Har du nogensinde undret dig over, hvordan kemikalier bliver til plastik?
Det er magi.
Kidding … Faktisk er det videnskab i aktion. Nærmere bestemt kemi. Plastik er resultatet af et meget virkeligt ægteskab mellem råmaterialer, teknik og energi – alt sammen bragt sammen gennem kemi.
Her er en kort introduktion til, hvordan kemikere gør moderne plastik muligt. Det er ikke noget problem, hvis du ikke fik topkarakter i kemi. Selv om plast kan være højteknologiske, avancerede materialer, er det nemt at forstå deres grundlæggende opbygning. I hvert fald for mig …
Plastikkemi: For at fremstille nutidens plast begynder kemikerne med forskellige grundstoffer (atomer som kulstof, brint, ilt osv.), der stammer fra naturlige ressourcer. Kan du huske det storslåede, elegante periodiske system af kemiske grundstoffer, som opregner byggestenene i alt på jorden? Det er listen over ingredienser.
Kemikere kombinerer forskellige atomer for at lave molekyler, som simpelthen er to eller flere atomer, der holdes sammen af kemiske bindinger. Når man fremstiller plast, kaldes disse molekyler generelt for monomerer. Disse monomerer kombineres derefter ved hjælp af kemiske bindinger til en kæde eller et netværk – dette kaldes polymerisation. Og de resulterende materialer kaldes polymerer. Eller plast.
(Som du kan se, er kemiske bindinger ret vigtige – og ikke kun for at muliggøre moderne plast. De organiserer også alle de elementer, der tilsammen udgør alt i universet – også os mennesker. Uden kemiske bindinger ville livet blot være en kaotisk malstrøm af elementer. Ikke meget af et liv, faktisk…)
Læs mere:
Videnskaben om plast: Hvornår blev plastik opfundet?
Videnskaben om plastik: Hvis monomererne er forbundet som en kæde (forestil dig en perlerække), kaldes polymeren en termoplast. Denne plast opfører sig lidt som en isterning: den smelter, når den opvarmes, og størkner, når den afkøles … ligesom vand, om og om igen. Polypropylen (det stof, som smørbøtter ofte er lavet af) er et eksempel på en termoplast.
Hvis monomerene forbindes i et tredimensionelt netværk, kaldes polymeren for en termohærdet polymer. Denne plast opfører sig lidt ligesom et æg: Når den først er stivnet og “hærdet” (eller i æggets tilfælde, når den er blevet kogt), kan den ikke vende tilbage til sin klistrede, flydende tilstand. En epoxy fra byggemarkedet, der hærder og hærder, når den påføres, er et eksempel på en termohærdende plast.
Da termohærdende plast er et tredimensionelt netværk af monomerer, kan den være meget hårdfør. Dine bildæk er f.eks. fremstillet af termohærdende plast (ofte kaldet syntetisk gummi).
Thermoplaster er også hårde, men de anvendes ofte i mindre intense omgivelser, f.eks. lette flasker til læskedrikke, der ikke udsættes for massiv varme og friktion som dæk.
Læs mere: Polyethylen tæthed
Kunststofkemi: Altid i udvikling
Kemikere (sammen med andre kloge mennesker) har gennem tiden fundet på mange måder at kombinere ingredienser på for at fremstille nye polymerer … og endda for at kombinere polymerer. Molekylerne kan formes med forskellige egenskaber afhængigt af, hvad vi har brug for: klæbrige eller glatte eller lette eller bløde eller hårde eller skummende eller elastiske eller … ja, du har forstået pointen. Derfor bruges plast i så mange nyttige dagligdags produkter, fra spatler til bilkofangere og fra medicinske implantater til stoffer til tøj.
Og det er kun begyndelsen, for kemikere udvikler hele tiden nye innovative plastmaterialer, der kan gøre fly lettere, hjerter pumper længere, fødevarer holder sig friskere, hjem mere energieffektive og så videre.
Dermed slutter kemilektionen. Se, det var nemt.
Der er mere at læse: Bionedbrydelig plast