Hóa học của các loại nhựa gia dụng

Nhựa có ở khắp mọi nơi trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta – nhưng cố nhiên, “nhựa” chỉ là một thuật ngữ dùng để miêu tả cho một loạt các chất hóa học khác nhau. Trong bài viết này, chúng ta sẽ coi xét một số loại nhựa phổ quát mà mọi người gặp ngay và thẩm tra xem cấu trúc hóa học của chúng như thế nào nhé!

quờ các loại nhựa chúng ta dùng hoặc gặp phải được gọi chung là polymer. Các polymer này được hình thành từ các thực thể hóa học đơn giản được gọi là monomer. Monomer có thể là một loạt các hợp chất khác nhau, nhưng các polymer cụ thể thường sẽ chứa các monomer chỉ có một hoặc hai loại. Các polymer được hình thành bằng cách kết hợp nhiều đơn phân, giống như một chuỗi kẹp giấy dài, tạo thành một phân tử dài.

Hãy coi xét một tỉ dụ đơn giản để làm cho điều này rõ ràng hơn. Polyethene là một loại nhựa, hoặc polymer, được sử dụng rộng rãi trong túi mua sắm bằng nhựa, màng nhựa và để làm một số đồ chơi. Nó được hình thành từ nhiều monomer của phân tử nhỏ, ethene. Ở nhiệt độ và áp suất cao, và với sự có mặt của oxy làm chất xúc tác, một trong hai liên kết giữa hai nguyên tử cacbon trong phân tử có thể được tạo ra để phá vỡ và cho phép chúng hình thành kết liên với các phân tử ethene khác.

Các điều kiện khác cũng có thể được dùng, để sản xuất các phiên bản của cùng một loại polymer với các thuộc tính khác nhau; polyethene có nhiều loại khác nhau, chả hạn như polyethene mật độ cao (HDPE) hoặc polyethene mật độ thấp (LDPE). Các monomer khác nhau cũng có thể được dùng để cung cấp các polymer khác nhau. ví dụ, nếu chúng ta sử dụng propene làm monomer thay vì ethene, chúng ta thu được polypropene.

Một số polymer được biết đến nhiều hơn bằng tên thương nghiệp hoặc chữ viết tắt so với tên hóa học đầy đủ của chúng. ví dụ, hầu hết những người không phải là nhà hóa học có thể sẽ không nhận ra tên polytetrafluoroethene, nhưng họ có thể biết bằng tên thương mại của nó, Teflon. na ná, nhựa được sử dụng để tạo ra một tỷ lệ lớn các chai nước bằng nhựa, polyetylen terephthalate, được biết đến nhiều hơn trong bối cảnh đó bằng chữ tắt của nó, PET. Nó cũng được dùng trong áo quần, khi đó nó thường được gọi đơn giản là polyester (đáng chú ý là các polyester thực thụ là một loại polymer, chứ không phải là một polymer riêng lẻ).

bởi vậy đó là cách các loại nhựa này được tạo ra! Nhưng các phân tử chúng ta sử dụng để tạo ra chúng ở đâu ngay từ đầu? Nguyên liệu thô mà chúng ta sử dụng để tạo ra các phân tử này đến từ dầu thô, và trên thực tại, khoảng 5% dầu trên toàn thế giới đi vào sinh sản nhựa. Có khoảng 40 hóa chất căn bản khác nhau trong dầu thô, có thể được sử dụng để tạo ra một số lượng lớn các hóa chất khác. Một số trong số này, lần lượt có thể được trùng hợp để tạo thành nhựa.

Bạn có thể đã nghe nói về khái niệm dầu cực đại, thời khắc được đề xuất khi tốc độ vỡ hoang dầu từ địa cầu đạt đến điểm cao nhất, trước khi bắt đầu giảm khi trữ lượng giảm dần. cố nhiên, nếu chúng ta bắt đầu cạn kiệt dầu, chúng ta cũng sẽ cạn kiệt nguồn của nhiều hóa chất được dùng để sản xuất nhựa. Nếu chúng ta bắt đầu dùng hết các vật liệu hóa học cấp thiết để sinh sản nhiều hơn, chúng ta có thể phải bắt đầu tìm sản phẩm thay thế cho phạm vi ứng dụng rộng rãi này.

Một vấn đề khác với nhựa là làm thế nào để xử lý chúng. Nhiều loại nhựa khác nhau chẳng thể phân hủy sinh học và có thể mất tới hàng ngàn năm để phân hủy do hậu quả của việc xúc tiếp với bức xạ UV từ màng tang. hẳn nhiên, thời kì phân hủy này chỉ là một ước tính, vì chúng ta đã không sử dụng nhựa đủ lâu để quan sát thấy sự phân rã hoàn toàn của chúng. Do đó, việc xử lý của chúng đặt ra nhiều vấn đề vì bãi rác đòi hỏi không gian và các phương pháp xử lý khác có vấn đề riêng – ví dụ, trong một số trường hợp, việc đốt nhựa có thể giải phóng khí độc. Những vấn đề xử lý này là một trong những lý do tái chế nhựa được khuyến khích.

rút cuộc, điều đáng để ý là các polymer không phải lúc nào cũng do con người tạo ra; DNA và ARN là một ví dụ về polymer tự nhiên, và cả cellulose và lignin, được tìm thấy trong thực vật, là những thí dụ khác. Chúng ta sẽ xem xét thêm về polymer trong một số bài viết trong mai sau. Nhớ follow nhé!

Trên đây là những điều hích về hóa học của các loại nhựa gia dụng. ngóng sẽ giúp ích cho các bạn phần nào trong mai sau. Lần sau nếu có ai hỏi về chủ đề này thì hãy nhớ về hóa học đằng sau chúng nhé!

Tham khảo Compound Interest , American Chemistry .