ყოველდღიური პლასტმასები

პლასტმასებს ყოველდღიურ ცხოვრებაში მუდმივად ვაწყდებით. სიტყვა „პლასტმასი“ მოიცავს სხვადასხვა ქიმიური ნაერთის ვრცელ სპექტრს. ამ ინფოგრაფიკის საშუალებით, გავეცნოთ მათ ქიმიურ სტრუქტურებსა და გამოყენებას.

 თითოეული პლასტმასი ერთიანდება ნაერთთა ოჯახში სახელად „პოლიმერები“. პოლიმერები მოლეკულური ერთეულების - მონომერებისგან წარმოიქმნებიან. მონომერები სხვადასხვა სახის ნაერთები შეძლება იყოს, თუმცა კონკრეტული პოლიმერი როგორც წესი, ერთი ან ორი ტიპის მონომერისგან წარმოიქმნება ხოლმე. პოლიმერების წარმოქმნა ხდება მონომერების ერთმანეთთან შეერთებით. ეს შეიძლება შევადაროთ ქაღალდის სამაგრებისგან აწყობილ ჯაჭვს: ქაღალდის თითოეული სამაგრი წარმოადგენს მონომერს, ხოლო აწყობილი ჯაჭვი - პოლიმერს.

სიცხადისთვის მოვიყვანოთ მარტივი მაგალითი. პოლიეთენი არის პილიმერი, რომელიც ფართოდ გამოიყენება “საშოპინგე” ჩანთების, პლასტმასის გადასაკვრელების და ზოგიერთი სათამაშოს დასამზადებლად. მისი წარმოქმნა ხდება ბევრი მცირე მონომერისგან, რომლებიც ეთენის (ტრივიალურად: ეთილენი) მოლეკულას წარმოადგენენ. მაღალი წნევისა და ტემპერატურის პირობებში ჟანგბადის, როგორც კატალიზატორის, თანაობისას ეთენში შემავალ ნახშირბადებს შორის არსებული ერთ-ერთი ბმა წყდება, რაც საშუალებას აძლევს მოლეკულას სხვა ეთენის მოლეკულებს დაუკავშირდეს. ქვემოთ მოცემულ დიაგრამაში n 20 000-საც შეიძლება უდრიდეს, რაც იმას ნიშნავს, რომ შესაძლებელია, პოლიმერი 20 000 ეთენის მოლეკულისგან წარმოიქმნას.

პირობების ცვლილებით შესაძლებელია ერთი და იმავე პოლიმერის სხვადასხვა ვერსიის, წარმოქმნაა შესაძლებელი, რომლებსაც განსხვავებული თვისებები ექნებათ. მაგალითად, პოლიეთენის ძირითადად ორი სახე არსებობს: მაღალი სიმკვრივის პოლიეთენი (HDPE) და დაბალი სიმკვრივის პოლიეთენი (LDPE). როგორც აღვნიშნე, მონომერის ცვლილებაც ახალი პოლიმერის წარმოქმნის საშუალებას მოგვცემს, მაგალითად, თუ მონომერად პროპენს (ტრივიალური: პროპილენი) გამოვიყენებთ, ნაცვლად ეთენისა, მივიღებთ პოლიპროპენს.

ზოგიერთი პოლიმერი მხოლოდ აბრევიატურებით ან საბაზრო/სავაჭრო სახელითაა უფრო ცნობილი, ვიდრე სრული ქიმიური სახელებით. მაგალითად, არაქიმიკოსი ადამიანი ალბათ სახელს: პოლიტეტრაფთორეთენი, ვერ ამოიცნობს, თუმცა დიდი შანსია, რომ საბაზრო სახელი - ტეფლონი გაუგია. ანალოგიურად, პლასტმასი სახელად პოლიეთილენის ტერეფტალატი, რომელსაც ძირითადად იყენებენ წყლის ბოთლების დასამზადებლად, აბრევეატურა PET-ითაა ცნობილი. მას, აგრეთვე, იყენებენ ზოგიერთი ტანსაცმლის დასამზადებლადაც. ამ სფეროში აღნიშნულ პოლიმერს უბრალოდ „პოლიესტერის“ სახელით მოიხსენიებენ ხოლმე (აღსანიშნავია, რომ პოლიესტერები სინამდვილეში პოლიმერების ერთ-ერთი ოჯახია და არა კონკრეტული პოლიმერი).

მაშ, პლასტმასების შედგენილობა გავარკვიეთ... მაგრამ რა არის იმ მოლეკულის წარმომავლობა, რომლისგანაც ეს პოლიმერები მზადდება? პასუხია: ნედლი ნავთობი. მსოფლიოში არსებული ნავთობის 5% მიდის პლასტმასების წარმოებაში. ნედლ ნავთობში დაახლოებით 40 სხვადასხვა ძირითადი ნაერთია, რომლებიც სხვა ნივთიერებების, მათ შორის პოლიმერების, სინთეზში მონაწილეობენ.

შეიძლება გაგიგიათ სიტყვა პიკის ზეთი/ნავთობი. ესაა დრო, როდესაც ხდება გლობალური ნავთობის მოპოვების პიკი. იმ შემთხვევაში თუ ნავთობის რესურსი ამოიწურება, რა თქმა უნდა, პლასტმასის წარმოებასაც ვერ შევძლებთ. შესაბამისად, იმ ყოველდღიური ნივთების, რომლებიც ინფოგრაფიკაზეა მოცემული, ახალი პროდუქტით ჩანაცვლება მოგვიწევს.

კიდევ ერთი პრობლემა, რომელიც პლასტმასებს აქვთ, მათი დაგროვება და გადამუშავებაა. უმეტესი პლასტმასი არაა ბიოდეგრადირებადი, რაც იმას ნიშნავს, მხოლოდ მზის ულტრაიისფერი სხივების გავლენით მათ დაშლას ათასობით წელი დასჭირდება. რასაკვირველია, ეს რიცხვი დაახლოებითი შეფასებაა, რამდენადაც პლასტმასს არც ისე დიდი ხანია იყენებს კაცობრიობა. მაშასადამე, მათი გადამუშავება პრობლემას წარმოადგენს, ხოლო ზოგიერთი მეთოდი, მაგალითად, პლასტმასების დაწვა, ზოგიერთ შემთხვევაში, წარმოქმნის ტოქსიკურ აირებს. სწორედ ამის გამოა, რომ პლასტმასების რეციკლირება აუცილებელია.

საბოლოოდ, აღსანიშნავია, რომ პოლიმერებს მხოლოდ ადამიანები არ ამზადებენ. დნმ ბუნებრივი პოლიმერია, ცელულოზასთან და ლიგნინთან ერთად...

ბიბლიოგრაფია და დამატებითი საკითხავი:

• From oil to plastic– Bayer Material Science;
• Plastics– American Chemical Council.

თარგმანი: ლაშა ხუციშვილი