Opgaver til T1.6

Opgaverne hører til siden T1.6 Plast i dag. Prøv selv, før du åbner hjælpen under opgaven.

Opgave T1.6.1: De vigtigste ord

  1. Hvad er biobaseret plast?
  2. Hvad er bionedbrydelig plast?
  3. Hvad er kemisk genbrug?
  4. Hvad er mikroplast?
  5. Hvad fortæller en forkortelse som PE eller PP i en lille trekant på emballagen?
  6. Hvad skal der til, for at en polymer kan lede strøm?

Find ordene i afsnittene Hvor ender plasten?, Derfor er genbrug svært, Bioplast og Historien fortsætter på siden T1.6. Mikroplast står også i afsnittet Når plasten er brugt på siden Tema: Fossile brændstoffer og plast. Trekanten på emballagen står på siden T1.5 Plastens koder.

Biobaseret siger noget om, hvad plasten er lavet af. Bionedbrydelig siger noget om, hvad der sker med plasten, når den er smidt ud. Ved kemisk genbrug bliver kæderne brudt ned.

  1. Plast, der er lavet af planter i stedet for olie.
  2. Plast, der kan brydes ned af bakterier og svampe til carbondioxid og vand.
  3. At plasten bliver brudt ned til monomerer, som bruges til at lave helt ny plast.
  4. Små stumper af plast. En plastgenstand i naturen går langsomt i stykker og bliver til mikroplast, men selve molekylerne forsvinder ikke.
  5. Hvilken slags plast emballagen er lavet af, fx polyethen eller polypropen. Forkortelsen gør det muligt at sortere plasten.
  6. Kæden skal have skiftevis enkeltbindinger og dobbeltbindinger, og der skal tilsættes lidt iod.

Opgave T1.6.2: Fra 1,5 til 431 millioner tons

Tabellen viser tallene fra figuren med plastproduktionen på siden T1.6.

År 1950 1977 1989 2002 2015 2024
Plast i millioner tons 1,5 50 100 200 322 431
  1. Hvor mange gange så meget plast blev der lavet i 2024 som i 1950?
  2. Hvor mange år gik der, fra produktionen var 50 millioner tons, til den var fordoblet til 100 millioner tons? Og fra 100 til 200 millioner tons?
  3. Hvornår tog væksten fart, og hvorfor?
  4. I Europa bliver omkring 40 % af plasten til emballage og 23 % til byggeri. Hvor mange kilogram bliver til emballage, til byggeri og til alt andet, når der bliver lavet 100 kg plast?
  5. Hvorfor er emballage også den største del af plastaffaldet?

Læs afsnittet Fra 1,5 til 431 millioner tons på siden T1.6. Til spørgsmål a skal du dividere, og til spørgsmål b skal du trække årstallene fra hinanden.

Til spørgsmål a: Divider tallet for 2024 med tallet for 1950. Til spørgsmål b: Find de to år i tabellen, hvor produktionen var 50 og 100 millioner tons. Til spørgsmål d: 40 % af 100 kg er 40 kg, og det, der er tilbage, når emballage og byggeri er trukket fra, er alt andet. Til spørgsmål e: Tænk på, hvor længe en emballage bliver brugt.

  1. Forholdet mellem de to år er

\[ \text{forhold} = \frac{431\ \text{millioner tons}}{1{,}5\ \text{millioner tons}} = 287 \]

Der blev lavet 287 gange så meget plast i 2024 som i 1950. Det passer med siden, hvor der står næsten 300 gange så meget.

  1. Produktionen var 50 millioner tons i 1977 og 100 millioner tons i 1989.

\[ \text{tid til fordobling} = 1989 - 1977 = 12\ \text{år} \]

Fra 100 millioner tons i 1989 til 200 millioner tons i 2002 gik der 13 år. Produktionen er altså blevet fordoblet cirka hvert 12. til 13. år.

  1. Efter 2. verdenskrig. Plast blev så billig, at den kunne afløse glas, metal, træ og papir.

  2. 40 kg bliver til emballage, og 23 kg bliver til byggeri.

\[ m(\text{andet}) = 100\ \mathrm{kg} - 40\ \mathrm{kg} - 23\ \mathrm{kg} = 37\ \mathrm{kg} \]

37 kg bliver til alt andet.

  1. Der bliver lavet mere emballage end noget andet af plast, og emballage bliver ofte smidt ud efter få dage.

Opgave T1.6.3: Hvor ender plasten?

I 2019 blev der smidt omkring 350 millioner tons plast ud i hele verden. Tabellen viser tallene fra figuren med affaldet på siden T1.6.

