مما يتكون البلاستيك؟

عندما تفكر في البلاستيك، قد تتخيل زجاجات المياه أو مواد التعبئة والتغليف، ولكن البلاستيك أكثر من ذلك بكثير. دعونا نلقي نظرة فاحصة على المادة المصنوعة من البلاستيك وبعض خصائصها الأساسية.

البلاستيك في الغالب عبارة عن مواد اصطناعية مصنوعة من البوليمرات - جزيئات طويلة مبنية حول سلاسل من ذرات الكربون، مع ملء الفراغات بالهيدروجين والأكسجين والكبريت والنيتروجين. يمكن أن تحتوي هذه السلاسل على آلاف الذرات، وهذا هو أحد الأسباب التي تجعل البلاستيك قويًا ومتينًا.

يحمل البلاستيك خاصية تسمى الليونة، مما يسمح بتشكيلها أو تشكيلها بأشكال مختلفة. هذا، بالإضافة إلى خصائص أخرى مثل الكثافة المنخفضة، والتوصيل الكهربائي المنخفض، والشفافية، يجعل البلاستيك مادة متعددة الاستخدامات. يمكنك استخدام البلاستيك في مختلف الأغراض اليومية، مثل قطع غيار السيارات والألعاب وحتى المعدات الطبية.

هناك ثلاث مجموعات رئيسية من البلاستيك:

• 1. اللدائن الحرارية
• 2. البوليمرات بالحرارة
• 3. اللدائن

اللدائن الحرارية هي مواد بلاستيكية تلين عند تسخينها وتتصلب عند تبريدها، مما يجعلها سهلة التشكيل والتشكيل. وتشمل بعض الأمثلة البولي إيثيلين والبولي بروبيلين والـ PVC.

تتصلب البوليمرات المتصلدة بالحرارة بشكل دائم عند تسخينها، ولا يمكن إعادة تشكيلها أو إعادة تشكيلها بمجرد وضعها. وتشمل هذه الأنواع من البلاستيك الراتنجات الفينولية والميلامين واليوريا فورمالدهايد.

اللدائن عبارة عن مواد شبيهة بالمطاط يمكن تمديدها وتشويهها ولكنها لا تزال تعود إلى شكلها الأصلي. وتشمل الأمثلة المطاط الطبيعي والبولي يوريثين والسيليكون.

إنتاج البلاستيك

يتم تصنيع البلاستيك في المقام الأول من الوقود الأحفوري مثل السليلوز والنفط الخام, غاز طبيعي، و فحم. وهذه المواد الخام هي مصادر الهيدروكربونات، وهي جزيئات عضوية تتكون من ذرات الكربون والهيدروجين. ولتحويل هذه المواد الخام إلى بلاستيك، يجب أولاً تكريرها إلى إيثان وبروبان، على التوالي.

تحدث عملية التكرير عادة في المصافي حيث يتم تحويل الوقود الأحفوري إلى منتجات بترولية مختلفة. تتم معالجة الإيثان والبروبان أيضًا بالحرارة في عملية تسمى التكسير. يكسر التكسير الهيدروكربونات المعقدة إلى جزيئات أبسط، ويحول الإيثان إلى إيثيلين والبروبان إلى بروبيلين. يتم بعد ذلك دمج هذه المواد لتكوين أنواع مختلفة من البوليمرات، التي تشكل أنواعًا مختلفة من البلاستيك.

هناك نوعان رئيسيان من التكسير: التكسير بالبخار والتكسير الحفزي. في التكسير البخاري، يتم خلط المواد الكيميائية مع البخار وتسخينها إلى درجات حرارة عالية، بينما في التكسير التحفيزي، يتم استخدام محفز لخفض درجة الحرارة والضغط المطلوبين. بمجرد فصل الهيدروكربونات المتشققة باستخدام معدات التجزئة، يتم تشكيل الإيثيلين والبروبيلين إلى مونومرات. وأخيرًا، تؤدي بلمرة هذه المونومرات إلى إنتاج أنواع مختلفة من البلاستيك.

أنواع مختلفة من البلاستيك ومكوناتها الكيميائية

يُصنع البلاستيك من البوليمرات العضوية، ومعظم المواد البلاستيكية الصناعية تأتي من البتروكيماويات. وتتكون هذه البوليمرات من سلاسل من ذرات الكربون، وغالبًا ما تكون مصحوبة بذرات الأكسجين أو النيتروجين أو الكبريت. تعمل المونومرات بمثابة اللبنات الأساسية لهذه البوليمرات، حيث تشتمل كل سلسلة بوليمر على عدة آلاف من وحدات المونومر المتكررة.

