Реферат на тему тефлон

Обновлено: 05.07.2024

3. Безопасность применения посуды с тефлоновым покрытием. 5-7

4. Утилизация тефлона химическим способом. 7-12

5. Основные выводы.(заключение) 13

6. Список литературы. 14

Вложение	Размер
vvedenie_teflon.docx	35.46 КБ

Предварительный просмотр:

Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение

Среднего Профессионального Образования Колледж сферы услуг №32 города Москвы

Работу выполнил: обучающийся группы ПК-1-3

Самошин Александр Антонович

Руководитель: преподаватель физики

Дмитришина Елена Викторовна

Безопасность применения посуды с тефлоновым покрытием. 5-7

Тефлон – один из наиболее распространенных полимеров, применяемых не только в технике, но и в быту. Он занесен в Книгу Рекордов Гиннеса как самое скользкое вещество в мире. Широкую известность тефлон получил, когда стал использоваться в качестве покрытия кухонной посуды. Коммерческий интерес к тефлону оказался настолько высок, что посуду с тефлоновым покрытием сегодня можно найти почти в каждом доме.

Популярность тефлоновой посуды связана с уникальным свойством тефлона. Его поверхность не смачивается ни жирами, ни маслами, что создает благоприятные условия для приготовления пищи при высокой температуре. Пища практически не пригорает.

В связи с широким распространением посуды с тефлоновым покрытием, вполне естественно, возникает вопрос о степени влияния её на качество приготовляемой пищи с точки зрения вреда для здоровья человека. Однозначного мнения о степени химико – биологической вредности или безвредности тефлонового покрытия в настоящее время не существует. Тем не менее ограничивается срок службы посуды, разработаны рекомендации по безопасности её применения , улучшаются характеристики самого покрытия.

Возникает еще один вопрос: что делать с вышедшей из употребления по различным причинам тефлоновой посуды? Если тефлон вреден для здоровья, то тефлоновое покрытие необходимо утилизировать. Но каким способом?

Настоящая работа посвящена раскрытию этих вопросов. Она состоит из трех частей.

В первой части рассматриваются история открытия тефлона, его свойства и применение.

Во второй части основное внимание уделено безопасности использования изделий с тефлоном.

Третья часть посвящена утилизации тефлона химическим способом.

Работа предназначена для учащихся колледжа сферы услуг и всех кто так или иначе связан с приготовлением пищи.

Открытие свойства и применение тефлона.

Открытие тефлона произошло случайно в 1938 году, французский профессор Рой Планкет, проводя эксперименты с газообразным тетрафторэтиленом обнаружил, что он находясь под давлением в течение нескольких часов спонтанно полимеризовался в твердое белое вещество. Изучение полученного вещества показало, что оно обладает уникальными свойствами. Вещество, называемое тефлоном, имеет очень

Низкий коэффициент трения. Как самое скользкое вещество оно было занесено в Книгу Рекордов Гиннеса.
Поверхность тефлона не смачивается ни водой, ни жирами, ни маслами, ни органическими растворителями. Он обладает высокой морозо и теплостойкостью, сохраняя свои физические свойства, в том числе эластичность , при температурах от -70 0 С до 270 0 С. Имеет хорошие изоляционные свойства, прочен и износоустойчив. Тефлон очень устойчив к воздействию даже самых агрессивных химикатов. Поэтому показателю он опережает все благородные металлы и синтетические материалы, не растворяется под влиянием щелочей и кислот. На него действуют только расплавы фтора и трифторида хлора. Кроме того он обладает биологической устойчивостью, не разрушается под влиянием различных ферментов и микробов. Его удивительная невосприимчивость к воде позволяет ему не разрушаться, находясь, длительное время (годами) в сырой среде. Тефлон не горюч и легко поддается обработке.

Благодаря таким уникальным свойствам тефлон получил широкое применение не только в технике, но и в быту.

Его высокая коррозионная стойкость, в том числе к единому урановому газу, оказалось очень благоприятной для изготовления деталей для атомной бомбы. Обладая высоким электрическим сопротивлением, тефлон оказался идеальным веществом для изготовления носовых конусов бомб, невидимых для радаров. Он нашел применение в авиационных двигателях и радарных системах бомбардировщиков при изготовлении прокладок, клапанов, подшипников, прозрачных для электромагнитных волн покрытий. Его использовали для нанесения на провода и трубы для продления их срока службы.

Начиная с 60-х годов прошлого столетия тефлон получает широкое применение в быту. В настоящее время изделия покрытием присутствуют в каждом доме. Его водоотталкивающие свойство и несмачиваемость жирами и маслами используется для изготовления поверхностей для кухонной посуды, ковров, одежды, мебели, зонтов. Волокна тефлона используются в носках для уменьшения трения и предотвращения образования мозолей.

Распространение изделий с применением тефлона в быту обусловлено также еще одним его свойством – физиологической нейтральностью, непричинением вреда здоровью, в том числе при достаточно высоких температурах (200 0 )изделия с применением тефлона разрешены для использования Федеральным Союзом Оптовой и Внешней торговли (BGA) и Комитетом пищевой и лекарственной промышленности США (FDA).

Безопасность применения посуды с тефлоновым покрытием.

Известно, что тефлон содержит токсические и вещества. При нагревании посуды с тефлоновым покрытием свыше 200 они начинают выделяться и таким образом попадают в воздух и продукты. Ранее считалось, что разлагаются и становятся биологически инертными, то есть безопасными для здоровья человека и животных. Но оказалось, что это не так. Эти вещества способны накапливаться в живом организме и в неживой природе и предоставляют опасность для здоровья как человека, так и животных и птиц. Что касается последствий влияния вредных веществ на здоровье человека, то есть предположение, что этими последствиями могут быть раковые заболевания и врожденные дефекты. Однако непосредственная связь между тефлоновой посудой и этими последствиями окончательно не доказана. Есть претензии, в том числе иски, жителей, живущих пососедству с заводами по производству тефлона (Штат Западная Вержиния США) к администрации завода. Они считают, что завод загрязняет местные водные источники перфлюорооктановой кислотой, которая используется при производстве тефлона. По их мнению дефекты у новорожденных связаны с загрязнением источников воды.