Det skete med plastaffaldet Andel
genbrugt til ny plast 9 %
brændt 19 %
lagt på lossepladser 50 %
uden kontrol: på åbne lossepladser, brændt i det fri eller i naturen 22 %
  1. Vis, at de fire andele tilsammen giver 100 %.
  2. Beregn, hvor mange millioner tons plast der endte hvert af de fire steder.
  3. Hvor mange millioner tons plast blev ikke til ny plast?
  4. Hvad sker der i Danmark med den plast, der ikke bliver genbrugt? Hvad får vi ud af det, og hvilken gas bliver der dannet?

Læs afsnittet Hvor ender plasten? på siden T1.6. Procent betyder hundrededele, så 9 % af affaldet er 9 hundrededele af 350 millioner tons.

Massen af en del findes ved at dividere andelen med 100 % og gange med den samlede masse. For genbrug giver det 31,5 millioner tons. Til spørgsmål c kan du trække det genbrugte fra det hele. Til spørgsmål d skal du også læse afsnittet Når plasten er brugt på siden Tema: Fossile brændstoffer og plast.

  1. De fire andele lagt sammen er

\[ \text{i alt} = 9\ \% + 19\ \% + 50\ \% + 22\ \% = 100\ \% \]

  1. Massen af hver del findes med

\[ m(\text{del}) = \frac{\text{andel}}{100\ \%} \cdot m(\text{affald}) \]

\[ m(\text{genbrugt}) = \frac{9\ \%}{100\ \%} \cdot 350\ \text{millioner tons} = 31{,}5\ \text{millioner tons} \]

\[ m(\text{brændt}) = \frac{19\ \%}{100\ \%} \cdot 350\ \text{millioner tons} = 66{,}5\ \text{millioner tons} \]

\[ m(\text{lossepladser}) = \frac{50\ \%}{100\ \%} \cdot 350\ \text{millioner tons} = 175\ \text{millioner tons} \]

\[ m(\text{uden kontrol}) = \frac{22\ \%}{100\ \%} \cdot 350\ \text{millioner tons} = 77\ \text{millioner tons} \]

31,5 millioner tons blev genbrugt, 66,5 millioner tons blev brændt, 175 millioner tons blev lagt på lossepladser, og 77 millioner tons endte uden kontrol.

  1. Massen af den plast, der ikke blev genbrugt, er

\[ m(\text{ikke genbrugt}) = 350\ \text{millioner tons} - 31{,}5\ \text{millioner tons} = 318{,}5\ \text{millioner tons} \]

318,5 millioner tons plast blev ikke til ny plast. Det er 91 % af affaldet.

  1. Den bliver brændt på forbrændingsanlæg, hvor den giver varme og strøm. Carbonatomerne i plasten bliver til carbondioxid, og når plasten er lavet af olie, kommer der ekstra carbondioxid ud i luften.

Opgave T1.6.4: Derfor er genbrug svært

  1. Forklar, hvorfor termoplast kan smeltes om til nye ting.
  2. Forklar, hvorfor hærdeplast som bakelit ikke kan smeltes om.
  3. Hvorfor skal plasten sorteres efter slags, før den bliver genbrugt?
  4. Genbrugsplast har sjældent samme kvalitet som ny plast. Giv to grunde.
  5. Gammel blød PVC kan indeholde phthalater, som i dag er forbudt i legetøj. Forklar, hvorfor det kan være et problem at lave nyt legetøj af den gamle PVC.
  6. Hvad er fordelen ved kemisk genbrug, og hvorfor bliver kun en meget lille del af plasten genbrugt på den måde?

Læs afsnittet Derfor er genbrug svært på siden T1.6, afsnittet Termoplast og hærdeplast på siden T1.2 og afsnittet Koderne og genbrug på siden T1.5. Phthalaterne står i afsnittet Blødgørere, der vandrer på siden T1.4.

Du kan begynde dine sætninger sådan:

  • I termoplast er kæderne ikke …, så når plasten bliver varm, …
  • I hærdeplast er kæderne bundet sammen i …, så …
  • Farver og andre tilsætningsstoffer …, og kæderne bliver …
  • Phthalaterne er tilsætningsstoffer, og de følger …
  1. I termoplast er kæderne ikke bundet til hinanden. Når plasten bliver varm, slipper kæderne hinanden og kan glide forbi hinanden, så plasten bliver blød og kan formes igen.
  2. I hærdeplast er kæderne bundet sammen i et netværk, så de ikke kan glide, når plasten bliver varm. Plasten smelter derfor ikke, og bliver den varm nok, forkuller den.
  3. Forskellige slags plast kan ikke blandes, når de bliver smeltet om. Plastkoden i den lille trekant på emballagen viser, hvilken slags plast det er.
  4. Farver og andre tilsætningsstoffer følger med over i den nye plast, og kæderne bliver lidt kortere, hver gang plasten bliver smeltet. Derfor bliver genbrugsplast ofte til noget enklere, fx affaldssække.
  5. Phthalaterne er tilsætningsstoffer, og de følger med over i den nye plast, når den gamle PVC bliver smeltet om. Det nye legetøj kan derfor indeholde phthalater, som kan vandre ud af plasten og ind i munden på et barn, og flere phthalater er hormonforstyrrende.
  6. Ved kemisk genbrug bliver plasten brudt ned til monomerer, som bliver til helt ny plast af samme kvalitet som før. Metoden er dyr, og derfor bliver kun en meget lille del af plasten genbrugt på den måde.

