Chimia plasticelor

În prezent, multe dintre articolele pe care le folosim în viața de zi cu zi sunt fabricate din plastic. Periute de dinți, scrumiere, cutii de țigări, piepteni, nasturi, jucării, rame de ochelari, stilouri și întrerupătoare electrice sunt câteva ilustrații ale utilizărilor la care pot fi folosite aceste materiale. Numele unor anumite materiale plastice, cum ar fi bachelita și plexiglas, devin familiare pentru majoritatea oamenilor, deși nu atât de mulți știu că există zeci de materiale plastice diferite în uz în prezent și că altele noi sunt încă descoperite.

Ce este un plastic? Pe scurt, este o substanță care este suficient de moale la o anumită etapă a fabricării sale pentru a fi turnată în orice formă dorită și care poate fi apoi întărită astfel încât să păstreze acea formă. Strict vorbind, argila este un plastic, dar termenul se aplică de obicei materialelor realizate prin procese chimice sau care trebuie să sufere un tratament chimic înainte de a deveni utile.

Există două clase principale de materiale plastice, descrise ca „termoplastice” și, respectiv, „termorigide”. Materialele termoplastice sunt cele care pot fi înmuiate prin încălzire și întărite din nou prin răcire, iar acest lucru se poate repeta iar și iar. Este posibil să fi observat pe periuța de dinți instrucțiunea „Nu puneți în apă fierbinte”. Această instrucțiune este scrisă deoarece periuța de dinți este realizată dintr-un material termoplastic (probabil nitrat de celuloză), iar apa fierbinte o face să se înmoaie și să-și piardă forma. Cu toate acestea, un plastic termorigid precum bachelitul nu poate fi înmuiat prin încălzire atunci când a fost întărit odată.

Toate materialele plastice moderne au o caracteristică comună – provin din molecule foarte lungi. Dacă ați studiat chimia organică, veți fi familiarizat cu structura în lanț a moleculelor, cum ar fi cea a octanului, CH₃.CH₂.CH₂.CH₂.CH₂.CH₂.CH₂.CH₂.CH₃. Nu am descoperit încă lungimea exactă a moleculelor asemănătoare lanțului care alcătuiesc materialele plastice, dar investigațiile cu raze X au arătat că acestea sunt de câteva sute de ori mai lungi decât o moleculă de octan, deși sunt încă prea mici pentru a fi văzute chiar și cu un microscop puternic.

Acum, cu milioane de ani înainte ca chimiștii să înceapă să se gândească la moleculele lungi pe care Natura însăși le făcuse, celuloza, principala substanță chimică în bumbac și lemn, este un exemplu de eroare a Naturii în această direcție. Nu este surprinzător deci că primele plastice realizate de om s-au bazat pe substanțele existente în natură constând din molecule lungi. Istoria plasticelor moderne începe cu descoperirea de către Alexander Parkesdin Birminham, în 1855, că celuloidul de plastic ar putea fi derivat din celuloză.

Bachelita, și majoritatea substanțelor plastice moderne, sunt obținute de oameni din molecule lungi. În unele cazuri, aceste plastice au fost produse accidental la început, dar nu a durat mult până când chimiștii au observat tipurile de substanțe chimice care interacționează pentru a forma moleculele lungi necesare pentru plastice. Următoarea etapă a fost crearea deliberată, pornind de la astfel de substanțe chimice, a noilor substanțe cu molecule lungi. Din cercetările care au continuat au apărut tipurile mai noi de plastic. Strâns legate de plastic sunt fibrele textile precum bumbacul și lâna. Acestea constau, de asemenea, din molecule lungi, astfel încât putem înțelege ușor de ce descoperirile mai noi de plastic s-au potrivit cu noile descoperiri de tipuri de fibre, precum nailonul și terilena.

Sursa: H. L. Heys, Chemistry Experiments At Home For Boys And Girls, Traducere și adaptare de Nicolae Sfetcu. © 2024 MultiMedia Publishing, Experimente de chimie pentru copii, Volumul 1