Тем не менее, перфлюорооктановая кислота, которая является наиболее токсичным веществом, содержится и в самом тефлоне. Выделяясь при температурах выше 200 она попадает в приготовленную пищу и окружающий воздух. Попадая в легкие человека она, как предполагается, может вызвать симптомы, так называемого, полимерного дымового жара- схожего с симптомами тяжелого и заболевания. Правда, такой жар был зафиксирован у рабочих на производстве тефлона. Это заболевание опасно для курильщиков. Это послужило основанием считать, что производство тефлона вредно только для курильщиков. Однако, несмотря на это на производстве внедрены защитные маски.

Низшая температура, при которой было констатировано выделение вредных веществ из тефлона, составляла, 230 . Тефлоновая сковорода нагревается выше этой температуры. При этом, чем чаще нагревается сковорода, тем быстрее трескается тефлоновое покрытие и процесс выделения вредных веществ только усиливается. Правда тефлон начинается растрескиваться при температуре выше 300 . Тем не менее, не допускается приготовление пищи в посуде с поврежденным тефлоновым покрытием. Кроме того посуда должна быть без вмятин и выпуклостей. Несмотря на то, что по утверждению производителей тефлоновой посуды, в ней можно готовить пищу даже без масла и жира, тем не менее лучше смазывать поверхность, что поддерживает её от растрескивания и кроме того придаёт пище более аппетитный вид. Чем больше толщина покрытия, тем долговечнее посуда. Конечно, она должна быть в разумных пределах. Как правило, толщина стенок должна быть не менее 3мм. Посуда с тонким покрытием быстро нагревается, быстрый нагрев чреват неравномерностью нагрева, что способствует растрескиванию тефлонового покрытия. Покрытие может быть ячеистым, оно более долговечно, так как увеличивается поверхность нагрева, тепло распределяется более равномерно.

Существует мнение, что при приготовлении пищи в тефлоновой посуде необходимо пользоваться только деревянной лопаткой, чтобы не поцарапать поверхность. Это правильно хотя в настоящее время выпускаемая посуда с покрытием, более устойчивым к механическим повреждением.

Таким образом, чтобы тефлоновая посуда не оказывала вредное воздействие при приготовлении пищи необходимо соблюдать тепловой режим, пользоваться посудой с неповрежденной поверхностью, толщина которой должна быть не менее 3мм. Пищи необходимо соблюдать тепловой режим, пользоваться посудой с неповрежденной поверхностью , толщина которой должна быть не менее 3мм. Нужно готовить пищу с добавлением масла или жира и желательно перемешивать деревянными лопатками. Во время тепловой обработки пищи нельзя курить.

Учитывая, что тефлоновая посуда пользуется широким спросом, а её утилизация является трудоемким и высокозатратным процессом. то усовершенствование технологии утилизации тефлона становится актуальной задачей.

Утилизация тефлона химическим способом.

Решение этой задачи заключается в химическом способе утилизации тефлона и содержащихся в нем вредных веществ путем разложения их на составные элементы и нейтрализации агрессивного фтора с получением целевого продукта - фтора и цирконата калия K 3 Zr F 7 .

Предлагаемый способ утилизации тефлона состоит из следующих операций:

Механическое удаление тефлона с поверхности бытовой посуды.
Поддержание химических реакций с политетрафторэтиленом (C 2 F 4 ) n путём барботирования одного газа через расплав отработанного электролита при температуре 720 - 850 С в присутствии цирконий содержащих соединений и графита.

Во время барботажа происходят следующие химические реакции:

ZrSiO 4 +6KF+2Cl 2 =K 2 ZrF 6 +4KCl+SiO 2 +O 2
Zr+O 2 =ZrO 2
ZrO 2 +6KF+2Cl 2 =K 2 ZrF 6 +4KCl+O 2
C+O 2 =CO 2
ZrSiO 4 +2KF+CF 4 =K 2 ZrF 6 +SiO 2 +CO 2
ZrSiO 4 +4KF+CCl 2 F 2 =K 2 ZrF 6 +2KCl+SiO 2 +CO 2
SiO 2 +6KF=K 2 SiF 6 +2K 2 O
ZrSiO 4 +K 2 SiF 6 =K 2 ZrF 6 +2SiO 2
ZrO 2 +2KF+CF 4 =K 2 ZrF 6 +CO 2
ZrO 2 +4KF+CCl 2 F 2 =K 2 ZrF 6 +2KCl+CO 2
ZrO 2 +5KF+CCl 3 F=K 2 ZrF 6 +3KCl+CO 2
ZrOF 2 +4KF+Cl 2 =K 2 ZrF 6 +2KCl+1/2O 2
K 2 ZrF 6 +KCl=K 3 ZrF 6 Cl
K 2 ZrF 6 +KF=K 3 ZrF 7

При взаимодействии цирконового концентрата с хлором образуется фторцирконат калия (ФЦК) и выделяется элементарный кислород, который вступает во взаимодействие с металлическим цирконием с образованием оксида циркония, а фреоны вступают в реакцию с оксидом циркония с получением ФЦК. При протекании этих реакций выделяется тепло, особенно при сгорании циркония и углерода. Перевод металлического циркония в оксид циркония за счет использования цирконового концентрата и подачи графита и оксифторида циркония приводят к снижению расхода электроэнергии и увеличению стойкости оборудования - прекращается разрушение графитовых электродов, мешалки и футеровки печи.

