化学乐透机明道中学程明亮.PDF

保麗龍變身秀 明道高中 程明亮 在塑膠回收分類中，編號 6號的就是聚苯乙烯，發泡型 的聚苯乙烯俗稱保麗龍，常用於電器產品運送過程的緩衝保 護，以及隔熱、隔音的材料，譬如夏天裝冰淇淋、冰棒的容 器經常會使用保麗龍；至於非發泡型的聚苯乙烯，則做為一 些乳酸菌飲料的容器，如養樂多、健健美等。課堂上我們強 調回收再利用的概念，今天，我們嘗試找幾種有機溶劑，看 看保麗龍在裡面是否溶解？溶解的快慢如何？以及溶解後 的濃溶液是否性質相同？有何用途？並進一步探討：如果保 麗龍在某種溶劑中溶解消失了，它的結構是否完全遭受破 壞，還是可以重新再析出。 原理 ： 以苯乙烯為單體在高溫高壓下可以行加成聚合得到聚苯乙烯，是 一種直鏈狀聚合物，因其難溶於水，可推測具有氫鍵的溶劑以及高極 性的溶劑，應難以溶解聚苯乙烯；而非極性溶劑或弱極性溶劑較可能 將聚苯乙烯溶解，因此，我們尋找了四種溶劑：正丁醇、甲苯、乙酸 乙酯、丙酮，正丁醇為具有氫鍵的有機溶劑；甲苯為與苯乙烯結構相 似的有機溶劑；乙酸乙酯為弱極性有機溶劑；丙酮則為極性稍強的有 機溶劑；溶解的原理，一般而言：具氫鍵的溶質易溶於具氫鍵的溶劑 1 中；極性溶質易溶於極性溶劑中；非極性溶質易溶於非極性溶劑中； 簡單的說：就是 物以類聚 。註( 1) 註( 1) ：嚴格來說，一個聚合物是否能溶於一個溶劑中，要看兩者的 溶解度參數 (solubility parameter)是否接近，溶解度參數由分子極性， 分子間分散力以及氫鍵三個因素共同決定，這部分要到大學的物理化 學才會教。 材料 ： 正丁醇 15毫升 甲苯 15毫升 乙酸乙酯 15毫升 丙酮 15毫升 燒杯(50毫升 ) 7個 免洗筷 2雙 木片(5×5) 4 片 自來水 15毫升 碎保麗龍 一大包 養樂多罐 1個 剪刀 1支 橡皮筋 2條 2 做法 ： 1.取四個 50毫升燒杯編號 A 、B 、C 、D ，分別加入10毫升 正丁醇、乙酸乙酯、甲苯和丙酮，酌量加入數顆碎保利龍， 一一觀察保利龍在不同溶劑中是否溶解，若能溶解，仔細 觀察溶解過程有何現象？ 2.能夠溶解的，繼續加入更多碎保利龍，以竹筷攪拌，直到 呈濃稠狀或濃溶液為止。 3. 將呈濃稠狀液體以竹筷塗在木塊上成薄薄一層，約 1 分鐘 後再貼上另一片木塊，以橡皮 筋將木塊束緊，靜置一旁， 一段時間後，再觀察此濃稠液是否具有黏著性，是否適合 做一種接著劑。 4.用剪刀剪開養樂多罐，剪 3片 2 公分見方，大小約等的小