אנו מסבירים מהו פלסטיק, הסוגים הקיימים והשימושים השונים בפולימר זה. בנוסף, ההיסטוריה שלו ותכונותיו.
מה זה פלסטיק?
פלסטיק הוא השם הגנרי והנפוץ שניתן לסדרה של חומרים מבנה מולקולרי ומאפיינים פיסיקו-כימיים דומים, אשר המאפיין הבסיסי שלהם הוא שיהיה להם גְמִישׁוּת י גְמִישׁוּת במהלך מרווח של טמפרטורות, ובכך לאפשר את יציקתו והתאמתו לצורות שונות. השם הזה בא מהידוע שלו פּלָסטִיוּת, כלומר, המתקן שלו לרכוש צורות מסוימות.
רוב הפלסטיקים הם, במיוחד, חומרים סינתטיים ונגזרות נפט, המתקבלות באמצעות תהליכי פילמור, כלומר, תהליכי סינתזה של שרשראות ארוכות של אטומים של פחמן, שמוליד חומר אורגני הניתן לעיבוד כשהוא חם ועמיד בפני קור. ישנם גם פלסטיקים שאינם מופקים מנפט, כמו פלסטיק שמקורו בעמילן, תאית וחלקים בַּקטֶרִיָה.
חומר זה הוא רב תכליתי הודות לקלילות, מגע נעים ועמידות בפני השפלה ביולוגית וסביבתית כאחד (למעט חשיפה ממושכת לקרני UV במקרים מסוימים).
תכונות אלו קשות להשגה עם חומרים אחרים, והופכות את הפלסטיק לברכה וגם לבעיה, שכן למרות היותו החומר הסינטטי השימושי והיעיל ביותר בהיסטוריה האנושית, הוא גם המקור העיקרי של זיהום מוצק של כוכב לכת (אַשׁפָּה). למרבה המזל, פלסטיק ניתן למיחזור, למרות שהייצור שלו זול וקל הרבה יותר מהשימוש החוזר בו.
כאשר הם נתונים לחום ישיר, רוב הפלסטיקים משחררים גזים עשירים בדיוקסינים ופוראנים, פחמימנים מסרטנים ותרכובות המסוגלות להיחנק. יצורים חיים, בנוסף לגרימת נזק אטמוספרי אדיר.
סוגי פלסטיק
ישנן דרכים שונות לסווג פלסטיק, כגון:
- לפי מקור המונומרים המרכיבים אותו.
- טִבעִי המונומרים מגיעים מחומרים טבעיים כמו גומי, תאית וקזאין (חלבון הקיים בחלב). למשל: צלופן וגומי.
- מְלָאכוּתִי. מונומרים מגיעים מחומרים סינתטיים, שמקורם בעיקרם נֵפט. לדוגמא: פוליאתילן.
- לפי התגובה שלו לחום.
- תרמופלסטיים. בחימום הם מקבלים עקביות נוזלית וכאשר מתקררים הם מקבלים מצב זגוגי (בדומה לזכוכית). ניתן לחמם ולעצב פלסטיק מסוג זה, ולאחר מכן ניתן לחמם אותו מספר פעמים ולשנות את צורתו בחזרה. למשל, אותו פוליאתילן וגומי.
- עמיד בחום. כשהם מחממים, מעצבים אותם ומצננים אותם לקבל צורה מסוימת, ואז אי אפשר לחמם אותם כדי להמיס אותם שוב. לכן אומרים שהם קשיחים או תרמודידים. לדוגמא: בקליט ופוליאסטרים.
- אלסטומרים נקראים גם "גומי", הם פולימרים בעלי גמישות גבוהה. אם כּוֹחַ מעוותים, בעלי יכולת גבוהה לשחזר את צורתם המקורית כאשר הכוח האמור מוסר. לדוגמא: ניאופרן.
- לפי המבנה המולקולרי שלו.