Температура плавления отработанного электролита (KF + KCl) снижается при введении смеси NaCl+NaF.

Тепловой баланс способа переработки смеси цирконийсодержащего сырья и отходов графита:

Приход тепла за счет экзотермических реакций и физического тепла поступающих материалов составляет 4016260,7 кДж.
2. Расход тепла за счет потери с расплавом, парогазовой смесью и потери через стенки печи составляет 3984154,8 кДж.

Дебаланс: Q приход. -Q потери =32105,9кДж.

Таким образом, нет необходимости расходовать электроэнергию, она необходима только в момент пуска установки (печи), остальное количество тепла для ведения процесса поддерживается за счет экзотермических реакций перевода циркония в оксид циркония, использования оксифторида циркония и горения отходов графита, которые протекают за счет элементарного кислорода, выделяющегося при взаимодействии цирконового концентрата с хлором.

Общими существенными признаками аналогов и прототипа с заявляемым способом является улавливание хлора и фтора (фреонов) при повышенной температуре путем барботирования газа через расплав солей.

Отличительными существенными признаками предложенного способа по сравнению с прототипом являются утилизация фтора и хлора из анодного газа, хлорида и фторида калия и циркония из электролита в расплаве солей при повышенной температуре и скорости подачи газа в расплав в присутствии цирконийсодержащего сырья и отходов графита с одновременным получением целевого продукта - фторцирконата калия.

Преимущество данного способа состоит в рациональном использовании фтора, хлора, содержащихся в продуктах электролиза (анодный газ, отработанный электролит), создании замкнутой малоотходной схемы получения металлического циркония.

Из просмотренных источников информации технических решений, решающих поставленную задачу и обладающих всей совокупностью существенных признаков ограничительной и отличительной частей формулы заявляемого изобретения, не выявлено, что доказывает новизну заявляемого на патентование изобретения.

Неочевидность, а следовательно, изобретательский уровень заявляемого технического решения вытекает из того, что, несмотря на известность ряда существенных признаков, нахождение их комбинации и интервалов используемых для осуществлении способа параметров требует значительного времени и затрат, а также наличия специфического исходного сырья - отходов циркониевого производства.

Использование данной совокупности существенных признаков - температура, скорость и глубина подачи анодного газа в расплав, состав расплава, соотношение цирконийсодержащего сырья к расплаву и отходам графита в процессе утилизации хлора, фреонов (анодный газ) фтора и циркония (отработанный электролит) в области техники и технологии не описано.

Испытания проводились на лабораторной и полупромышленной печи, футерованной графитом, мешалка и электроды - графитовые.

Используемые материалы- отработанный электролит:

60-65% KF; 20-25% KCl; 10-15% K 2 ZrF 6 ; до 5% активного циркония.
2. 55-60% KF; 5-7% NaF; 20-22% KCl; 2-3 NaCl; 9-12% K 2 ZrF 6 ; 1-3% Na 2 ZrF 6 ; до 5% активного циркония.

-цирконовый концентрат (ZrSiO 4 - 82%; SiO 2 - 15% остальное примеси Ti, Fe, Ca, Hf) с крупностью 0,074 мм;

-анодный газ: (50 - 62% Cl 2 ); фреон (11-4) - 6%;

-фреон (12-2,7) - 5,0%; фреон (13-8,4) - 10,6%;

-фреон (14-5,6) - 9,2%; фреон (114-2,1) - 3,7%;

-фреон (115-0,3) - 0,5%; CO 2 - 0,5 - 1,0%;

-кислород 0,1 - 0,3%; азот 1,0 - 2,0%;

-циркониевая стружка с крупностю 5-10 мм;

-облои с крупностью до 50 мм;

-обрезки циркониевых труб размером 9,14 х 50 мм;

- илы (порошок циркония, полученный после обработки катодного осадка) с крупностью 0,07-0,1 мм;

- оксифторид циркония (Zr 29 - 32%; F - 10-15%), крупность до 0,1 мм;

- отходы графита с крупностью до 5 мм.

350 кг отработанного электролита расплавляли в печи и при непрерывном перемешивании загружали в него 60 кг цирконового концентрата, 30 кг отходов металлического циркония (стружка), 5 кг оксифторида циркония и 3 кг отходов графита и барботировали анодный газ через расплав при температуре 720-850 o C, скорости подачи 30-100 м 3 /м 2 ·ч. Всего было пропущено 40 м 3 анодного газа.

После проведения опыта получено 460 кг расплава с содержанием 36,3% K 2 ZrF 6 ; 46,5% KCl; 10,5% KF; 4,9% SiO 2 . Степень утилизации хлора 99,97%; фреонов из анодного газа 99-99,7%.

В лабораторных условиях проводили выщелачивание измельченного сплава при температуре 90-95 o C и Т:Ж = 1:6, времени 2 часа и одну водную репульпацию при тех же параметрах.

Степень извлечения циркония составляет ~ 99%. Степень утилизации отработанного электролита (KF, KCl, K 2 ZrF 6 ) достигает ~ 100%.

Всего было проведено 20 опытов при различных соотношениях цирконий содержащих продуктов и электролита, отработанного графита, определены скорости подачи анодного газа, температура расплава, состав электролита, содержание KF (KF + NaF).

