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PVC aus Vinylchlorid
AFB I–IIPolyvinylchlorid (PVC) wird weltweit in Mengen von über 40 Millionen Tonnen pro Jahr hergestellt. Vinylchlorid \(\ce{CH2=CHCl}\) wird dazu in Wasser fein verteilt und mit einem Peroxid-Initiator \(\ce{R-O-O-R}\) bei etwa 55 °C polymerisiert. Die Reaktionsenthalpie beträgt \(\Delta_\text{r}H = -72\,\text{kJ}\) pro Mol Vinylchlorid.
- Formulieren Sie den Mechanismus mit Initiatorzerfall, Kettenstart, Kettenwachstum und einem Kettenabbruch.
- Zeichnen Sie einen Ausschnitt aus drei Wiederholeinheiten und kennzeichnen Sie eine Wiederholeinheit.
- Berechnen Sie die Wärme, die bei der Herstellung von 1,0 t PVC abgeführt werden muss.
- Erläutern Sie, warum die Polymerisation in Wasser als Dispersionsmittel durchgeführt wird.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Halbpfeile, Radikalpunkte; das Radikal entsteht am C-Atom mit Cl.
Hinweis zu Aufgabe b)
Cl an jedem zweiten C-Atom.
Hinweis zu Aufgabe c)
Stoffmenge Monomer = Stoffmenge Wiederholeinheiten.
Hinweis zu Aufgabe d)
Wärmekapazität und Viskosität.