Opgave T1.6.5: Biobaseret eller bionedbrydelig?

  1. Udfyld skemaet med ja eller nej.
Plast Biobaseret Bionedbrydelig
polyethen fra olie
polyethen fra sukkerrør
PLA, lavet af mælkesyre fra majs
en plast fra olie, som bakterier og svampe kan bryde ned
  1. En pose er mærket “bioplast”. Hvorfor kan du ikke vide, om posen bliver nedbrudt i naturen?
  2. Et engangskrus af PLA ender i havet. Bliver det hurtigt nedbrudt? Begrund dit svar.
  3. Bioplast udgør omkring 0,5 % af al den plast, der bliver lavet. Regn med, at det også gjaldt i 2024, hvor der blev lavet 431 millioner tons plast. Hvor mange millioner tons bioplast blev der lavet i 2024?
  4. Nævn en ulempe ved at lave meget mere plast af planter.

Læs afsnittet Bioplast på siden T1.6. Biobaseret siger noget om, hvad plasten er lavet af, og bionedbrydelig siger noget om, hvad der sker med plasten bagefter.

Polyethen fra sukkerrør er præcis den samme polymer som polyethen fra olie. Til spørgsmål c kan du begynde sådan: “PLA nedbrydes kun hurtigt, hvor der er …” Til spørgsmål d: Divider 0,5 % med 100 %, og gang med 431 millioner tons.

  1. Skemaet:
Plast Biobaseret Bionedbrydelig
polyethen fra olie nej nej
polyethen fra sukkerrør ja nej
PLA, lavet af mælkesyre fra majs ja ja
en plast fra olie, som bakterier og svampe kan bryde ned nej ja

  1. Ordet bioplast bruges om to forskellige ting. Posen kan være biobaseret, altså lavet af planter, uden at være bionedbrydelig. Polyethen fra sukkerrør nedbrydes fx lige så lidt i naturen som polyethen fra olie.

  2. Nej. PLA nedbrydes kun hurtigt i et industrielt komposteringsanlæg, hvor der er varmt og fugtigt, og ikke i havet.

  3. Massen af bioplast er

\[ m(\text{bioplast}) = \frac{0{,}5\ \%}{100\ \%} \cdot 431\ \text{millioner tons} = 2{,}2\ \text{millioner tons} \]

Der blev lavet omkring 2,2 millioner tons bioplast i 2024.

  1. Planterne skal dyrkes på marker, som også kunne bruges til at dyrke mad.

Opgave T1.6.6: Hvilken plast flyder?

Tabellen viser densiteten af fem slags plast. Tallene er afrundede. Vand har densiteten 1,00 g/mL.

Plast Forkortelse Densitet
polypropen PP 0,90 g/mL
polyethen PE 0,92 til 0,96 g/mL
polystyren PS 1,05 g/mL
polyester PET 1,38 g/mL
polyvinylchlorid PVC 1,38 g/mL
  1. Hvilke slags plast flyder i vand, og hvilke synker?
  2. Et stykke af et låg vejer 1,80 g og fylder 2,00 mL. Beregn densiteten, og find ud af, hvilken slags plast låget er lavet af.
  3. Et stykke af en flaske vejer 2,76 g og fylder 2,00 mL. Beregn densiteten. Hvilke to slags plast kan flasken være lavet af? Hvilken af dem er det, når flasken er en sodavandsflaske?
  4. Et genbrugsanlæg har en blanding af små stumper af PP, PS og PET, og stumperne bliver hældt i et kar med vand. Hvilken slags plast kan skilles fra de andre på den måde?

Læs afsnittet Densitet i afsnit 4.1. Et stof med lavere densitet end vand flyder, og et stof med højere densitet synker.

Densiteten er massen divideret med volumenet. Sammenlign derefter med tabellen. Sodavandsflasker står i afsnittet Derfor er genbrug svært på siden T1.6. Til spørgsmål d: Se, hvilke af de tre slags plast der har lavere densitet end vand.

