1. Rodzaje odpadów

OdpadyodpadyOdpady są nieodłączną częścią bytowej i gospodarczej działalności człowieka. Na tej podstawie można podzielić je na dwie główne kategorie: odpady przemysłoweodpady przemysłoweodpady przemysłowe, które w Polsce stanowią ok. $90\text{\%}$ produkowanych śmieci, oraz odpady komunalneodpady komunalneodpady komunalne, powstałe w gospodarstwach domowych wskutek bytowania człowieka, z czego dużą część stanowią produkty opakowaniowe i odzież. W miarę rozwoju cywilizacji ciągle zwiększa się ich ilość i różnorodność. Według danych GUS w $2019$ r., na terenie Polski wytworzono prawie $127$ mln ton odpadów, z czego $12,8$ mln ton stanowiły odpady komunalne. Od $2000$ r. ilość wytwarzanych w Polsce odpadów, nie licząc odpadów komunalnych, kształtowała się w granicach $110$–$130$ mln ton rocznie. W $2019$ r. statystyczny mieszkaniec naszego kraju wyrzucił do kontenera ok. $332$ kg odpadów komunalnych (wzrost o $3$ kg względem $2018$ r.).

Podział produkowanych odpadów na różne kategorie jest niezbędny do prawidłowego nimi zarządzania. Dzięki zastosowaniu różnych kryteriów podziału, można prowadzić selektywną zbiórkę odpadów, która z kolei umożliwi optymalne wykorzystanie zawartych w nich surowców lub zminimalizowanie ich negatywnego wpływu na środowisko. Odpady można podzielić m.in. ze względu na ich skład chemiczny, pochodzenie surowca czy też wpływ na środowisko lub zdrowie.

R1QkCPmTu7DbU1

Najważniejsze kryteria podziału odpadów przedstawione w postaci tabeli. Z lewej strony znajdują się kryteria podziału, a z prawej strony wymienione są poszczególne kategorie odpadów. Kolejno są to: źródło pochodzenia - komunalne, przemysłowe lub rolnicze. Skład chemiczny: organiczne lub mineralne. Stan skupienia: stałe lub ciekłe. Pochodzenie surowca: naturalne, sztuczne, syntetyczne. Wpływ na zdrowie: toksyczne lub nietoksyczne. Wpływ na środowisko: biodegradowalne lub nieulegające biodegradacji. Możliwość ich wykorzystania: surowce wtórne lub surowce, których nie można przetworzyć. Strefy zasięgu: lokalne, regionalne lub globalne.

Przykładowo, udział substancji organicznych w odpadach będzie stanowić podstawę ich klasyfikacji na odpady organiczne (powyżej $50\text{\%}$), organiczno‑mineralne ($5\text{\%}$–$50\text{\%}$) oraz mineralne (gdy udział substancji organicznych w odpadach nie przekracza $5\text{\%}$). Z kolei pochodzenie surowca, z którego dany odpad został wykonany, umożliwia podział na odpady naturalne (surowiec pochodzenia naturalnego), odpady syntetyczne (surowiec powstały w wyniku syntezy chemicznej) oraz odpady sztuczne (surowiec nie występujące naturalnie w przyrodzie, został stworzony przez człowieka).

Szczegółowa analiza rodzaju odpadów i zidentyfikowanie, które sektory gospodarki są największymi producentami odpadów danego typu, daje szansę na opracowanie strategii, umożliwiającej korzystanie z dostępnych zasobów w sposób bardziej racjonalny i przyjazny dla środowiska.

2. Tworzywa sztuczne

Do najbardziej uniwersalnych i wielofunkcyjnych materiałów w światowej gospodarce należą m.in. tworzywa sztuczne. Według danych opracowanych przez Our World in Data, w $2015$ r. globalna produkcja tworzyw sztucznych wyniosła $407$ mln ton, z czego około $302$ mln ton skończyło jako odpady. Opakowania stanowiły blisko połowę z nich, bo aż $141$ mln ton. Tworzywa sztuczne stały się podstawą nowoczesnego życia, a największym obszarem ich zastosowań jest właśnie produkcja pojemników (w $2015$ r. wyprodukowano $146$ mln ton opakowań z tworzyw sztucznych).

RhENNZ13IGuMs

Grafika przedstawia procentowe zużycie tworzyw sztucznych w Europie wg segmentów zastosowań w 2019 roku. Całkowite zapotrzebowanie na przetwórstwo tworzyw sztucznych w Europie wynosiło 50,7 mln ton. Udział procentowy w poszczególnych segmentach: opakowania: 39,6%; budownictwo: 20,4%;motoryzacja: 9,6%; przemysł elektryczny i elektroniczny: 6,2%; artykuły gospodarstwa domowego, odpoczynek, sport: 4,1%;rolnictwo: 3,4%; inne, m.in. budowa maszyn, meble, artykuły o przeznaczeniu medycznym: 16,7%

Do produkcji opakowań wykorzystuje się m.in. takie tworzywa sztuczne, jak polietylen (PE), polipropylen (PP), polistyren (PS), poli(chlorek winylu) (PVC), poli(metakrylan metylu) (PMMA),  poli(tereftalan etylenu) (PET). Przyjrzyjmy się bliżej każdemu z nich.

Polietylen (PE) to polimer etenu, a właściwości uzyskanego tworzywa różnią się w zależności od warunków przeprowadzenia reakcji (temperatury, ciśnienia, katalizatora).

RSeyiKxYIAQMs

Grafika przedstawiająca reakcję polimeryzacji etylenu. Cząsteczki zostały przedstawione za pomocą wzorów grupowych. N cząsteczek etylenu C H indeks dolny dwa koniec indeksu wiązanie podwójne C H indeks dolny dwa koniec indeksu (nazwa systematyczna: eten) pod wpływem odpowiedniej temperatury, ciśnienia i katalizatora prowadzi do otrzymania polietylenu o skrócie PE, nawias kwadratowy wiązanie pojedyncze C H indeks dolny dwa koniec indeksu wiązanie pojedyncze C H indeks dolny dwa koniec indeksu wiązanie pojedyncze zamknięcie nawiasu indeks dolny N koniec indeksu . Pod wzorami zostały zapisane nazwy związków biorących udział reakcji.

Polietylen o niskiej gęstości (PE‑LD) jest miękki, przezroczysty, giętki, bezwonny i przepuszczalny dla gazów. Z kolei polietylen o wysokiej gęstości (PE‑HD) jest twardszy i mniej przezroczysty niż PE‑LD, ma wyższą wytrzymałość mechaniczną i odporność chemiczną oraz wykazuje mniejszą przepuszczalność dla gazów. Polietylen jest uważany za bezpieczny dla organizmu człowieka, dlatego mogą być z niego wykonywane produkty do przechowywania żywności. Wykonuje się z niego m.in. zakrętki butelek, folię spożywczą czy woreczki foliowe.

Polipropylen (PP) to polimer propenu, który pod względem właściwości wykazuje podobieństwo do polietylenu. Obecnie jest jednym z najczęściej wykorzystywanych tworzyw sztucznych. Charakteryzuje go niska gęstość (niższa od gęstości wody) oraz duża odporność chemiczna.