Из проведенных опытов следует, что поставленная цель - утилизация хлора и фтора из анодного газа и отработанного электролита, образующихся в процессе электролитического получения циркония с одновременным получением целевого продукта, фторцирконата калия, достигается при выполнении оптимальных параметров процесса:
- температура 720-850 o C;

- скорость подачи газа в расплав 30-100 м 3 /(м 2 ·ч);

- весовое соотношение цирконийсодержащего сырья и отработанного электролита и отходов графита 1:2 - 4:0,01 - 0,05;

-остаточное содержание KF (KF + NaF) в расплаве не менее 3%;
- в качестве цирконийсодержащего сырья используется цирконовый концентрат, металлические отходы циркония, оксифторид циркония при весовом соотношении 2 - 3:0,5 - 1,0 : 0,05 - 0,1;

- весовое соотношение фторида и хлорида калия и фторида и хлорида натрия в расплаве составляет 0,6 - 0,9 : 0,1 - 0,4.

Таким образом, предложенный способ обеспечивает высокий уровень утилизации фтора, а также хлора и извлечения циркония из анодного газа и отработанного электролита. А цирконий найдет своё применение в атомной промышленности, медицине и конечно на кухни, как обладающей отличными гигиеническими свойствами благодаря высокой химической стойкости.

Тефлон (политетрафторэтилен, фторопласт-4) - одно из самых химически стойких веществ. Его заслуженно называют "органическая платина". На тефлон не действуют ни кислоты (включая азотную кислоту и царскую водку), ни щелочи, ни хлор, ни большинство окислителей. Щелочные металлы также не реагируют при невысоких температурах с тефлоном. Такой устойчивостью не могут похвастать низолото, ни платина.
С тефлоном медленно реагируют только свободный фтор F2 и трифторид хлора ClF3. Такая химическая устойчивость объясняется структурой тефлона: цепь из атомов углерода окружена атомами фтора. В принципе многие окислители могли бы разрушить связь C-C, но боковые атомы фтора блокируют доступ.
Кроме химической стойкости тефлон имеет ряд других ценных свойств. В частности, тефлонсохраняет механическую прочность в интервале от минус 190 до плюс 250°С. Тефлон - хороший диэлектрик (изолятор), причем изоляционные свойства он также сохраняет в широком интервале температур и независимо от частоты тока. Тефлон обладает гидрофобными свойствами (плохо смачивается водой).
Благодаря ценным свойствам тефлон используют во многих отраслях: химической и пищевой промышленности, электронике иэлектротехнике, медицине, космической технике и лабораторной практике. Сковородки с тефлоновым покрытием знакомы каждой домохозяйке.
Тефлон – один из наиболее распространенных полимеров. Он занесен в Книгу Рекордов Гиннеса как самое скользкое вещество в мире. Широкую известность тефлон получил, когда стал использоваться в качестве покрытия кухонной посуды. Коммерческий интерес к тефлону оказалсянастолько высок, что посуду с тефлоновым покрытием сегодня можно найти почти в каждом доме.
Популярность тефлоновой посуды связана с уникальным свойством тефлона. Его поверхность не смачивается ни жирами, ни маслами, что создает благоприятные условия для приготовления пищи при высокой температуре. Пища практически не пригорает.
Применение
Тефлон применяют в химической, электротехнической и пищевойпромышленности, в медицине, в транспортных средствах, в военных целях, в основном в качестве покрытий.
Электроника
Тефлон широко используется в высокочастотной технике, так как, в отличие от близких по свойствам, полиэтилена или полипропилена, имеет очень слабо меняющийся с температурой коэффициент диэлектрической проницаемости, а также крайне низкие диэлектрические потери. Эти свойства, наряду степлостойкостью, обуславливает его широкое применение в качестве изоляции проводов, особенно высоковольтных, всевозможных электротехнических деталей, а также при изготовлении высококачественных конденсаторов. Тефлон очень тугоплавок; провод в тефлоновой изоляции невозможно проплавить паяльником. Впрочем, недостатком тефлона является высокая холодная текучесть. Если держать провод во фторопластовой изоляции под механическойнагрузкой (например, поставить на него ножку мебели), провод через некоторое время может оголиться.
Промышленность и техника
В различных отраслях промышленности волокна, полученные из политетрафторэтилена (тефлон, полифен), нашли широкое применение в качестве высокотемпературных мешочных фильтров, разных типов теплостойких прокладок, нитей для текстильных тканей, а также в автомобильном оснащении,промышленных фильтрах общего назначения, элементах запорных и регулирующих клапанов, мешалок и насосов, оборудования для фильтрации и разделения.
В авиации, например, из фторопласта изготавливают гибкие металлопластиковые трубопроводы гидросистем, работающие под высоким давлением (более 200 кг/см3) и с высокой температурой рабочей жидкости. Широко используется бортовая проводка с изоляцией из фторопласта,стойкая к агрессивным средам, механическим повреждениям, высокой температуре - провода марки БПДО, ФТ и ряд других.
Смазка
Фторопласт (тефлон) — великолепный антифрикционный материал[6], с коэффициентом трения скольжения наименьшим из известных доступных конструкционных материалов (даже меньше, чем у тающего льда). Однако из-за мягкости и текучести он.

Чтобы читать весь документ, зарегистрируйся.

Связанные рефераты

Реферат реферата по реферату реферата

. Углеводы Оглавление Введение 1. Классификация и строение углеводов 2.

Реферат о рефератах

. Tallinna Polütehnikum ARVUTITE JA INTERNETI KASUTAMINE EESTI ELANIKE HULGAS Koostaja: Andrei Kübar.

реферат

. архитектурно-строительный университет Кафедра философии Реферат Философия софистов.

Реферат

. Содержание Введение 3 1.Сущность и основные понятия внешнеэкономической деятельности.

16 Стр. 2 Просмотры

Рефераты

. НАРОДНОСТЬ, исторически сложившаяся языковая, территориальная, экономическая и культурная общность.

Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Тефлон. Презентация на заданную тему содержит 12 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!

