по очереди чаши с пластиком и HCI
Чаши с пластиком и H₂SO₄
Чаши с пластиком и щелочью.
Вывод :
Что же мы видим? Ни один из реагентов никак не повлиял на видоизменения пластика. Из этого опыта можно сделать вывод, что пластик никак не взаимодействует даже с достаточно сильными химическими реагентами.
3. Социальный опрос
<<Какими предметами , изготовленными из пластика, вы пользуетесь в повседневной жизни?>>? доля в %
<<Ходили бы Вы в магазины , которые сознательно отказываются от использования пластиковой упаковки?>>
<<Какие пакеты вы используете чаще всего ,когда идете в магазин за покупками?>>,доля в %
<<Некоторые бренды ,производят одежду на основе переработанного пластика. Слышали ли вы что-то об экомоде или экоодежде?>>
<<Согласны ли вы с тем , что от нас зависит решение экологической проблемы с пластиком?>>
Вывод:
Заключение
4.1 Общие выводы :
Проведя, некоторые исследования на тему «Пластик в жизни человека» я узнал, что пластик неотъемлемая часть современного мира. Его используют во многих направлениях благоустройства жизни. И полностью отказаться от него ,у нас наверное уже никогда не получится.
Существует конечно и отрицательная сторона этого блага. Ведь в переработку пластиковых отходов уходит лишь малая его часть. Все остальное выбрасывается на свалки, водоемы или сжигается, что не благоприятно влияет на окружающую среду. И это целиком и полностью наша вина. Проведя опрос среди знакомых и друзей ,я выяснил, что не многие из них задумываются о том, что происходит в мире и как пластик влияет на все, что нас окружает . Все знают лишь о плюсах этого материла.
В ыбрасываете ли Вы пластиковые упаковки и другие изделия из пластика в специализированные урны?
И уж тем более мало кто задумывается о том, что пластик можно сортировать по маркировке, которая указана на каждом пластиковом изделии.
Задумывались ли Вы о маркировке на пластиковых упаковках ?
4.2 Рекомендации
Пластик плотно вошел в нашу жизнь. И так как исключить его из обихода мы не можем, значит нужно искать другие решения проблемы засорения окружающей среды.
И несколько таких решений совсем просты:
1)Сортировать пластик при выбрасывании мусора на свалку.
2)Не бросать пластиковый мусор где попало.
3)Стараться пользоваться более экологичными средствами повседневного быта
4) Устраивать акции сбора пластика по маркировке и передавать его на переработку или утилизацию.
5) Установить отдельные урны для пластика
6)Разрабатывать и искать способы безвредной утилизации пластиковых отходов.
5. Список используемой литературы.
1. http://ria.ru
2. https://ru.m.wikipedia.org
3. http://mse-online.ru
4. http://greenpeace.ru
5. http://ecogrizzlly.shop
6. https://makulatur.ru
7. https://recyclingprom.ru