RRE19RT2jSr90

Grafika przedstawiająca reakcję polimeryzacji propylenu. Cząsteczki zostały przedstawione za pomocą wzorów grupowych. N cząsteczek propylenu C H indeks dolny dwa koniec indeksu wiązanie podwójne C H wiązanie pojedyncze C H indeks dolny trzy koniec indeksu pod wpływem odpowiedniej temperatury, ciśnienia i katalizatora prowadzi do otrzymania polipropylenu o skrócie PP nawias kwadratowy wiązanie pojedyncze CH dwa wiązania pojedyncze, jedno w górę C H indeks dolny trzy koniec indeksu, drugie w prawo C H wiązanie pojedyncze, zamknięcie nawiasu indeks dolny n koniec indeksu . Pod wzorami zostały zapisane nazwy związków biorących udział reakcji.

PP jest bezbarwnym, bezwonnym materiałem, który jest fizjologicznie obojętny. Łatwość przetwórstwa i odporność na działanie wody oraz kwasów i większości rozpuszczalników organicznych. Znajduje zastosowanie w produkcji m.in. pojemniki do przechowywania żywności, elementy samochodowe, a nawet meble.

RmouoQxw2wZtX

Schemat przedstawiający właściwości i zastosowania PP w branży opakowań. W górnej części grafiki znajduje się model kulkowy fragmentu łańcucha polipropylenu, jego oznaczenie literowe oraz oznaczenie pojawiające się na opakowaniach wykonanych z polipropylenu - trzy strzałki, układające się w kształt trójkąta, grot każdej z nich skierowany jest do początku strzałki kolejnej. Pod spodem napis PP, a w środku trójkąta ze strzałek napis zero pięć. Model kulkowy polipropylenu to połączone ze sobą pojedynczymi kreskami 8 czerwonych, większych kulek, od których w górę odchodzą pojedyncze kreski , na których końcach znajdują się mniejsze, niebieskie kulki. W dół również odchodzą pojedyncze kreski, na których końcach znajdują się naprzemiennie kulki niebieskie, lub kulki czerwone połączone z trzema kulkami niebieskimi. Na dole grafiki znajdują się przykładowe produkty wykonane z PP, takie jak: skrzynki, pojemniki na żywność, pojemniki na kosmetyki, butelka dziecięca, tace do posiłków.

Polistyren (PS) także jest tworzywem powstającym w wyniku reakcji polimeryzacji. Jest twardym, kruchym, lekkim materiałem o bardzo niewielkiej elastyczności. W czystej postaci jest bezbarwny, ale może być w łatwy sposób barwiony. PS jest odporny na działanie wody, stężone kwasy nieutleniające i zasady, ale za to jest łatwopalny.

RZRuIFPGCwtVV

Grafika przedstawiająca reakcję polimeryzacji styrenu. Cząsteczki zostały przedstawione za pomocą wzorów grupowych. N cząsteczek styrenu przedstawionego jako sześciokąt foremny z naprzemiennie ułożonymi trzema wiązaniami podwójnymi z wychodzącą z jednego z kątów pojedynczą linią symbolizująca wiązanie pojedyncze, do którego dołączona jest grupa C H połączona wiązaniem podwójnym z grupą C H indeks dolny dwa koniec indeksu, pod wpływem odpowiedniej temperatury, ciśnienia i katalizatora prowadzi do otrzymania polistyrenu o skrócie PS przedstawionego jako jako sześciokąt foremny z naprzemiennie ułożonymi trzema wiązaniami podwójnymi z wychodzącą z jednego z kątów pojedynczą linią symbolizująca wiązanie pojedyncze, do którego dołączona jest grupa C H połączona wiązaniem pojedynczym z grupą C H indeks dolny dwa koniec indeksu. Od grup C H i C H indeks dolny dwa koniec indeksu odchodzą pojedyncze wiązania przecięte przez nawiasy kwadratowe, w których wzór się znajduje. W indeksie dolnym za nawiasem N. Pod wzorami zostały zapisane nazwy związków biorących udział reakcji.

Charakteryzuje się dużą trwałością i łatwością formowania. Znalazł zastosowanie m.in. do produkcji opakowań żywności, leków czy izolacji cieplnej lub elektrycznej. Najpowszechniejszym i najlepiej kojarzonym materiałem z tego polimeru jest styropian, czyli polistyren spieniony, wykorzystywany chociażby w budownictwie do ocieplania budynków.

RTgof0AJftfOb

Grafika będąca zestawieniem czterech zdjęć. Pierwsze z nich przedstawia fragment uformowanego styropianu, dwa kolejne przedstawiają pojemniczek wykonany z polistyrenu przystosowany do kontaktu z żywnością, czwarte zdjęcie przedstawia opakowanie na płytę CD. Na górze grafiki znajduje się symbol umieszczany na opakowaniach wykonanych z polistyrenu, czyli trzy strzałki z grotami skierowanymi do początku kolejnej strzałki układające się w kształt trójkąta, liczba 6 w środku trójkąta, oraz jego oznaczenie literowe, PS.

Doświadczenie 1

Czy istnieje sposób, by zmniejszyć ilość odpadów ze styropianu? Przeprowadź doświadczenie, w którym sprawdzisz, jak można doprowadzić do rozpadu polistyrenu. Sformułuj odpowiednie obserwacje i wnioski. Doświadczenie należy przeprowadzić pod wyciągiem.

Uwaga! Tego doświadczenia nie wolno wykonywać w warunkach domowych.

R15sFxlU5jvbY

Problem badawczy:. Hipoteza:. Co będzie potrzebne: ;. Instrukcja: 1.

Czy istnieje sposób, by zmniejszyć ilość odpadów ze styropianu? Przeprowadzono doświadczenie, w którym sprawdzono, jak można doprowadzić do rozpadu polistyrenu. Przeanalizuj przebieg doświadczenia, a następnie rozwiąż zamieszczone do niego zadania.

Problem badawczy:

W jaki sposób można zmniejszyć ilość odpadów ze styropianu?

Hipoteza:

Styropian można spalić lub roztworzyć w niektórych rozpuszczalnikach.

Co było potrzebne:

• próbki styropianu;

• trójnóg;

• palnik;

• metalowe szczypce;

• probówka z octanem etylu (etanianem etylu);

• probówka z acetonem (propanonem);

• probówka ze stężonym wodnym roztworem kwasu siarkowego($\text{VI}$);

• probówka ze stężonym wodnym roztworem wodorotlenku sodu.

Wykonywane czynności:

$1$. Próbkę styropianu umieszczono w płomieniu palnika za pomocą metalowych szczypiec. Zapaloną próbkę wyjęto z płomienia palnika i obserwowano zmiany towarzyszące spalaniu tego tworzywa. $2$. Próbki styropianu wprowadzono do probówek, które zawierają kolejno: octan etylu (etanian etylu; zmywacz do paznokci), aceton (propanon; rozpuszczalnik stosowany przez kosmetyczki), stężony wodny roztwór kwasu siarkowego($\text{VI}$) i stężony wodny roztwór wodorotlenku sodu. $3$. Obserwowano zachodzące zmiany.