План : План : Что такое тефлон? Свойства, описание и особенности тефлона Применение тефлона Заключение

Что такое тефлон ? Формула тефлона: — СF4. Материал получен заморозкой под давлением тетрафторэтилена с формулой С2F4. Получился белый порошок, напоминающий измельченный воск. Его-то и нарекли тефлоном.

Свойства,описание и особенности тефлона Свойства тефлона, во многом объясняются его принадлежностью к пластмассам. Выделяется материал из них особопрочным соединением атомов углерода с фтором. Реакция тефлона . Под давлением и нагревом возможно взаимодействие с флюоритами. В ряд минералов группы входят фтор и хлор. С ними-то и запускается реакция.

Купить тефлон стремятся не только благодаря практически универсальной устойчивости к химии, но и такой же стойкости по отношению к погодным условиям, свету, воде. Купить тефлон стремятся не только благодаря практически универсальной устойчивости к химии, но и такой же стойкости по отношению к погодным условиям, свету, воде.

Применение тефлона Тефлоновые сальники – часть гидравлических систем и трубопроводов. Скольжение по тефлону позволяет пролетам откликаться на вибрации. Поэтому же пластины фторопласта используют в местах крепления балок перекрытия в некоторых высотных зданиях. В пищевой промышленности тефлон покрывает трубопроводы и сальники в насосах. Последние по первым перекачивают растительные масла, жиры, молоко и эмульгатор лецитин.

Утюг с тефлоновым покрытием эксплуатирует антипригарные свойства пластика. Это препятствует порче нежных и чувствительных к жару материй. Не остается и нагара, типичного для металлических подошв утюгов. Утюг с тефлоновым покрытием эксплуатирует антипригарные свойства пластика. Это препятствует порче нежных и чувствительных к жару материй. Не остается и нагара, типичного для металлических подошв утюгов.

Заключение Политетрафторэтиле́н, или фторопла́ст-4 (-C2F4-)n, также известный как тефлон — полимер тетрафторэтилена (ПТФЭ), пластмасса, обладающая редкими физическими и химическими свойствами и широко применяемая в технике и в быту.

Политетрафторэтиле́н, тефло́н или фторопла́ст-4 (-C₂F₄-)_n — полимер тетрафторэтилена (ПТФЭ), пластмасса, обладающая редкими физическими и химическими свойствами и широко применяемая в технике и в быту.

Политетрафторэтилен был открыт в апреле 1938 года 27-летним учёным-химиком Роем Планкеттом [1] [2] , который случайно обнаружил, что закачанный им в баллоны под давлением газообразный тетрафторэтилен спонтанно полимеризовался в белый парафиноподобный порошок [3] [4] . Патент на изобретение тефлона принадлежит американской компании DuPont.

Содержание

Свойства

Физические

Тефлон — белое, в тонком слое прозрачное вещество, по виду напоминающее парафин или полиэтилен. Плотность по ГОСТ 10007-80 от 2,18 до 2,21 г/см 3 . Обладает высокой тепло- и морозостойкостью, остается гибким и эластичным при температурах от -70 до +270 °C, прекрасный изоляционный материал. Тефлон обладает очень низкими поверхностным натяжением и адгезией и не смачивается ни водой, ни жирами, ни большинством органических растворителей.

Фторопласт мягкий и текучий материал, имеет ограниченное применение в нагруженных конструкциях.

DuPont указывает температуру начала деструкции согласно стандарта ASTM D3418 для разных типов тефлона от 260°С до 327°С. [5]

Химические

По своей химической стойкости превышает все известные синтетические материалы и благородные металлы. Не разрушается под влиянием щелочей, кислот и даже смеси азотной и соляной кислот. Разрушается расплавами щелочных металлов, фтором и трифторидом хлора.

Производство

Производство политетрафторэтилена в России включает в себя три стадии: на первой стадии получают хлордифторметан заменой атомов галогена на фтор в присутствии соединений сурьмы (реакция Свартса) между трихлорметаном (хлороформом) и безводным фтористым водородом; на второй стадии получают тетрафторэтилен пиролизом хлордифторметана; на третьей стадии осуществляют полимеризацию тетрафторэтилена. [6] [7]

Выпускается нескольких марок политетрафторэтилена. Они маркируются в зависимости от среднего размера частиц, например, ф-4, ф-4ПН-90, ф-4ПН-40, ф-4ПН-20 со средними размерами частиц (мкм): 100-180, 46-135, 21-45; 6-20, соответственно. Изделия из ф-4 производятся методом холодного прессования с последующим запеканием при температуре 365±5° C. [8]

Применение

Тефлон применяют в химической, электротехнической и пищевой промышленности, в медицине, в транспортных средствах, в военных целях, в основном в качестве покрытий. Наибольшую известность тефлон получил благодаря широкому применению в производстве посуды с антипригарным покрытием. [9]

Электроника

Тефлон широко используется в высокочастотной технике, так как, в отличие от близких по свойствам, полиэтилена или полипропилена, имеет очень слабо меняющийся с температурой коэффициент диэлектрической проницаемости, высокое напряжение пробоя, а также крайне низкие диэлектрические потери. Эти свойства, наряду с теплостойкостью, обусловливает его широкое применение в качестве изоляции проводов, особенно высоковольтных, всевозможных электротехнических деталей, при изготовлении высококачественных конденсаторов, печатных плат.

В электронной технике специального назначения широко используется проводка с изоляцией из фторопласта, стойкая к агрессивным средам и высокой температуре — провода марки МГТФ, МС и ряд других. Провод в тефлоновой изоляции невозможно проплавить паяльником. Недостатком фторопласта является высокая холодная текучесть: если держать провод во фторопластовой изоляции под механической нагрузкой (например, поставить на него ножку мебели), провод через некоторое время может оголиться.