  1. PP og PE flyder, fordi deres densitet er lavere end 1,00 g/mL. PS, PET og PVC synker.

  2. m(låg) = 1,80 g og V(låg) = 2,00 mL

\[ \rho = \frac{m}{V} \]

\[ \rho(\text{låg}) = \frac{1{,}80\ \mathrm{g}}{2{,}00\ \mathrm{mL}} = 0{,}900\ \dfrac{\mathrm{g}}{\mathrm{mL}} \]

Densiteten er 0,900 g/mL, så låget er lavet af polypropen, PP.

  1. m(flaske) = 2,76 g og V(flaske) = 2,00 mL

\[ \rho(\text{flaske}) = \frac{2{,}76\ \mathrm{g}}{2{,}00\ \mathrm{mL}} = 1{,}38\ \dfrac{\mathrm{g}}{\mathrm{mL}} \]

Densiteten er 1,38 g/mL, så flasken kan være lavet af PET eller PVC, og de to kan ikke skelnes ud fra densiteten. En sodavandsflaske er lavet af polyester, PET.

  1. PP flyder, så den kan skilles fra de andre. PS og PET synker begge og bliver liggende sammen på bunden af karret.

Opgave T1.6.7: Polyethen brænder

Polyethen brænder ligesom en alkan og bliver til carbondioxid og vand. Regn med den enhed, der bliver gentaget i kæden, C2H4. Hvor meget carbondioxid dannes der, når 1,000 kg polyethen brænder? Molarmasserne er 28,05 g/mol for C2H4 og 44,01 g/mol for CO2.

  1. Afstem reaktionsskemaet.

C2H4 + O2 → CO2 + H2O

  1. Tegn skemaet med rækkerne m, M og n under dit afstemte reaktionsskema. Trin 1, ned: Beregn stofmængden af C2H4.
  2. Trin 2, på tværs: Find stofmængden af carbondioxid.
  3. Trin 3, op: Beregn massen af carbondioxid. Hvorfor vejer carbondioxiden mere end plasten?
  4. Polyethen kan også laves af sukkerrør, og den giver lige så meget carbondioxid, når den brænder. Forklar, hvorfor carbondioxiden fra polyethen af sukkerrør alligevel regnes anderledes end carbondioxiden fra polyethen af olie.

Afstem som i afsnittet Sådan afstemmer du en forbrænding i afsnit 6.3: først carbon, så hydrogen og til sidst oxygen. Mængdeberegningen følger skemaet i afsnit 4.5. Til spørgsmål e skal du læse afsnittet Hvor kommer carbondioxiden fra? på siden Tema: Klima.

To carbonatomer kræver 2 CO2, og fire hydrogenatomer kræver 2 H2O. Tæl derefter oxygenatomerne til højre. Stofmængden af C2H4 er 35,65 mol. Til spørgsmål e kan du begynde sådan: “Sukkerrørene har fået deres carbon fra … i luften, mens de voksede. Når plasten brænder, …”

  1. C2H4 + 3 O2 → 2 CO2 + 2 H2O. Tjek: 2 C, 4 H og 6 O på begge sider.

  2. Stofmængden findes med massen og molarmassen. 1,000 kg er 1000 g.

\[ n(\mathrm{C_2H_4}) = \frac{m}{M} = \frac{1000\ \mathrm{g}}{28{,}05\ \dfrac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}} = 35{,}65\ \mathrm{mol} \]

  1. Forholdet er 2 : 1.

\[ n(\mathrm{CO_2}) = \frac{2}{1} \cdot 35{,}65\ \mathrm{mol} = 71{,}30\ \mathrm{mol} \]

  1. Massen findes med stofmængden og molarmassen.

\[ m(\mathrm{CO_2}) = n \cdot M = 71{,}30\ \mathrm{mol} \cdot 44{,}01\ \dfrac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}} = 3138\ \mathrm{g} \]

Der dannes 3138 g carbondioxid, altså over 3 kg, når 1 kg polyethen brænder. Carbondioxiden vejer mere end plasten, fordi oxygenatomerne fra luften er kommet med i molekylerne.

C2H4 + 3 O2 → 2 CO2 + 2 H2O
m 1000 g 3138 g
M 28,05 g/mol 44,01 g/mol
n 35,65 mol 71,30 mol
  1. Sukkerrørene har optaget carbondioxid fra luften ved fotosyntese, mens de voksede. Når plasten brænder, kommer den samme carbondioxid tilbage til luften, så carbon bevæger sig i et kredsløb. Carbonatomerne i polyethen fra olie har ligget i undergrunden i millioner af år, og når de brænder, bliver de til ekstra carbondioxid i luften.