Obserwacje:

$1$. Próbka styropianu, po wprowadzeniu do palnika, nadtapia się i spala żółtym, silnie kopcącym płomieniem, który utrzymuje się również po wyjęciu próbki z palnika. Spalaniu się styropianu towarzyszy słodkawy zapach. $2$. Próbka styropianu roztwarza się w zlewkach, które zawierają octan etylu i aceton. Z kolei w zlewkach ze stężonymi roztworami ${\text{H}}_2{\text{SO}}_4$ i $\text{NaOH}$ nie zaobserwowano żadnych zmian.

Wnioski:

$1$. Styropian jest tworzywem łatwopalnym. Kopcący płomień świadczy o tym, że w strukturze cząsteczki znajdują się nienasycone wiązania lub pierścienie aromatyczne, a spalanie przebiega w sposób niecałkowity. Podczas spalania styropianu dochodzi do powstania mieszaniny szkodliwych związków chemicznych, dlatego ten proces nie jest bezpieczny dla zdrowia i środowiska i nie wolno go przeprowadzać w warunkach domowych. $2$. Styropian roztwarza się rozpuszczalnikach organicznych, takich jak aceton i octan etylu, jest jednak odporny na działanie stężonych kwasów nieutleniających oraz stężonych zasad.

Podsumowanie:

Styropian nadtapia się i pali żółtym, silnie kopcącym płomieniem, a towarzyszący temu procesowi zapach jest słodkawy. Polistyren roztwarza się w octanie etylu i acetonie, natomiast nie ulega działaniu stężonego wodnego roztworu kwasu siarkowego($\text{VI}$) ani stężonego wodnego roztworu wodorotlenku sodu. Ze względu na powstawanie mieszaniny substancji chemicznych. które zawierają szkodliwe substancje, styropianu nie można spalać w piecach ani roztwarzać w rozpuszczalnikach na własną rękę.

R1QzVngUVdCcB

Film przedstawia szereg doświadczeń chemicznych mających na celu zbadanie właściwości polistyrenu. W pierwszym doświadczeniu badana jest jego palność, w drugim rozpuszczalność w wybranych rozpuszczalnikach. Dodatkowo wskazane zostały zagrożenia związane z użyciem rozpuszczalników wykorzystywanych w doświadczeniu.

Film przedstawia szereg doświadczeń chemicznych mających na celu zbadanie właściwości polistyrenu. W pierwszym doświadczeniu badana jest jego palność, w drugim rozpuszczalność w wybranych rozpuszczalnikach. Dodatkowo wskazane zostały zagrożenia związane z użyciem rozpuszczalników wykorzystywanych w doświadczeniu.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1QzVngUVdCcB

Film przedstawia szereg doświadczeń chemicznych mających na celu zbadanie właściwości polistyrenu. W pierwszym doświadczeniu badana jest jego palność, w drugim rozpuszczalność w wybranych rozpuszczalnikach. Dodatkowo wskazane zostały zagrożenia związane z użyciem rozpuszczalników wykorzystywanych w doświadczeniu.

1

Polecenie 2

R1GqLeBTnkVGz

Obserwacje: (Uzupełnij). Wnioski: (Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Obserwacje:

$1$. Zaobserwuj, czy próbka zapala się od razu, czy może się topi. Jaką barwę przyjmuje płomień palnika? Czy temu procesowi towarzyszy jakiś zapach? Czy płomień jest kopcący, czy utrzymuje się również po wyjęciu próbki z płomienia palnika? $2$. W jaki sposób próbka styropianu zachowywała się w zlewkach z różnymi cieczami? Czy we wszystkich zlewkach zaobserwowane zmiany były takie same? Jeżeli nie, to o jakich właściwościach polistyrenu może to świadczyć?

Wnioski:

$1$. Na jakiej właściwości fizycznej styropian opiera się to doświadczenie? O jakich elementach strukturalnych cząsteczki polimeru może świadczyć kopcący płomień? Czy w związku z tym spalanie styrenu jest bezpieczne? $2$. Na jakie czynniki chemiczne odporny jest styropian?

Pokaż odpowiedź

Obserwacje:

$1$. Próbka styropianu, po wprowadzeniu do palnika, nadtapia się i spala żółtym, silnie kopcącym płomieniem, który utrzymuje się również po wyjęciu próbki z palnika. Spalaniu się styropianu towarzyszy słodkawy zapach. $2$. Próbka styropianu roztwarza się w zlewkach, które zawierają octan etylu i aceton. Z kolei w zlewkach ze stężonymi roztworami ${\text{H}}_2{\text{SO}}_{4 }$ i $\text{NaOH}$ nie zaobserwowano żadnych zmian.

Wnioski:

$1$. Styropian jest tworzywem łatwopalnym. Kopcący płomień świadczy o tym, że w strukturze cząsteczki znajdują się nienasycone wiązania lub pierścienie aromatyczne, a spalanie przebiega w sposób niecałkowity. Podczas spalania styropianu dochodzi do powstania mieszaniny szkodliwych związków chemicznych, dlatego ten proces nie jest bezpieczny dla zdrowia i środowiska i nie wolno go przeprowadzać w warunkach domowych. $2$. Styropian roztwarza się rozpuszczalnikach organicznych, takich jak aceton i octan etylu, jest jednak odporny na działanie stężonych kwasów nieutleniających oraz stężonych zasad.

Podsumowanie:

Styropian nadtapia się i pali żółtym, silnie kopcącym płomieniem, a towarzyszący temu procesowi zapach jest słodkawy. Polistyren roztwarza się w octanie etylu i acetonie, ale nie ulega działaniu stężonego wodnego roztworu kwasu siarkowego($\text{VI}$) ani stężonego wodnego roztworu wodorotlenku sodu. Ze względu na powstawanie mieszaniny substancji chemicznych, które zawierają szkodliwe substancje, styropianu nie można spalać w piecach ani roztwarzać w rozpuszczalnikach na własną rękę.

1

Polecenie 2

R1JLPEocliJGf

Odpowiedź: (Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Przypomnij sobie, jakie wnioski wyciągnięto z przeprowadzonego doświadczenia. Jak zbudowana jest cząsteczka polistyrenu?

Pokaż odpowiedź

Spalanie lub rozpuszczanie polistyrenu będzie prowadzić do powstania niebezpiecznych dla zdrowia związków chemicznych, w tym związków aromatycznych, które mogą mieć działanie rakotwórcze.

Poli(chlorek winylu) (PVC lub PCW) to polimer otrzymywany w wyniku polimeryzacji chlorku winylu (chloroetenu).