Промышленность и техника

В различных отраслях промышленности волокна, полученные из политетрафторэтилена (тефлон, полифен) [10] , нашли широкое применение в качестве высокотемпературных мешочных фильтров, разных типов теплостойких прокладок, нитей для текстильных тканей, а также в автомобильном оснащении, промышленных фильтрах общего назначения, элементах запорных и регулирующих клапанов, мешалок и насосов, оборудования для фильтрации и разделения.

В авиации, например, из фторопласта изготавливают гибкие металлопластиковые трубопроводы гидросистем, работающие под высоким давлением (более 200 кг/см 2 ) и с высокой температурой рабочей жидкости.

Из ф-4 можно изготовить: аппараты, ректификационные колонны, насосы, трубы, клапаны, сильфоны, облицовочные плитки, сальниковые набивки. Как диэлектрик, политетрафторэтилен успешно применяется в технике высоких и ультравысоких частот. Прокатанная фторопластовая плёнка используется при изготовлении высококачественных кабелей, проводов, конденсаторов, для изоляции катушек, пазов электрических машин. В качестве конструкционного материала политетрафторэтилен применяется при изготовлении различных деталей машин и аппаратов. Особенно широкое применение политетрафторэтилен находит при изготовлении подшипников, работающих без смазки, с ограниченной смазкой и при наличии коррозионной среды. [8]

Благодаря химической инертности, гидрофобности и текучести материал получил широкое распространение для уплотнения резьбовых и фланцевых соединений (лента ФУМ).

Медицина

Благодаря биологической совместимости с организмом человека политетрафторэтилен с успехом применяется для изготовления имплантатов для сердечнососудистой и общей хирургии, стоматологии, офтальмологии [11] . Тефлон считается наиболее пригодным материалом для производства искусственных кровеносных сосудов [12] и сердечных стимуляторов [13] . В 2011 году впервые применён для пластики поврежденных носовой перегородки и стенок околоносовых пазух вместо титановых сеток. Через 12-15 месяцев имплантат полностью растворяется и замещается собственной тканью пациента. [14]

Смазка

Фторопласт (тефлон) — великолепный антифрикционный материал [15] , с коэффициентом трения скольжения наименьшим из известных доступных конструкционных материалов (даже меньше, чем у тающего льда). Из-за мягкости и текучести цельные подшипники скольжения из фторопласта используют редко. В высоконагруженных узлах применяют металлофторопластовые подшипники-вкладыши и металлофторопластовые опорные ленты. Такой элемент скольжения выдерживает десятки килограмм на квадратный миллиметр и состоит из металлической основы на которую нанесено фторопластовое покрытие. [16]

Известны смазки со введённым в их состав мелкодисперсным фторопластом, их отличает то, что наполнитель, оседая на трущихся металлических поверхностях, позволяет в ряде случаев некоторое время работать механизмам с полностью отказавшей системой смазки, только за счёт антифрикционных свойств фторопласта.

Из-за низкого трения и несмачиваемости насекомые не способны ползти по тефлоновой стене. В частности, тефлоновая защита применяется при содержании нелетающих насекомых, чтобы они не смогли вылезти наружу.

Пищевая промышленность и быт

Благодаря низкой адгезии, несмачиваемости и термостойкости тефлон в виде покрытия широко применяется для изготовления экструзионных форм и форм для выпечки, а также сковород и кастрюль.

Тефлон также используется в производстве других бытовых приборов. Тефлоновое покрытие в виде тончайшей плёнки наносят на лезвия бритв, что значительно продлевает срок их службы и облегчает бритьё.

Уход за посудой с тефлоновым покрытием

Тефлоновое покрытие не обладает большой прочностью, поэтому при приготовлении пищи в такой посуде следует использовать только мягкие — деревянные, пластиковые или покрытые слоем пластика — принадлежности (лопатки, половники и т.п). Посуду с тефлоновым покрытием нужно мыть в тёплой воде мягкой губкой, с добавлением жидкого моющего средства, без использования абразивных губок или чистящих паст.

Одежда

В производстве современной высокотехнологичной одежды применяются мембранные материалы на основе экспандированного политетрафторэтилена.

Путем физической деформации тефлона получается тонкая пористая пленка, которая наносится на ткани и используется при пошиве одежды. Мембранные материалы, в зависимости от особенностей изготовления, могут обладать как ветрозащитными так и водоизоляционными свойствами, при этом, нормированный размер пор мембраны из политетрафторэтилена позволяет материалу эффективно пропускать испарения тела человека.

Ви́ндсто́ппер (англ. windstopper — ветронепроницаемый) — сленговое название материала из политетрафторэтилена на тканевой основе. Представляет собой мембранный материал, который пропускает воздух, но не пропускает ветер.

Другие изделия

Изделия, в производстве которых используется тефлон:

обогревательные лампы;
переносные обогревательные приборы;
пластины утюгов;
покрытия гладильных досок;
конфорки плит;
противни;
электрогрили;
приборы для изготовления попкорна;
кофейники;
скалки (с антиналипающим покрытием);
машины для выпечки хлеба;
поддоны под вертел или решетку;
формочки для мороженого;
унитазы c тефлоновым покрытием;

кипятильники;
штопоры;
поверхности кухонных плит;
кухонная утварь;
кастрюли и сковороды для жарки; (китайские кастрюли для жарки овощей и мяса);
формы для выпекания;
пресс для горячих бутербродов;
вафельницы;
оптические криостаты;
бритвенные лезвия;
внутренние покрытия стволов танков; [источник не указан 660 дней]
электроракетные двигатели [источник не указан 762 дня] .
лакокрасочные материалы [источник не указан 447 дней]

Опасность политетрафторэтилена

Возможное негативное влияние политетрафторэтилена на здоровье человека уже много лет является предметом спекуляций. Сам по себе полимер очень устойчив и инертен в обычных условиях. Политетрафторэтилен не вступает в реакцию с пищей, водой и бытовой химией. При попадании в организм политетрафторэтилен безвреден [13] .

