Pokus č. 4: Vyrábíme pěnový polystyren

 

Určitě jste už někdy drželi v rukou bílý obalový materiál, kterému se říká pěnový polystyren. Často se do něj před přepravou balí křehké předměty, jako jsou počítače nebo elektronické díly. Jak již tušíte, i pěnová hmota je plast. Při tomto pokusu zažijete, jak vzniká pěnový polystyren. V Plastíkově kouzelném kufříku najdete potřebné výchozí suroviny. Pro tento pokus potřebujete vařící vodu. Proto bude bezpečnější, pokud vám pokus předvede učitel.

Potřebujete:
  • polystyren
  • 1 sítko na čaj ve tvaru vajíčka
  • 1 dřevěnou tyčku (vařečka apod.)
  • 1 hrnec s vodou (ne elektrický hrnec)
  • 1 varnou desku
  • 1 stěrku
  • 1 velkou lžíci
  • 1 nádobku se studenou vodou
  • hodiny

Vysvětlivky k pokusu č. 4

Pokud sítko na čaj s kuličkami polystyrenu zůstane dostatečně dlouho ve vařící se vodě, vznikne nový, velice lehký materiál. Chrání mnoho křehkých předmětů před nárazem a tlakem. Trochu povolí, když na něj zatlačíte prsty. Tato vlastnost je důležitá například pro vaši ochrannou přilbu na kolo. Pokud byste skutečně někdy spadli, přilba izolovaná pěnovým polystyrenem náraz odpruží. Hlava se díky tomu nezraní. Pěnová hmota se často používá také jako obalový materiál, protože je tak lehká. Pěnová hmota má ještě další vlastnost: Dobře izoluje chlad nebo teplo. Možná jste už někdy viděli, že zmrzlina nebo také horká jídla jsou zabalena do přepravek z pěnové hmoty. Jak se liší pěnová hmota od kuliček polystyrenu, které učitel naplnil do čajového sítka? Jistě jste si všimli, že pěnový polystyren nezabere stejně místa jako polystyrenové kuličky. Váš učitel naplnil čajové sítko zčásti kuličkami. Po uvaření je nyní zcela vyplněné pěnovým polystyrenem. Proč se to stalo? Prohlédněte si pěnový polystyren pozorně! Vidíte, že ho tvoří kuličky. Jsou to kuličky polystyrenu. Ve vařící vodě se nafoukly a vzájemně se spojily. Čím se však kuličky nafoukly? Vodou? Představte si žínku. Když je nasáklá vodou, zvýší se její hmotnost. Pěnová hmota je však zcela lehká. Znáte nějakou látku, která je tak lehká? Správně, je to vzduch. Také pěnový polystyren tvoří převážně vzduch. Jak se však dostane vzduch do plastových kuliček? To se stane postupně ve dvou krocích: Nejdříve se plastové kuličky, které obsahují nadouvadlo (pentan), zahřátím napění. K tomu dojde ve vařící vodě. Po ochlazení a vyjmutí z formy pak proudí do pěnového polystyrenu velice pomalu vzduch. To není vidět. Všimněme si však, že pěnový polystyren je po vyjmutí velice měkký, ale o několik hodin později podstatně ztvrdne. Rozdíl je podobný jako u špatně a dobře vzduchem naplněného míče. Nyní může pěnový polystyren lépe odpružit tlak a chránit před chladem a teplem. Proto pěnový polystyren najdete v cyklistické helmě, v izolačních přepravkách a v mnoha obalech.