Rx9Bn2tU9CkeU

Grafika przedstawiająca reakcję polimeryzacji chlorku winylu. Cząsteczki zostały przedstawione za pomocą wzorów grupowych. N cząsteczek chlorku winylu CH indeks dolny dwa koniec indeksu wiązanie podwójne C H wiązanie pojedyncze C L pod wpływem odpowiedniej temperatury, ciśnienia i katalizatora prowadzi do otrzymania poli(chlorku winylu) wiązanie pojedyncze C H indeks dolny dwa koniec indeksu wiązanie pojedyncze C H wiązanie pojedyncze w prawo, wiązanie pojedyncze w dół C L o skrócie PVC. Cały wzór zamknięty w nawiasie kwadratowym, indeks dolny n koniec indeksu. Pod wzorami zostały zapisane nazwy związków biorących udział reakcji.

Ten pozbawiony smaku i zapachu polimer charakteryzuje się dużą wytrzymałością  mechaniczną i odpornością chemiczną. Jest obojętny na działanie szeregu rozpuszczalników, w tym alkoholi i olei mineralnych (mieszanin różnorodnych płynnych węglowodorów), a także na działanie stężonych kwasów i zasad. Wykorzystuje się go w produkcji m.in. stolarki okienno‑drzwiowej, rur, wykładzin, a nawet strzykawek, cewników i drenów stosowanych w medycynie.

RywyVlltQKNnx

Grafika zestawiająca trzy zdjęcia produktów wykonanych z poli(chlorku winylu). Są to kolejno: przekrój przez ramę okienną, blister leków oraz rury. Na górze grafiki znajduje się symbol umieszczany na produktach wykonanych z poli(chlorku winylu), trzy strzałki z grotami skierowanymi do początku kolejnej strzałki układające się w kształt trójkąta, liczby 03 w środku trójkąta, oraz jego oznaczenie literowe, PVC.

Poli(metakrylan metylu) (PMMA) jest polimerem metakrylanu metylu, czyli nienasyconego estru metylowego kwasu metakrylowego. PMMA lepiej znane jest jako szkło organiczne lub akrylowe, często określane też słowem pleksiglas lub pleksi.

RnEzifNWZyag4

Grafika przedstawiająca reakcję polimeryzacji metakrylanu metylu. Cząsteczki zostały przedstawione za pomocą wzorów grupowych. N cząsteczek metakrylanu etylu C H indeks dolny dwa koniec indeksu wiązanie podwójne C 2 wiązania pojedyncze, przy jednym grupa C O O C H indeks dolny 3 koniec indeksu, przy drugim grupa C H indeks dolny 3 koniec indeksu pod wpływem odpowiedniej temperatury, ciśnienia i katalizatora prowadzi do otrzymania poli(metakrylanu metylu) o skrócie PMMA C od niego odchodzą 4 wiązania pojedyncze, do nich dołączone grupy C H indeks dolny 3 koniec indeksu, do drugiego C O O C H indeks dolny 3 koniec indeksu, do trzeciego C H indeks dolny 2 koniec indeksu od której odchodzi pojedyncze wiązanie. Czwarte wiązanie niepołączone z niczym. Wolne wiązania przecinają nawiasy kwadratowe zamykające związek. w indeksie dolnym N. Pod wzorami zostały zapisane nazwy związków biorących udział reakcji.

Tworzywo to charakteryzują bardzo dobre właściwości optyczne, ponieważ przepuszczalność światła widzialnego dla tego materiału wynosi ponad $90\text{\%}$. Poli(metakrylan metylu) jest odporny na działanie światła (w tym promieniowania UV) i wody, jest plastyczny i daje się łatwo polerować i obrabiać mechanicznie. W porównaniu do szkła jest lżejszy, ale mniej sztywny i bardziej podatny na zarysowania. Znalazł szerokie zastosowanie przede wszystkim w przemyśle motoryzacyjnym (szyby, owiewki) jako okna w samolotach i statkach, panele reklamowe, przeszklenia i szyby działowe (tzw. pleksi), soczewki, a nawet jako dekoracja i drobne przedmioty użytkowe.

RosWgEcGHA72R

Grafika zestawiająca trzy zdjęcia produktów wykonanych z poli(metakrylanu metylu). Pierwsze zdjęcie przedstawia grubą warstwę przezroczystego tworzywa wewnątrz której znajdują się białe elementy tworzące kształt drzewa. Drugie zdjęcie przestawia fragment tworzywa wygięty w kształt podkowy. Trzecie zdjęcie przedstawia bryłę samochodu wykonaną w całości z pleksiglasu. Na górze grafiki znajduje się oznaczenie literowe tworzywa, PMMA.

Poli(tereftalan etylenu) (PET) jest polimerem zaliczanym do grupy poliestrów powstałych w wyniku reakcji polikondensacji, która w przypadku tego tworzywa jest reakcją estryfikacji. PET jest przezroczystym materiałem przypominającym szkło, jednak znacznie od niego lżejszym.

RVinsc9xK1qFB

Grafika przedstawiająca reakcję polimeryzacji PET. Cząsteczki zostały przedstawione w postaci wzorów grupowych. N cząsteczek glikolu etylenowego (nazwa systematyczna: etano‑1,2‑diol) C H indeks dolny dwa koniec indeksu połączony wiązaniami pojedynczymi z O H oraz C H indeks dolny dwa połączonym wiązaniem pojedynczym z grupą O H dodać n cząsteczek kwasu tereftalowego (nazwa systematyczna: kwas benzeno‑1,4‑dikarboksylowy) grupa C O O H połączona wiązaniem pojedynczym z pierścieniem benzenowym, naprzeciwko w pozycji para druga grupa C O O H połączona wiązaniem pojedynczym pod wpływem odpowiedniej temperatury, ciśnienia i katalizatora prowadzi do otrzymania poli(tereftalanu etylenu) nawias kwadratowy, wiązanie pojedyncze C od którego odchodzą: wiązanie podwójne O oraz wiązanie pojedyncze z pierścieniem benzenowym, od pierścienia w pozycji para odchodzi wiązanie pojedyncze do C od którego odchodzą: wiązanie podwójne O oraz wiązanie pojedyncze do O, połączonego wiązaniem pojedynczym z grupą C H indeks dolny dwa koniec indeksu, wiązanie pojedyncze C H indeks dolny dwa koniec indeksu, wiązanie pojedyncze O wiązanie pojedyncze, zamknięcie nawiasu, indeks dolny N koniec indeksu o skrócie PET plus nawias 2 N minus 1 zamknięcie nawiasu H indeks dolny dwa koniec indeksu O. Pod wzorami zostały zapisane nazwy związków biorących udział reakcji.

Tworzywo to nie przepuszcza gazów, a także charakteryzuje się dużą elastycznością i odpornością mechaniczną. Wykorzystuje się je m.in. w produkcji butelek przeznaczonych do napojów bezalkoholowych oraz włókien syntetycznych, z których zostaną wykonane ubrania.

R1Iue0mF9xcS3

Fotografia kilku opakowań PET: przedstawiono pudełko wykonane z tworzywa, przezroczysty kubeczek jednorazowy, oraz trzy butelki do napojów różniące się wielkością i kształtem. W lewym górnym rogu zdjęcia znak graficzny: trzy strzałki z grotami skierowanymi do początku kolejnej strzałki układające się w kształt trójkąta, liczby 01 w środku trójkąta, oraz jego oznaczenie literowe PET.

