Ako sa vyrába plast?
Slovo plast má grécky pôvod, čo znamená, že je možné ho tvarovať alebo tvarovať. Plast je akýkoľvek materiál vyrobený zo syntetických alebo polosyntetických organických materiálov, ktoré môžu byť tvarované do rôznych tvarov pevných látok. Plasty sa skladajú z prvkov, ako sú uhlík, vodík, kyslík, dusík, chlór alebo síra. Každá molekula plastu sa skladá z tisícov atómov spojených dohromady, čo jej dáva vysokú molekulovú hmotnosť. Plast je vyrobený z prírodných produktov, ako je surová ropa, celulóza, zemný plyn, uhlie a soľ. Plasty sa tiež nazývajú polyméry.
polymerizácie
Väčšina plastov sa vyrába z ropy, kde sa ťažká ropa separuje na frakcie. Frakcie sa potom zmiešajú s chemickými zlúčeninami obsahujúcimi uhlík a vodík, ktoré sa nazývajú uhľovodíkové reťazce. Uhľovodíkové reťazce sa líšia molekulovou veľkosťou a štruktúrou. Nafta, jedna z frakcií, je životne dôležitá pre výrobu plastov. Molekuly surového materiálu sú potom katalyzované za vzniku monomérov, ako je etén (C2H4), propén (C3H6) a bután (C4H8). Tieto monoméry majú dvojité chemické väzby medzi atómami uhlíka, ktoré nakoniec podliehajú reakciám za vzniku reťazcov nazývaných polyméry. Suroviny, ako sú xylény a polystyrén, sa izolujú a reagujú za vzniku monomérov na výrobu nylonov a polyesterov. Aby bol proces destilácie úspešný, monoméry musia byť čisté. Polymerizácia má dva mechanizmy: adičné reakcie a kondenzačné reakcie.
Prídavné reakcie
Peroxid, katalyzátor, sa používa na to, aby sa monoméry navzájom spojili v rade. Katalyzátory nespúšťajú chemické reakcie, ale urýchľujú ich. Polymerizačné reakcie sa používajú pre polystyrén a polyvinylchlorid medzi inými zlúčeninami. Tieto reakcie nevytvárajú žiadne vedľajšie produkty a môžu sa uskutočňovať v plynnej fáze v kvapalinách.
Kondenzačné reakcie
Kondenzačná polymerizácia používa katalyzátor, ktorý spôsobuje, že monomér reaguje so susedným monomérom, ktorý tvorí dimér (dve bunky) a vedľajší produkt. Diméry sa môžu tiež kombinovať za vzniku tetramérov (štyri bunky). Tento proces pokračuje a pokračuje. Vedľajšie produkty sa odstránia reakciou, čím sa získajú zmysluplné produkty, ktoré zahŕňajú vodu, ktorá sa likviduje, ako aj iné vedľajšie produkty, ktoré sa dajú recyklovať a použiť v rovnakom procese. Recyklácia vedľajších produktov v tomto štádiu je nevyhnutná na zníženie ich vystavenia ľudí a životného prostredia, pretože obsahujú škodlivé chemické zlúčeniny. Kondenzačná reakcia prebieha v hmote roztaveného polyméru.
Konečné produkty
Kondenzačná polymerizácia poskytuje nylony a polyestery. Rôzne kombinácie monomérov produkujú rôzne plasty. Homopolymér (ako sú plastové nádoby na mlieko) sa vyrába, keď sú všetky monoméry podobné, zatiaľ čo sa použije kopolymér (ako napríklad fľaše pracieho detergentu), keď sa použijú rôzne monoméry. Rôzne monoméry kombinujú kopolyméry variantných vlastností v závislosti od produktu. Výrobca môže vyrobiť niektoré plastové tuhé alebo ohybné, nízkoteplotné tavné lepidlá alebo odolné voči vysokým teplotám. Tento proces robí plasty pre široké spektrum funkcií.
