Kunststof zwavel

Wist je dat je van een element een polymeer kunt maken? Verander gewone zwavel in rubberachtige plastic zwavel en vervolgens terug in zijn broze kristallijne vorm.

Plastic zwavelmaterialen

• 50 g zwavel 
• reageerbuis (25 mm x 200 mm)
• brander
• reageerbuisklem
• beker water (500 ml of zo)
• tang

Procedure om zwavel te polymeriseren

Je smelt de zwavel, die verandert van een geel poeder in een bloedrode vloeistof. Wanneer de gesmolten zwavel in de beker water wordt gegoten, vormt deze een rubberachtige massa, die gedurende een variabele tijdsperiode in polymeervorm blijft, maar uiteindelijk kristalliseert in een brosse vorm.

1. Vul de reageerbuis met puur zwavelpoeder of stukken tot deze zich binnen een paar centimeter van de bovenkant van de buis bevindt.
2. Gebruik een reageerbuisklem om de buis vast te houden, plaats de buis in een brandervlam om de zwavel te smelten. De gele zwavel verandert in een rode vloeistof terwijl deze smelt. De zwavel kan in de vlam ontbranden. Dit is goed. Verwacht bij ontsteking een blauwe vlam aan de mond van de reageerbuis.
3. Giet de gesmolten zwavel in een beker water. Als de zwavel brandt, krijg je een spectaculaire brandende stroom uit de buis in het water! De zwavel vormt een goudbruine "snaar" wanneer deze het water raakt.
4. Je kunt een tang gebruiken om de massa polymeerzwavel uit het water te verwijderen en te onderzoeken. Deze rubberachtige vorm duurt een paar minuten tot enkele uren voordat hij terugkeert naar de gebruikelijke gele brosse rhomische kristallijne vorm.

Hoe het werkt

Gewoonlijk komt zwavel in orthoromische vorm voor als achtledige cyclische ringen van monomeer S₈. De rhomische vorm smelt bij 113 ° C. Wanneer het wordt verhit boven 160 graden C, vormt zwavel lineaire polymeren met een hoog molecuulgewicht. De polymeervorm is bruin en bestaat uit polymeerketens die ongeveer een miljoen atomen per keten bevatten. De polymeervorm is echter niet stabiel bij kamertemperatuur, zodat de ketens uiteindelijk breken en de S opnieuw vormen₈ ringen.

Veiligheid

• De zwavel kan veilig worden gerecycled of in een afvalbak worden weggegooid.
• Wees voorzichtig bij het hanteren van de plastic zwavel, omdat deze nog enkele minuten heet / gesmolten kan zijn.
• Het is het beste om dit project onder een kap of buitenshuis uit te voeren, omdat zwaveldioxide (SO₂) komt vrij als de zwavel ontsteekt. Zwaveldioxide is een broeikasgas dat irriterend en giftig is.

Bron: B. Z. Shakhashiri, 1985, Chemical Demonstrations: A Handbook for Teachers of Chemistry, vol. 1, pp. 243-244.

Gerelateerde projecten

Je kunt zwavel uit dit project gebruiken om zowel een mengsel als een verbinding met zwavel en ijzer te maken. Als het polymeeraspect van het project je interesseert, zijn andere eenvoudige polymeren die je kunt maken, natuurlijk plastic uit melk of een polymeer springkussen. Voel je vrij om te spelen met de verhouding van ingrediënten in polymeer- en plasticrecepten om te zien dat ze het uiteindelijke project beïnvloeden.