Polymérisation du styrène - Dépolymérisation du plexiglas
 

On travaillera sous la hotte, muni de gants et de lunettes de protection.

I. Objectifs

• Préparer un polymère du styrène.
• Dépolymériser une matière plastique.

II. Matériel

• Des gants et des lunettes de protection.
• Un pied de mécanique + une noix + une pince trois doigts.
• Une ampoule à décanter sur support.
• Un bain-marie et une plaque chauffante.
• Des tubes à essais, un bécher de 100mL, un erlenmeyer de 50mL, une éprouvette graduée de 50mL.
• Un tube à essai muni d'un réfrigérant à air et un tube à essai muni d'un tube à dégagement.
• Une coupelle, une pissette d'eau distillée, une spatule et une pince en bois.
• Une brique.
• Un flacon de styrène et un petit morceau de plexiglas.
• Un flacon de carbonate de potassium anhydre et un flacon d'eau de brome.
• Une solution d'hydroxyde de sodium de concentration 1mol.L^-1.
• Un flacon de peroxyde de benzoyle.

III. Polymérisation du styrène

Réaliser le montage ci-contre. Mettre le chauffage du bain marie en fonction.

1. Lavage du styrène:

Laver le styrène (pour éliminer l'inhibiteur de polymérisation stabilisant le styrène, qui est soluble dans l'eau en milieu basique). Pour cela, réaliser les opération suivantes:

• S'équiper de gants et de lunettes de protection.
• Dans l'ampoule à décanter, verser 5mL de styrène commercial.
• Ajouter 5mL de la solution de soude.
• Boucher, agiter délicatement et laisser décanter.
• Eliminer la phase aqueuse et laver à nouveau avec 10mL d'eau distillée.
• Après élimination de l'eau de lavage, recueillir le styrène dans un petit erlenmeyer contenant environ 0,5g de carbonate de potassium anhydre.
• Boucher et agiter délicatement une minute.
• Transvaser le liquide dans un tube à essais sec.

Questions: Dans quelle phase se situe le styrène lors de l'opération de lavage? Comment le vérifier? Que peut-on dire de la densité du styrène?

2. Polymérisation du styrène:

1. Ajouter 0,15g de peroxyde de benzoyle au styrène contenu dans le tube. Adapter un réfrigérant à air et après avoir agité, placer le tube dans le bain-marie au voisinage de l'ébullition.
2. Attendre une trentaine de minutes en surveillant de temps à autre la viscosité du liquide.
3. Saisir le tube avec la pince en bois, le refroidir sous un filet d'eau avant de le déboucher.
4. Faire couler le contenu du tube sur une brique.

IV. Dépolymérisation du plexiglass

1. Dans un tube à essai n°1, placer un petit morceau de plexiglass (polyméthacrylate de méthyle).
2. Dans un tube à essai n°2, introduire quelques millilitres d'eau de brome.
3. Adapter un tube à dégagement sur le tube n°1 et plonger son extrémité dans le tube n°2.
4. Maintenir le tube n°1 à l'aide de la pince en bois et le chauffer avec précaution au dessus du bec Bunsen.
5. Observer le tube n°2.

Question: Interpréter les observations.

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