Σύνθεση της βιοαποικοδομήσιμης Πολυκαπρολακτόνης (PCL) με μικροκύματα.
…για εφαρμογή στη γεωργία.
Μαρούλης Απόστολος, Χαντζηαντωνίου Κωνσταντίνα, Αντώνογλου Λεμονιά, Ζαρκάδα Αναστασία
ΠΕΡΙΛΗΨΗ
Στην παρούσα εργασία γίνεται η Πράσινη σύνθεση ενός βιοαποικοδομήσιμου πολυμερούς της πολυκαπρολακτόνης (Polycaprolactone) με πολυμερισμό διάνοιξης δακτυλίου της μη τοξικής ε–καπρολακτόνης (ε – Caprolactone), παρουσία του επίσης μη τοξικού καταλύτη οκτανοϊκό κασσίτερο (Stannous octanoate) και τη χρήση φούρνου μικροκυμάτων (ακτινοβόληση για 2min στα 850W).
O πολυμερισμός αυτός γίνεται απουσία οργανικών διαλυτών και ακραίων συνθηκών θερμοκρασίας και πίεσης και το προϊόν που προκύπτει δεν παραμένει στο περιβάλλον αλλά αποικοδομείται σε αβλαβή προϊόντα.
Ο καθαρισμός του πολυμερούς γίνεται με διαλυτοποίηση αρχικά του πολυμερούς με διχλωρομεθάνιο (CH2Cl2) και επανακαταβύθιση με αιθανόλη (CH3CH2ΟΗ). Και οι δύο διαλύτες είναι μη τοξικοί.
Η πολυκαπρολακτόνη χρησιμοποιείται για την ελεγχόμενη απελευθέρωση των δραστικών συστατικών των λιπασμάτων. Γι” αυτό το λόγο σχεδιάστηκαν δύο απλά πειράματα μέσα απο τα οποία μπορεί να μελετηθεί η ιδιότητα της αυτή.
Στο πρώτο πείραμα μελετάται η ικανότητα της πολυκαπρολακτόνης να κατακρατεί χλωριούχο κάλιο (KCl) ενώ στο δεύτερο νιτρικό αμμώνιο (ΝΗ4ΝΟ3).
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ
| 1.1 | Εισαγωγή |
| 1.2 | Λιπάσματα |
| 1.3 | Λίγα λόγια για το έδαφος |
| 1.3.1 | Δομή και υγρασία του εδάφους |
| 1.3.2 | Πως τα λιπάσματα μπορούν να εισαχθούν στα επιφανειακά και στα υπόγεια νερά; |
| 1.3.3 | Υποβάθμιση των εδαφών |
| 1.3.4 | Εδαφολογική διάβρωση |
| 1.4 | Ευτροφισμός – Άνθηση του νερού |
| 1.4.1 | Αιτία – Πηγές θρεπτικών συστατικών |
| 1.4.2 | Συνέπειες του ευτροφισμού |
| 1.5 | Βασικές Έννοιες του Πολυμερισμού |
| 1.5.1 | Κατηγορίες αντιδράσεων πολυμερισμού (με βάση το μηχανισμό και την κινητική) |
| 1.5.2 | Αρχιτεκτονική των πολυμερών |
| 1.5.3 | Χαρακτηρισμός πολυμερών |
| 1.6 | Βιοαποικοδομήσιμα πολυμερή |
| 1.6.1 | Κατηγορίες βιοαποικοδομήσιμων πολυμερών |
| 1.6.2 | Αποικοδόμηση βιοαποικοδομήσιμων πολυμερών |
| 1.6.3 | Εφαρμογές βιοαποικοδομήσιμων πολυμερών |
| 1.7 | Η πράσινη προσέγγιση… |
| 1.7.1 | Οι Δώδεκα Αρχές της Πράσινης Χημείας |
| 1.8 | Η ε-καπρολακτόνη (ε-caprolactone ή συντομογραφικά CL) |
| 1.9 | Η Πολυκαπρολακτόνη (polycaprolactone / PCL) |
| 2.1 | Θέρμανση με μικροκύματα |
| 2.1.1 | Μια σύντομη ιστορική αναδρομή |
| 2.1.2 | Με ποιο τρόπο όμως λειτουργεί ο φούρνος μικροκυμάτων; |
| 2.1.3 | Οδηγίες ασφαλούς χρήσης του φούρνου μικροκυμάτων |
| 3. | Πειραματικό μέρος |
| 3.1 | Πειράματα επίδειξης |
| 3.1.1 | Ποιοτικός προσδιορισμός ιόντων αμμωνίου (ΝΗ4+) |
| 3.1.2 | Ποιοτικός προσδιορισμός χλωριούχων ιόντων με AgNO3 |
| 3.1.3 | Παρατήρηση της ικανότητας των εδαφών να κατακρατούν νερό |
| 3.2 | Πειράματα για μαθητές/ φοιτητές |
| 3.2.1 | Σύνθεση Πολυκαπρολακτόνης (PLC) |
| 3.2.2 | Πειράματα ελέγχου της ικανότητας της πολυκαπρολακτόνης να κατακρατεί ιόντα χλωρίου και αμμωνίου |
| 3.2.2α | Μελέτη της ικανότητας του συστήματος συγκράτησης πολυκαπρολακτόνης-κυτταρίνης (χαρτιού) να κατακρατούν το χλωριούχο κάλιο |
| 3.2.2β | Μελέτη της ικανότητας του συστήματος συγκράτησης πολυκαπρολακτόνης-κυτταρίνης (χαρτιού) να κατακρατούν το νιτρικό αμμώνιο (πηγή αζώτου για τα φυτά) |
| Οι ¨δέκα εντολές¨ ασφάλειας στο εργαστήριο | |
| Προεργαστηριακές ερωτήσεις | |
| Μεταεργαστηριακές ερωτήσεις | |
| Παράρτημα | |
| Βιβλιογραφία |
Για το πλήρες κείμενο πατήστε το παρακάτω εικονίδιο.