فيما يلي مقدمة سريعة للبلاستيك الشائع ومكوناته:

اتجاه البلاستيك: البلاستيك الحيوي

قد تكون فضوليًا بشأن ذلك البلاستيك الحيوي، بديل أكثر صداقة للبيئة للمواد البلاستيكية التقليدية. هذه المواد البلاستيكية مشتقة من مصادر الكتلة الحيوية المتجددة، مثل الدهون النباتية والزيوت ونشا الذرة ومخلفات الطعام المعاد تدويرها. أنها توفر العديد من الفوائد، لا سيما من حيث الاستدامة والأثر البيئي.

واحدة من المزايا الرئيسية للبلاستيك الحيوي هي أنها قابلة للتحلل. وهذا يعني أنه يمكن تفكيكها بواسطة الكائنات الحية الدقيقة مثل البكتيريا، وتتحول في النهاية إلى مادة عضوية. على عكس المواد البلاستيكية التقليدية، التي تبقى في البيئة لفترات طويلة وتساهم في التلوث، فإن المواد البلاستيكية الحيوية القابلة للتحلل توفر حلاً أكثر استدامة.

الآن، يعتبر البلاستيك الحيوي مجموعة متنوعة، ويمكن تصنيعه من عدة مواد مختلفة. تتضمن بعض الخيارات الشائعة ما يلي:

• حمض البوليلاكتيك (PLA): يُشتق هذا البلاستيك الحيوي من السكريات النباتية المتخمرة، والتي عادة ما تكون من الذرة أو قصب السكر. انها تستخدم على نطاق واسع لتغليف المواد الغذائية وأدوات المائدة القابل للتصرف.
• بولي هيدروكسي ألكانوات (PHA): يتم إنتاجها بواسطة البكتيريا التي تستهلك المواد العضوية مثل الزيوت النباتية أو فضلات الطعام. إنها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك الأفلام الزراعية والتعبئة والتغليف.
• البلاستيك الحيوي القائم على النشا: كما يوحي الاسم، فهي مصنوعة من النشا، وهو بوليمر طبيعي. غالبًا ما يتم استخدامها في العناصر التي يمكن التخلص منها مثل الأطباق والأكواب.

أسئلة مكررة

ما هي أنواع البلاستيك الشائعة؟

هناك العديد من أنواع البلاستيك الشائعة التي قد تواجهها في حياتك اليومية. وتشمل بعض المواد الأكثر استخدامًا البولي إيثيلين (PE)، والبولي بروبيلين (PP)، والبولي فينيل كلورايد (PVC)، والبولي إيثيلين تيريفثاليت (PET). كل نوع من البلاستيك له خصائصه وتطبيقاته الخاصة، بدءًا من مواد التعبئة والتغليف وحتى قطع غيار السيارات والإلكترونيات.

ما هي الموارد الطبيعية المستخدمة في صناعة البلاستيك؟

يتكون البلاستيك في المقام الأول من الوقود الأحفوري، مثل النفط الخام والغاز الطبيعي والفحم. تتم معالجة هذه الموارد من خلال تقنية تسمى التكسير، والتي تحولها إلى مونومرات هيدروكربونية. يتم بعد ذلك دمج هذه المونومرات لإنشاء مجموعة متنوعة من البوليمرات البلاستيكية ذات الخصائص والخصائص الفريدة.

كيف تختلف المواد البلاستيكية النباتية عن تلك التقليدية؟

تُصنع المواد البلاستيكية النباتية، والمعروفة أيضًا باسم البلاستيك الحيوي، من موارد متجددة مثل الذرة أو قصب السكر أو نشا البطاطس. وهي تختلف عن المواد البلاستيكية التقليدية حيث يمكن تصميمها بحيث تتحلل بسرعة أكبر ويكون لها تأثير بيئي أقل. ومع ذلك، من المهم ملاحظة أنه ليست كل المواد البلاستيكية الحيوية قابلة للتحلل أو صديقة للبيئة، لذلك من الضروري فهم خصائصها المحددة ومتطلبات التخلص منها.