Фторопласт потенциально биологически опасен в двух случаях: производство и перегрев готового полимера. Производство полимера использует токсичные и канцерогенные вещества, которые могут попадать в окружающую среду как при утечках так и в виде производственного загрязнения готового продукта. Продукты термического разложения фторопласта токсичны.

Производственные загрязнения

Полемику о вреде тефлона спровоцировала независимая американская научная группа, объявившая, что перфтороктановая кислота (ПФОК, PFOA), которая известна также как С-8 и используется как катализатор при производстве антипригарного покрытия, при превышении допустимых значений приобретает канцерогенные свойства [17] .

Между тем известно, что перфтороктановая кислота распадается при температуре 190ºС, тогда как технологический процесс спекания основы сковороды с антипригарным покрытием происходит при температуре 420ºС [18] . Таким образом, согласно технологическому процессу производства, наличие ПФОК в готовой сковороде невозможно [19] .

Независимые европейские исследования показали, что антипригарные покрытия не содержат PFOA в количествах, превышающих допустимые безопасные пределы [17] . Китайская академия контроля качества, инспекции и карантина (GAQSIQ), датский технологический институт подтверждают, что воздействие PFOA, используемой при производстве посуды, не поддается количественному измерению [20] [21] [22] .

В январе 2006 г. фирма DuPont, единственный производитель PFOA в США, согласилась удалить остатки реагента со своих предприятий до 2015 г. [23] . По официальной информации компании, с января 2012 года DuPont не использует ПФОА в производстве посуды и форм для выпечки [24] .

В России нет нормативных документов позволяющих контролировать производственные загрязнения фторопластов, что может негативно сказываться на качестве продукции с содержанием фторопластов. [25]

Термическое разложение политетрафторэтилена

Стандарт ГОСТ 10007-80 [26] нормирует рабочий диапазон температур фторопласта до +260°С и прямо указывает на опасность выделения токсичных газов выше этой температуры. DuPont не указывает характеристик эмиссии токсичных веществ но дает температуру начала деструкции согласно стандарта ASTM D3418 для разных типов тефлона от 260°С до 327°С. [5]

Скорость пиролиза тефлона зависит от степени полимеризации. Признаки разложения обнаруживаются при температуре 200°C. Процесс протекает относительно медленно до 420°C. При температурах от 500°C до 550°C потеря веса достигает 5..10% в час в инертных средах, резко ускоряясь в присутствии кислорода воздуха. При температурах от 300 до 360°C продукты разложения преимущественно гексафторэтан и октафторциклобутан. Свыше 380°С появляется перфторизобутилен и другие продукты пиролиза. [27] [28] [29]

Среди продуктов термического разложения политетрафторэтилена самым опасным считается перфторизобутилен — крайне ядовитый газ, который примерно в 10 раз токсичнее фосгена.

Поскольку массовое выделение токсичных веществ тефлоном начинается при температурах свыше 450°C, то посуда с антипригарными покрытиями считается безопасной так как при нормальной эксплуатации такие температуры достичь невозможно. [17] Следует учитывать что производители считают нормой только нагрев с водой или водосодержащим маслом в сковороде. Вода препятствует перегреву тефлона. Нагрев на плите сухой посуды считается нештатным и в этом случае температуры пиролиза тефлона легко достижимы.

Опасность продуктов разложения тефлона для птиц

Особое строение дыхательной системы птиц делает их сверхчувствительными к токсичным веществам, содержащимся в окружающей среде. Установлено, что даже минимальное количество перфтороктановой кислоты, попадая с вдыхаемым воздухом в организм птицы, поражает её дыхательную систему, приводя к смерти через некоторое время (от нескольких минут до десятков часов). [30] [31]

Вначале, когда новость о смертоносном вреде тефлона для птиц только появилась, было принято считать, что смертельные пары выделяются лишь при очень высоких температурах. К настоящему времени достоверно зафиксирован случай смерти 52 % птиц, в течение 3-х суток дышавших испарениями тефлоновых поверхностей осветительных ламп, нагретых до 202 °C [32] . По другим сведениям, достаточно всего лишь около 163 °C (325 °F) [32] [33] , или даже 140—149 °C (285—300 °F) [34] [35] , но эти данные требуют дополнительной проверки.

Существует очень много сведений о гибели домашних птиц (например, попугаев) от испарений тефлоновых сковородок, оставленных без присмотра и перегретых выше безопасной температуры. [36] [32] [37] [35] [38] [39] [40]

Опасность попадания тефлона в пищевые продукты

Всемирная организация здравоохранения обратилась с просьбой в Международную организацию борьбы с раком провести опыт на крысах, который показал, что при употреблении с пищей до 25% политетрофторэтилена он не оказывает никакого воздействия. Данное исследование было проведено в 60-х годах и повторно осуществлено в 80-х годах на распространенной популяции крыс, которые каждый день потребляли ПТФЭ в количестве, соответствующем 25% общего приема пищи [41] .

Работа на избранную тему является актуальной в связи с опасением многих людей за своё здоровье: актуальность выбранной темы обусловлена тем , что в мире разгорелись нешуточные дискуссии на эту тему. На протяжении последних нескольких лет в адрес компании DuPont, разработавшей много лет назад технологию производства тефлона, регулярно поступают обвинения в том, что ее продукт канцерогенен, то есть может вызвать рак.

Выяснить свойства тефлона их влияние

на здоровье человека.