Ze względu na właściwości plastyczne, tworzywa sztuczne można podzielić na dwie grupy: termoplasty oraz duroplasty.

Termoplasty, po ogrzaniu do odpowiednio wysokiej temperatury, miękną i topią się, a po ostygnięciu twardnieją. Termoplastyczność umożliwia wielokrotne przetwarzanie i wykorzystywanie tych materiałów oraz ułatwia zagospodarowywanie odpadów. Należy podkreślić, że każdemu przetopieniu towarzyszy pogorszenie  właściwości takiego materiału, co pociąga za sobą spadek jego jakości. Powoduje to, że po pewnym czasie dalsze przetworzenie takiego tworzywa nie jest już możliwe ze względu na brak pożądanych cech użytkowych.

Duroplasty są sztywnymi materiałami, które nie zmieniają swojego kształtu w trakcie ogrzewania. Podczas produkcji, pod wpływem ogrzewania, ulegają nieodwracalnemu utwardzeniu, dlatego czasami nazywa się je tworzywami termoutwardzalnymi. W wysokiej temperaturze nie topią się, ale ulegają rozkładowi. Nie można ich wielokrotnie przetwarzać, co uniemożliwia ich ponowne wykorzystanie. Różnice we właściwościach termoplastów i duroplastów wynikają z ich różnej budowy wewnętrznej.

R1SpWooloMcil

Schemat przedstawiający różnice w budowie tworzyw termoplastycznych i duroplastycznych (termoutwardzalnych). Łańcuchy polimerów termoplastycznych są proste lub mało rozgałęzione i nie powiązane ze sobą. Przykład: polietylen. Łańcuchy polimerów duroplastycznych są rozgałęzione i połączone ze sobą wiązaniami chemicznymi, jest to tzw. sieciowanie polimeru. Przykład: silikony.

1

Polecenie 4

Z jakiego tworzywa – termoplastu czy duroplastu – wykonana jest butelka na wodę, a z jakiego czajnik elektryczny?

R1RFVnegYlgAr

Grafika będąca zestawieniem dwóch zdjęć. Zdjęcie z lewej strony przedstawia powyginaną na skutek działania temperatury plastikową butelkę po wodzie. Zdjęcie z prawej strony przedstawia biały czajnik elektryczny.

R1RLwWEHIJmlL

(Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Zwróć uwagę na to, jak oba rodzaje tworzyw zachowują się pod wpływem wysokiej temperatury.

Pokaż odpowiedź

Butelka na wodę wykonana jest z materiału termoplastycznego (termoplastu), a czajnik bezprzewodowy z materiału termoutwardzalnego (duroplastu).

Pierwsze tworzywo sztuczne – celuloid – otrzymano w 1862 roku. Choć od tego momentu upłynęło już sporo czasu, to na każdym kroku uświadamiamy sobie, że bez tworzyw sztucznych nie potrafimy już żyć. Produkty wykonane z tworzyw sztucznych zrewolucjonizowały życie ludzi i gospodarkę. Są tanie w produkcji, łatwe do obróbki i wykazują szereg cech pożądanych dla odbiorcy. W rezultacie, światowa produkcja tworzyw sztucznych stale rośnie (w $2019$ r. wyniosła $368$ mln ton), podobnie jak ilość wytworzonych z nich odpadów.

3. Odpady – problem czy biznes w $\text{XXI w.}$?

Odpady i związane z nimi zagrożenia stają się w obecnych czasach coraz bardziej zauważalnym problemem w środowisku – np. maleńka bateria z zegarka może skazić $1 {\text{m}}^3$ gleby czy też $400$ litrów wody. Z drugiej strony, większość wyrzucanych śmieci można przetworzyć na energię lub pozyskać z nich nowe surowce (np. włókna – z butelek PET, cynk – z baterii cynkowych), a część nadaje się do ponownego wykorzystania (np. szkło można przetwarzać nieskończenie wiele razy). Ostateczne postępowanie z odpadami polega na ich unieszkodliwieniuunieszkodliwianie odpadówunieszkodliwieniu, czyli poddaniu procesom, dzięki którym nie będą one stwarzały zagrożenia dla zdrowia i życia ludzi oraz dla środowiska. Na przestrzeni wieków gospodarka odpadami przybierała różne formy.

Unieszkodliwianie odpadów komunalnych polega na składowaniu ich na wysypiskach śmieci lub spalaniu. Nowoczesne składowiska odpadów komunalnych oraz spalarnie to jedne z większych wyzwań inżynierii budowlanej. Jednak każda z tych metod przyczynia się do bezpowrotnej utraty wielu cennych surowców, które są zawarte w odpadach. W trosce o środowisko naturalne, na opakowaniach często umieszcza się piktogramy, czyli proste obrazkowe symbole ułatwiające ich charakterystykę lub informujące konsumenta, jak należy postępować z tymi opakowaniami oraz wyrobami, które się w nich znajdują.

RKj9zvViTJZxe

Grafika przedstawia dziewięć oznaczeń. 1) symbol ukazujący trzy zagięte do wewnątrz strzałki, tworzące figurę przypominającą trójkąt. Po środku utworzonej figury znajduje się napis 65%. 2) symbol ukazujący trójkąt stworzony z trzech strzałek. W środku trójkąta znajduje się napis 02, a pod trójkątem napis PET. 3) symbol przedstawia dwie poziomo położone strzałki zwrócone grotami w przeciwne strony. 4) symbol przedstawia strzałkę, która tworzy koło, a jej grot prawie dotyka jej podstawy. 5) symbol przedstawia trzy zielone, wygięte strzałki tworzące figurę przypominająca trójkąt. 6) symbol przedstawia kosz na śmieci prawie całkiem wypełniony śmieciami. Nad koszem znajdują się dwie dłonie. Dłoń po lewej wskazuje palcem wskazującym w dół na kosz na śmieci. Druga dłoń po prawej jest ułożona prosto. 7) symbol przedstawia obiekt przypominający wstążkę tworzącą pętelkę, na której szczycie znajdują się dwa listki. Listki oraz część wstążki jest koloru zielonego, a druga część jest biała. 8) Symbol przedstawia przekreślony znakiem X kubeł na śmieci. 9) symbol o okrągłym kształcie składa się z zielonej i białej, uzupełniających się nawzajem strzałek, przypominających symbol yin yang.

Doświadczenie 2

Czy wiesz, jakie zagrożenia niesie ze sobą spalanie przedmiotów wykonanych z poli(chlorku winylu)? Wykonaj poniższe doświadczenie i przekonaj się, dlaczego nie wolno spalać tworzyw sztucznych w gospodarstwach domowych.

Uwaga! Doświadczenie wykonuj pod sprawnym wyciągiem z zachowaniem reguł bezpieczeństwa. Nie wykonuj go w domu. Jeżeli nie masz możliwości wykonania doświadczenia, obejrzyj filmik zamieszczony poniżej.

RFJsY1TIu82Bv

Problem badawczy:. Hipoteza:. Co będzie potrzebne: ;. Instrukcja: 1.

Czy wiesz, jakie zagrożenia niesie ze sobą spalanie przedmiotów wykonanych z poli(chlorku winylu)? Wykonano doświadczenie, w którym wykazano, dlaczego nie wolno spalać tworzyw sztucznych w gospodarstwach domowych. Przeanalizuj jego przebieg, a następnie rozwiąż zadanie umieszczone poniżej.

Problem badawczy:

Jakie zagrożenia niesie ze sobą spalanie przedmiotów wykonanych z PVC?

Hipoteza:

Podczas spalania przedmiotów wykonanych z PVC powstają toksyczne substancje chemiczne.

Co było potrzebne:

• sprawny wyciąg;

• próbka z PVC;

• szczypce metalowe;

• palnik;

• tryskawka z wodą destylowaną;

• uniwersalny papierek wskaźnikowy.

Wykonywane czynności:

$1$. Próbkę poli(chlorku winylu) wprowadzono do płomienia palnika za pomocą metalowych szczypiec. $2$. Po chwili próbkę wyjęto z płomienia i sprawdzono, czy nadal się pali. $3$. Nad gorącą próbką, zaraz po jej zgaszeniu, umieszczono zwilżony wodą uniwersalny papierek wskaźnikowy. $4$. Obserwowano zachodzące zmiany.

Obserwacje:

PVC powoli mięknie, trudno się zapala, a płomień przyjmuje żółtą barwę (na brzegach – zieloną). Powstaje szarobiały dym o ostrym, gryzącym zapachu. Po wyjęciu palącej się próbki z płomienia, ogień gaśnie. Wilgotny papierek wskaźnikowy, pod wpływem wydzielającego się gazu, zmienia barwę z żółtej na czerwoną.

Wnioski:

Zmiana zabarwienia wilgotnego papierka wskaźnikowego, pod wpływem wydzielającego się gazu na kolor czerwony, świadczy o kwasowym charakterze powstającego gazu. Próbka ulega zwęgleniu, co oznacza, że spalanie przebiega w sposób niecałkowity, a w strukturze cząsteczki znajdują się wiązania nienasycone.

Podsumowanie:

W produktach spalania PVC znajdują się sadza oraz toksyczny chlorowodór, który w kontakcie z wodą tworzy kwas chlorowodorowy (solny). Poza tym podczas spalania poli(chlorku winylu) wydzielają się też inne, bardzo szkodliwe substancje, m.in. tlenek węgla($\text{II}$) i dioksyny. Materiałów wykonanych z tworzyw sztucznych nie wolno się pozbywać poprzez ich spalanie.

R1dKFhkZKyqgo

Film przedstawia doświadczenie, w którym spalana jest próbka PVC. Następnie za pomocą zwilżonego papierka wskaźnikowego sprawdzane jest pH gazów wydobywających się z rozgrzanej próbki.

Film przedstawia doświadczenie, w którym spalana jest próbka PVC. Następnie za pomocą zwilżonego papierka wskaźnikowego sprawdzane jest pH gazów wydobywających się z rozgrzanej próbki.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1dKFhkZKyqgo

Film przedstawia doświadczenie, w którym spalana jest próbka PVC. Następnie za pomocą zwilżonego papierka wskaźnikowego sprawdzane jest pH gazów wydobywających się z rozgrzanej próbki.

1

Polecenie 7

R1GqLeBTnkVGz

Obserwacje: (Uzupełnij). Wnioski: (Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Obserwacje:

W jaki sposób przebiega spalanie próbki PVC? Czy tworzywo topi się, czy kruszy? Jaką barwę przyjmuje płomień? Czy powstaje dym? Jeśli tak, jakie ma właściwości?

Wnioski:

O czym świadczy zmiana zabarwienia uniwersalnego papierka wskaźnikowego? Co można powiedzieć o produktach spalania PVC na podstawie właściwości dymu i wyglądu spalanej próbki i płomienia?

Pokaż odpowiedź

Obserwacje:

PVC powoli mięknie, trudno się zapala, a płomień przyjmuje żółtą barwę (na brzegach – zieloną). Powstaje szarobiały dym o ostrym, gryzącym zapachu. Po wyjęciu palącej się próbki z płomienia, ogień gaśnie. Wilgotny papierek wskaźnikowy, pod wpływem wydzielającego się gazu, zmienia barwę z żółtej na czerwoną.

Wnioski:

Zmiana zabarwienia wilgotnego papierka wskaźnikowego, pod wpływem wydzielającego się gazu na kolor czerwony, świadczy o kwasowym charakterze powstającego gazu. Próbka ulega zwęgleniu, co oznacza, że spalanie przebiega w sposób niecałkowity, a w strukturze cząsteczki znajdują się wiązania nienasycone.

Podsumowanie:

W produktach spalania PVC znajdują się sadza oraz toksyczny chlorowodór, który w kontakcie z wodą tworzy kwas chlorowodorowy (solny). Poza tym podczas spalania poli(chlorku winylu) wydzielają się też inne, bardzo szkodliwe substancje, m.in. tlenek węgla($\text{II}$) i dioksyny. Materiałów wykonanych z tworzyw sztucznych nie wolno się pozbywać poprzez ich spalanie.

R1OvMefT9WND3

Gaz wydzielający się podczas spalania PVC, czyli 1. zasadowym, 2. kwasowym, 3. poli(chlorku winylu), 4. poli(tereftalanem etylenu), 5. kwasem chlorowodorowym, 6. chlorowodór, 7. czerwono, 8. zielono, 9. obojętnym, 10. kwasem solnym, 11. poli(metakrylanem metylu), 12. niebiesko, barwi wilgotny uniwersalny papierek wskaźnikowy na 1. zasadowym, 2. kwasowym, 3. poli(chlorku winylu), 4. poli(tereftalanem etylenu), 5. kwasem chlorowodorowym, 6. chlorowodór, 7. czerwono, 8. zielono, 9. obojętnym, 10. kwasem solnym, 11. poli(metakrylanem metylu), 12. niebiesko, co świadczy o jego 1. zasadowym, 2. kwasowym, 3. poli(chlorku winylu), 4. poli(tereftalanem etylenu), 5. kwasem chlorowodorowym, 6. chlorowodór, 7. czerwono, 8. zielono, 9. obojętnym, 10. kwasem solnym, 11. poli(metakrylanem metylu), 12. niebiesko charakterze. Tym gazem jest 1. zasadowym, 2. kwasowym, 3. poli(chlorku winylu), 4. poli(tereftalanem etylenu), 5. kwasem chlorowodorowym, 6. chlorowodór, 7. czerwono, 8. zielono, 9. obojętnym, 10. kwasem solnym, 11. poli(metakrylanem metylu), 12. niebiesko, który w kontakcie z wodą tworzy silny kwas beztlenowy, potocznie nazywany 1. zasadowym, 2. kwasowym, 3. poli(chlorku winylu), 4. poli(tereftalanem etylenu), 5. kwasem chlorowodorowym, 6. chlorowodór, 7. czerwono, 8. zielono, 9. obojętnym, 10. kwasem solnym, 11. poli(metakrylanem metylu), 12. niebiesko.

Gaz wydzielający się podczas spalania PVC, czyli 1. zasadowym, 2. kwasowym, 3. poli(chlorku winylu), 4. poli(tereftalanem etylenu), 5. kwasem chlorowodorowym, 6. chlorowodór, 7. czerwono, 8. zielono, 9. obojętnym, 10. kwasem solnym, 11. poli(metakrylanem metylu), 12. niebiesko, barwi wilgotny uniwersalny papierek wskaźnikowy na 1. zasadowym, 2. kwasowym, 3. poli(chlorku winylu), 4. poli(tereftalanem etylenu), 5. kwasem chlorowodorowym, 6. chlorowodór, 7. czerwono, 8. zielono, 9. obojętnym, 10. kwasem solnym, 11. poli(metakrylanem metylu), 12. niebiesko, co świadczy o jego 1. zasadowym, 2. kwasowym, 3. poli(chlorku winylu), 4. poli(tereftalanem etylenu), 5. kwasem chlorowodorowym, 6. chlorowodór, 7. czerwono, 8. zielono, 9. obojętnym, 10. kwasem solnym, 11. poli(metakrylanem metylu), 12. niebiesko charakterze. Tym gazem jest 1. zasadowym, 2. kwasowym, 3. poli(chlorku winylu), 4. poli(tereftalanem etylenu), 5. kwasem chlorowodorowym, 6. chlorowodór, 7. czerwono, 8. zielono, 9. obojętnym, 10. kwasem solnym, 11. poli(metakrylanem metylu), 12. niebiesko, który w kontakcie z wodą tworzy silny kwas beztlenowy, potocznie nazywany 1. zasadowym, 2. kwasowym, 3. poli(chlorku winylu), 4. poli(tereftalanem etylenu), 5. kwasem chlorowodorowym, 6. chlorowodór, 7. czerwono, 8. zielono, 9. obojętnym, 10. kwasem solnym, 11. poli(metakrylanem metylu), 12. niebiesko.

Alternatywą dla unieszkodliwiania śmieci jest ich recyklingrecyklingrecykling, dzięki któremu materiały tworzące odpady mogą być wielokrotnie przetwarzane i wykorzystywane, co przyczynia się do ograniczenia zużycia surowców naturalnych, prowadzi do oszczędności energii, a w konsekwencji ma wpływ na ochronę środowiska. Wyróżnia się kilka rodzajów recyklingu – surowcowy (chemiczny), materiałowy (fizyczny), organiczny i energetyczny. Punktem wyjścia do stosowania tej metody jest selektywna zbiórka odpadów, ponieważ praktycznie każdy odpad może być potencjalnym surowcem.

1

Polecenie 8

Zapoznaj się z materiałem filmowym dotyczącym rodzajów recyklingu, a następnie zastanów się, jakim rodzajem recyklingu jest depolimeryzacja polietylenu. Odpowiedź krótko uzasadnij.

R17jyiZw6hFwW

Animacja przedstawia różne rodzaje recyklingu oraz ich cechy i ewentualne zastosowania.

Animacja przedstawia różne rodzaje recyklingu oraz ich cechy i ewentualne zastosowania.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R17jyiZw6hFwW

Animacja przedstawia różne rodzaje recyklingu oraz ich cechy i ewentualne zastosowania.

RYPw7ioknAyZC

Odpowiedź: (Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Depolimeryzacja polietylenu, którą można opisać równaniem reakcji:

R1PD8ZVNbUbhF

Grafika przedstawiająca reakcję depolimeryzacji polietylenu prowadzącą do odzyskania monomeru, czyli etylenu.

to proces odwrotny do reakcji polimeryzacji.

Pokaż odpowiedź

Depolimeryzacja polietylenu jest przykładem recyklingu surowcowego (chemicznego), ponieważ materiał jest rozkładany do surowca, z którego powstał.

1

Polecenie 9

Obejrzyj zamieszczony poniżej film dotyczący sposobu przetwarzania odpadów z zakładzie recyklingowym. Na podstawie czynności wykonywanych przez pracowników, zastanów się, czy wypełnianie pustych opakowań śmieciami innego rodzaju jest właściwym zachowaniem (np. wypełnianie pustych plastikowych butelek papierkami po batonach, skrawkami kartek papieru, patyczkami po lodach).

Zapoznaj się z zamieszczonym poniżej materiałem multimedialnym a następnie zastanów się, czy wypełnianie pustych opakowań śmieciami innego rodzaju jest właściwym zachowaniem (np. wypełnianie pustych plastikowych butelek papierkami po batonach, skrawkami kartek papieru, patyczkami po lodach).

RxicLT6NBBCyk

Film przedstawia w jaki sposób przetwarzane są odpady w zakładzie recyklingowym.

Film przedstawia w jaki sposób przetwarzane są odpady w zakładzie recyklingowym.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/RxicLT6NBBCyk

Film przedstawia w jaki sposób przetwarzane są odpady w zakładzie recyklingowym.

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Pracownicy ukazani na filmie starają się oczyścić dany rodzaj śmieci z zanieczyszczeń, z którymi nie mogą być przetwarzane. Widoczna jest scena, w której pracownica rozsypuje na taśmę śmieci z jednej torby.

W powyższym materiale pracownicy sortowni starają się oczyścić dany rodzaj śmieci z zanieczyszczeń, z którymi nie mogą być przetwarzane.

Pokaż odpowiedź

Działanie tego typu miesza wiele rodzajów materiałów, a ich oddzielenie w szybki sposób jest niemożliwe. Tak przygotowany odpad nie zostanie poddany recyklingowi, przez co powinno się unikać tego rodzaju zachowań.

Każda z metod zagospodarowania śmieci ma zarówno zalety, jak i wady. Racjonalna gospodarka odpadami w naszym kraju powinna znacznie zmniejszyć ilość, jak i rodzaj przedmiotów trafiających na wysypiska śmieci.

Zapoznaj się z treścią zamieszczoną w poniższej galerii interaktywnej.

4. Biodegradacja

Wszechobecna w naszym życiu torba foliowa, której produkcja trwa ok. jednej sekundy, jest wykorzystywana przez człowieka średnio przez $25$ min., a rozkłada się w środowisku od $100$ do nawet $500$ lat. Jeszcze więcej czasu potrzebuje butelka typu PET. Degradacja produktów polimerowych w środowisku naturalnym jest procesem długotrwałym. Dlatego, jeśli tylko jest to możliwe, wprowadza się tworzywa, które ulegają rozkładowi pod wpływem mikroorganizmów (grzybów i bakterii), czyli polimery biodegradowalne. Polimer można uznać za biodegradowalny, jeśli rozłoży się całkowicie w glebie lub w wodzie w ciągu sześciu miesięcy. BiodegradacjabiodegradacjaBiodegradacja może zachodzić w warunkach tlenowych lub beztlenowych, a jej produktami są przede wszystkim tlenek węgla($\text{IV}$), woda i humus.

1

Polecenie 11

Na podstawie poniższej grafiki uzasadnij, dlaczego skrobia i celuloza to biomateriały przyszłości.

Skrobia i celuloza są materiałami, które poprzez odpowiednią obróbkę można wykorzystać do produkcji opakowań. Biorąc pod uwagę organiczne pochodzenie skrobi i celulozy spróbuj uzasadnić stwierdzenie, że są one biomateriałami przyszłości.

R1WDYJLcNqkZH

Grafika przedstawiająca obieg w przyrodzie opakowań wykonanych ze skrobi lub celulozy. Po środku grafiki znajduje się kółko zbudowane z trzech zielonych strzałek. Dookoła znajduje się pięć różnych ilustracji. Zaczynając od góry i idąc zgodnie z ruchem wskazówek zegara pierwsza ilustracja przedstawia drewniany kompostownik. Poniżej znajduje się napis kompost. Na drugiej ilustracji znajduje się kupka materii przypominającej ciemną ziemię. Poniżej znajduje się napis humus. Trzecia ilustracja przedstawia pole, na którym kiełkują rośliny, w lewym rogu widoczne są bulwy ziemniaka. Poniżej znajduje się napis skrobia i celuloza. Na czwartej ilustracji widoczne są budynki zakładu przemysłowego. Z tyłu zabudowań widoczny jest wysoki komin. Poniżej znajduje się napis przemysł. Na piątej ilustracji znajduje się żółte opakowanie z oznaczeniem "pętelki" z listkami. Z opakowania unosi się para. Poniżej znajduje się podpis opakowania.

R9izUGMDQ4e3j

Odpowiedź: (Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Skrobia i celuloza są związkami występującymi naturalnie w przyrodzie, które ulegają biodegradacji.

Pokaż odpowiedź

Sprawdź, czy Twoja odpowiedź jest podobna do tej zamieszczonej poniżej.

Skrobia i celuloza są polimerami występującymi naturalnie w przyrodzie. Są wytwarzane przez rośliny i mogą ulegać biodegradacji do prostych cząsteczek. Stąd mogą zostać ponownie wykorzystane przez rośliny do produkcji wymienionych polimerów, co zapewnia zamknięty krąg produkcyjny. Opakowania z biomateriałów tego typu umożliwią zrównoważone korzystanie z zasobów naturalnych, zmniejszą tzw. ślad węglowy i nie będą źródłem toksycznych odpadów.

Podsumowanie

• Odpady powstają ze zużytych oraz niepotrzebnych materiałów i przedmiotów, w wyniku bytowania i działalności gospodarczej człowieka. Te, które wytwarzamy w gospodarstwach domowych, to tzw. odpady komunalne.

• Największy procent wśród odpadów komunalnych stanowią opakowania.

• Do metod zagospodarowania odpadów komunalnych zalicza się składowanie odpadów na wysypiskach śmieci, spalanie, recykling (surowcowy, materiałowy, organiczny, energetyczny).

• Kompostowanie i fermentacja to metody zagospodarowania odpadów organicznych (recykling organiczny).

• Produkcja opakowań jednorazowych z polimerów biodegradowalnych przyczynia się do zmniejszenia liczby odpadów. Otrzymywanie tych polimerów z surowców odnawialnych pozwala ograniczyć zużycie paliw kopalnych i emisję tlenku węgla($\text{IV}$).

Praca domowa

1

Polecenie 12.1

Zinterpretuj diagram przedstawiający hierarchię postępowania z odpadami.

R16hAY5f4N3S6

Grafika przedstawiająca odwróconą piramidę: wierzchołek znajduje się na dole grafiki, podstawa u góry. Obok znajdują się wypisane czynności stanowiące hierarchię postępowania z odpadami. Są to kolejno od podstawy do wierzchołka: zapobieganie powstawaniu odpadów, redukcja wytwarzania, recykling, utylizacja, składowanie.

RQh1XHFPhO2L6

Odpowiedź: (Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Podstawa piramidy wskazuje na najważniejsze kwestie. Im bliżej wierzchołka piramidy, tym niżej w hierarchii znajduje się dana rzecz. Zwróć uwagę, że podstawa przedstawionej piramidy znajduje się na górze grafiki.

Pokaż odpowiedź

Najważniejszą kwestią jest zapobieganie powstawaniu odpadów. Jeżeli jest konieczne ich wytwarzanie, dążymy do zmniejszenia ich ilości. Odpady powinny być poddawane recyklingowi, a jeżeli to niemożliwe - utylizacji. Składowanie odpadów stanowi ostatni element w procesie przetwarzania odpadów i jedynie niewielki procent powstałych śmieci powinien trafiać na wysypiska.

1

Polecenie 12.2

Każdy mieszkaniec Szwecji rocznie wytwarza ok. $450$ kg odpadów, z czego tylko ok. $2$ kg trafia na wysypisko śmieci. Polak rocznie produkuje ok. $330$ kg śmieci, z czego na wysypisko odprowadza się ok. $140$ kg. Podaj przyczyny tak dużej różnicy pomiędzy ilością odpadów składowanych w Szwecji i w Polsce.

R6Y1QcJgNJ7dN

Odpowiedź: (Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Zastanów się, jaki sposób zarządzania odpadami jest najbardziej korzystny dla środowiska i sprzyja zrównoważonemu rozwojowi tego sektora gospodarki. Czy kraje skandynawskie słyną z postaw proekologicznych? Jaki wpływ na ilość odpadów poddanych obróbce ma odpowiednia infrastruktura?

Pokaż odpowiedź

Sprawdź, czy Twoja odpowiedź jest podobna do tej zamieszczonej poniżej.

Odpowiednia segregacja śmieci oraz rozbudowana infrastruktura, która umożliwia przetwarzanie zebranych odpadów, sprawia, że w Szwecji duża część śmieci jest poddana recyklingowi lub w bezpieczny sposób utylizowana. Niezbędna ku temu jest również odpowiednie działanie konsumentów, którzy będą segregować wytworzone śmieci w sposób pozwalający na ich dalszą obróbkę. W Polsce wciąż najwięcej śmieci stanowią te zmieszane. Powstają  w efekcie niewystarczającej segregacji odpadów lub jej całkowitego braku. Trafiają na wysypiska, gdzie są składowane. Nie mogą zostać przetworzone, ponieważ ich rozdzielenie jest zbyt kosztowne.

Słownik

Ćwiczenia

Bibliografia

Pielichowski J., Puszyński A., Chemia polimerów, Kraków 2004.

Munipical waste statistic 2021, online: https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php?title=Municipal_waste_statistics#Municipal_waste_generation, dostęp: 13.09.2021.

Ochrona śroswiska 2021, Główny Urząd Statystyczny, online: https://stat.gov.pl/obszary-tematyczne/srodowisko-energia/srodowisko/ochrona-srodowiska-2020,1,21.html, dostęp: 13.09.2021.

Packaging waste statistic 2021, online: https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php?title=Packaging_waste_statistics#Waste_generation_by_packaging_material, dostęp: 13.09.2021.