- גָלוּם. שֶׁלָהֶם מולקולות אינם מאורגנים ואינם נוטים להיווצר מִבְנֶה הורה, וזו הסיבה שהם משאירים מרווחים גדולים בין החלקיקים שלהם עבור אוֹר, ובכך להשיג פלסטיק שקוף. לדוגמא: פוליסטירן אטקטי.
- מתגבש. הם נוטים ליצור גבישים קשיחים עמידים בפני דפורמציה. בהתאם לקצב הקירור של א פּוֹלִימֵר ניתן להגדיל או להקטין את הגבישיות שלו. אם הוא מתקרר מהר הוא מקטין את הגבישיות שלו, ואם הוא מתקרר לאט, הגבישיות שלו עולה. במקרה של פלסטיק אמורפי, לא תהיה להם שום רמת גבישיות, לא משנה כמה מהר הם מתקררים. לדוגמא: פוליפרופילן הוא פלסטיק שניתן להתגבש.
- מתגבש למחצה. יש להם מאפייני ביניים בין אמורפי לניתנים לגיבוש, מכיוון שיש להם אזורים לא מסודרים ואחרים מסודרים. מעבר האור דרכם יהיה תלוי בעובי שלהם. לדוגמא: פולי נמוך צְפִיפוּת.
שימושים בפלסטיק
היישומים של הפלסטיק הם למעשה אינסופיים: החל מחלקי חילוף למכשירים אלקטרוניים, חשמליים ותעשייתיים, כגון מבודדים, מגנים, כיסויים, בולמי זעזועים וכו', ועד לרכיבי מגזר הבנייה כגון צינורות, איטום, בידוד, זכוכית וכו'. .
עוד שימוש נפוץ מאוד בפלסטיק הוא בייצור כלים, צעצועים, אריזות, רהיטים, מיכלים, חוצצים, מחברים ובעיקר שקיות.
היסטוריה של פלסטיק
המצאת הפלסטיק חוללה מהפכה בתעשייה האנושית לנצח. הוא פותח בתחילה בסוף המאה ה-19 כתחליף לשנהב ליצירת כדורי ביליארד, על ידי ג'ון וויזלי הייאט האמריקאי, שהצליח לסנתז צלולואיד על ידי המסת תאית צמחית בקמפור ובאתנול.
שנים מאוחר יותר, בשנת 1909, ליאו הנדריק בייקלנד ייצר פולימר מפנול ופורמלדהיד, שהיה הפלסטיק הסינטטי הראשון בהיסטוריה, שעדיין ידוע בשם "בקליט".
זה נחשב לתחילתו של "עידן הפלסטיק" שהגיע לשיאו במאה העשרים, כאשר החלו חקר השרפים הפלסטיים ויישומם לאחר מכן כמעט בכל תחומי תַעֲשִׂיָה.
עשר שנים מאוחר יותר, ב-1919, התגלה ההרכב המקרו-מולקולרי של הפלסטיק הודות למחקריו של הרמן שטאודינגר הגרמני.
תכונות פלסטיק
פלסטיק הם סטים של מקרומולקולות אורגניות, בדרך כלל ממקור סינטטי, לרוב עמיד למים, עמיד, דיאמגנטי וטוב מבודדים חשמליים ותרמיים, למרות שהם לא עמידים במיוחד בפני טמפרטורות גבוהים מאוד בשלמותם.
בנוסף, הם לא צפופים במיוחד, זולים לייצור, קלים לעבודה ועובש. לאחר שהם התקררו לצורה מסוימת, הם עמידים בפני קורוזיה ורבים יסודות כימיים, למעט ממסים אורגניים (כגון רזה יותר, דילול ששמו בא מאנגלית).
לכל השאר, רוב הפלסטיקים אינם מתכלים, למרות שהם כרגע מתנסים בכיוון הזה, וגם לא קל לביצוע לְמַחְזֵר, מה שהופך אותם למקור חשוב של זיהום הנמשך ב מזג אוויר.