Анализ информации по теме

Наблюдения и обобщения

Тефлон надежно предохраняет еду от пригорания, так как это новые современные технологии.

При сильном нагреве остатки PFOA

испаряются и могут влиять

на здоровье человека

Тефлон правит в кулинарном мире более 50 лет. 20 лет назад ученые обнаружили, что при сильном нагревании антипригарное тефлоновое покрытие выделяет токсичные газы, опасные для здоровья. С этих пор начались жаркие споры о воздействии полимера на организм.

Американская компания "Дюпон" разработала фторсодержащий полимер

тефлон незадолго до начала Второй мировой войны.

Химик Рой Планкетт в 1938 работал в этой химической компании.

В это время он проводил серию экспериментов, в ходе которой и открыл случайно новое вещество.

Французский физик Марк Грегуар только в 1945 г. догадался нанести это вещество на обычную кухонную сковороду.

самых известных фирм мира.

Тефлон — это промышленное название полимера, образованного реакцией

полимеризации тетрафтор-этилена.

Он, как и большинство полимеров,

химически неактивен: не вступает во взаимодействие ни с водой, ни с кислотами,

ни со щелочами, ни с какими-либо другими

химическими соединениями используется, например, при изготовлении искусственных органов.

Говорят, что тефлоновая посуда не пригорает,

что на ней очень удобно жарить,

но если даже в инструкциях к ней говорится,

что эту посуду рекомендуется чаще менять, это, наверное,

уже о чем-то говорит.

Компании сами как бы предупреждают клиентов о том, что посуда содержит в себе какую-то опасность.

Сам по себе полимер очень устойчив и инертен в обычных условиях. Однако при нагревании свыше 200 °C, политетрафторэтилен разлагается с образованием токсичных продуктов. В производстве тефлоновых покрытий по-прежнему используется перфтороктановая кислота, однако в январе 2006 г. фирма DuPont, единственный производитель PFOA в США, согласилась удалить остатки реагента со своих предприятий до 2015 г., хотя и не обязалась полностью исключить её применение.

PFOA – ключевой компонент при изготовлении антипригарных и устойчивых к образованию пятен материалов – связывают с раком и дефектами новорожденных у животных. Он содержится в крови 95% американцев, в том числе беременных женщин. Его обнаружили также в крови морских организмов и полярных медведей Арктики.

Самый простой способ добиться деления тефлона, накалить его.

DuPont утверждает, что покрытие тефлона не трескаетсядаже при температуре в 315 градусов, что, по утверждению компании,

сильно превышает температуру,используемую в готовке еды,

однако независимый эксперимент отрицает это.

Низшая температура, при которой было констатировано

попадание тефлона в воздух– 230 градусов.

Хотя тефлон и облегчает нашу домашнюю жизнь, это блекнет

на фоне негативных последствий:

возможная смерть домашнего любимца , диабет,

врожденные уродства и рак…

доказали, что выделяемые из тефлона вещества могут вызывать риск ожирения, инсулиновые проблемы и рак щитовидной железы. Кроме того, тефлон угрожает по крайней мере девяти видам клеток, которые регулируют иммунную систему организма.

Особо опасны тефлоновые выделения детям.

Рак щитовидной железы

Были проведены тесты в лаборатории (жарка мяса, тушение риса, как мы это дома ежедневно делаем )

и замерены пирометром и тепловизором. Средняя температура дна составила 190-200 С.

Сковорода нагрелась в первые 5-7 минут,

а затем ее температура оставалась на одном и том же уровне. Но важно, чтобы дно и стенки посуды были толстые:

чем они тоньше, тем сильнее она раскаляется.

Температура огня, может быть, и 300 градусов, но сама сковорода выше 230 С

при нормальном использовании не нагревается!

Хотя мы и не можем полностью избежать тефлона,

можно отказаться от приобретения тефлоновой продукции .

Вместо тефлоновой сковороды или кастрюли выбираем из нержавеющей стали или чугуна, эмалированную посуду;

- Убедитесь, что в составе покрытия и одежды нет тефлона, который во время носки начнет выделяться;

Забудьте о еде быстрого приготовления, которую упаковывают в посуду с тефлоном и бумагу!

Тефлон везде. Он содержится в:

Настоящие тефлоновые сковородки стоят порядка нескольких

сотен долларов, потому что технологически тефлон

получать тяжело и дорого.

При покупке посуды с тефлоновым покрытием стоит обратить внимание на толщину дна – чем дно толще у посуды,

они должны быть желательно не тоньше 3 мм

немного подороже и качественнее,чем купить подешевле,но потом выкинуть такую посуду через месяц из-за плохого качества.

Качественные сковородки с ячеистым покрытием будут служить

вам около пяти-шести лет, а посуда покрытая толстым и шершавым слоем тефлона может прослужить при правильном

обращении до 10 лет.

Посуду с тефлоновым покрытием следует мыть очень осторожно: мягкой губкой с жидкими моющими средствами.
Нельзя применять металлические мочалки.
После каждого мытья внутреннюю поверхность сковороды нужно вытирать насухо.
обязательно использовать деревянные или выполненные из

высокотемпературного пластика лопаточки, чтобы не поцарапать посуду.

утварь с поврежденным тефлоновым покрытием нужно

без сожаления выкидывать.

Если не допускать перегрева – оснований не пользоваться тефлоновой посудой нет.

Старайтесь не оставлять посуду надолго

на включенной конфорке и готовьте на маленькой мощности электроплиты

или на медленном огне газовой плиты.

Тефлон настолько удобен, что производителей, включая DuPont, даже никто серьезно не просил

доказать, насколько безопасно употребление этого вещества.

У продукции из тефлона много сторонников и противников и каждый человек в праве решать

Читайте также: