Kako je plastika izdelana?
Beseda plastika je grškega izvora, kar pomeni, da se lahko oblikuje ali oblikuje. Plastika je vsak material, izdelan iz sintetičnih ali polsintetičnih organskih materialov, ki se lahko oblikujejo v različne oblike trdne snovi. Plastiko sestavljajo elementi, kot so ogljik, vodik, kisik, dušik, klor ali žveplo. Vsaka molekula kosov plastike je sestavljena iz več tisoč atomov, ki so povezani, kar ji daje visoko molekulsko maso. Plastika je narejena iz naravnih proizvodov, kot so surova nafta, celuloza, zemeljski plin, premog in sol. Plastiko imenujemo tudi polimeri.
Polimerizacija
Večina plastike je narejena iz olja, kjer je težka surova nafta razdeljena na frakcije. Frakcije nato zmešamo s kemičnimi spojinami, ki so sestavljene iz ogljika in vodika, ki se imenujejo verige ogljikovodikov. Verige ogljikovodikov se razlikujejo po velikosti in strukturi molekul. Nafta, ena od frakcij, je bistvena za proizvodnjo plastike. Surovinske molekule se nato katalizirajo, da tvorijo med drugim monomere, kot sta eten (C2H4), propen (C3H6) in butan (C4H8). Ti monomeri imajo dvojne kemične vezi med ogljikovimi atomi, ki sčasoma preidejo v reakcije, da tvorijo verige, imenovane polimeri. Surovine, kot so ksileni in polistiren, se izolirajo in reagirajo, da tvorijo monomere za proizvodnjo najlona in poliestrov. Da bi bil proces destilacije uspešen, morajo biti monomeri čisti. Polimerizacija ima dva mehanizma: adicijske reakcije in reakcije kondenzacije.
Dodajanje reakcij
Peroksid, katalizator, je uporabljen, da povzroči, da se monomeri povezujejo drug ob drugem v seriji. Katalizatorji ne sprožajo kemičnih reakcij, vendar ga pospešujejo. Polimerizacijske reakcije se uporabljajo za polistiren in polivinil klorid med drugimi spojinami. Te reakcije ne ustvarjajo stranskih produktov in se lahko izvajajo v razpršeni plinski fazi v tekočinah.
Kondenzacijske reakcije
Kondenzacijska polimerizacija uporablja katalizator, ki povzroči, da monomer reagira s sosednjim monomerom, ki tvori dimer (dve celici) in stranski produkt. Dimerji se lahko združijo tudi v tetramerje (štiri celice). Ta proces traja in traja. Stranske proizvode odstranimo z reakcijo, da dobimo smiselne proizvode, ki vključujejo vodo, ki se odstrani, in druge stranske proizvode, ki jih je mogoče reciklirati in uporabiti v istem postopku. Recikliranje stranskih proizvodov na tej stopnji je nujno za zmanjšanje njihove izpostavljenosti ljudem in okolju, saj vsebujejo škodljive kemične spojine. Kondenzacijska reakcija poteka v masi staljenega polimera.
Končni izdelki
Kondenzacijska polimerizacija daje najlone in poliestre. Različne kombinacije monomerov proizvajajo različne plastike. Homopolimer (kot so plastični vrči za mleko) se proizvaja, ko so vsi monomeri podobni, medtem ko se kopolimer (kot je pranje steklenic za detergente) proizvaja, ko se uporabljajo različni monomeri. Različni monomeri združujejo kopolimere variantnih lastnosti, odvisno od izdelka v mislih. Proizvajalec lahko nekatere plastike trdih ali fleksibilnih, nizkotemperaturnih talilnih lepil ali odpornih proti visoki temperaturi občuti kot dele vozila. Postopek naredi plastiko za širok spekter funkcij.
