Si è mai chiesto come i prodotti chimici diventino plastica?
È magia.
Scherzo… In realtà, è scienza in azione. In particolare, la chimica. Le materie plastiche sono il risultato di un matrimonio molto reale tra materie prime, ingegneria ed energia, il tutto unito dalla chimica.
Ecco una breve introduzione su come i chimici rendono possibile la plastica moderna. Non preoccupatevi se non avete superato il corso di chimica. Mentre le materie plastiche possono essere materiali avanzati ad alta tecnologia, capire la loro costruzione di base è facile. Beh, almeno per me…
La chimica della plastica: Come si fa la plastica
Per fare la plastica di oggi, i chimici iniziano con vari elementi (atomi come carbonio, idrogeno, ossigeno e così via) derivati da risorse naturali. Ricordate quella magnifica ed elegante tavola periodica degli elementi chimici che elenca gli elementi costitutivi di ogni cosa sulla terra? Questa è la lista degli ingredienti.
I chimici combinano vari atomi per fare molecole, che sono semplicemente due o più atomi tenuti insieme da legami chimici. Quando si fa la plastica, queste molecole sono generalmente chiamate monomeri. Questi monomeri sono poi combinati da legami chimici in una catena o una rete – questo è chiamato polimerizzazione. E i materiali risultanti sono chiamati polimeri. O plastiche.
(Come vedete, i legami chimici sono piuttosto importanti, e non semplicemente per permettere le plastiche moderne. Organizzano anche tutti quegli elementi che si combinano per formare tutto nell’universo, compresi noi umani. Senza legami chimici, la vita sarebbe semplicemente un caotico vortice di elementi. Non una gran vita, in realtà…)
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La scienza della plastica: Termoplastici e termoindurenti
Se i monomeri si uniscono insieme allineati come una catena (immagina un filo di perle), il polimero è chiamato termoplastico. Questa plastica si comporta un po’ come un cubetto di ghiaccio: si scioglie quando viene riscaldata e si solidifica quando viene raffreddata … come l’acqua, più e più volte. Il polipropilene (la roba di cui sono spesso fatte le vaschette del burro) è un esempio di termoplastica.
Se i monomeri si collegano in una rete tridimensionale, il polimero è chiamato termoindurente. Questa plastica si comporta un po’ come un uovo: una volta che si fissa e “indurisce” (o nel caso dell’uovo, una volta cotto), non può tornare al suo stato liquido e appiccicoso. Una resina epossidica del negozio di ferramenta che si indurisce e polimerizza quando viene applicata è un esempio di termoindurente.
Perché i termoindurenti sono una rete tridimensionale di monomeri, possono essere molto resistenti. Per esempio, i pneumatici della tua auto sono fatti con plastiche termoindurenti (spesso chiamate gomma sintetica).
Anche le termoplastiche sono dure, ma spesso sono usate in contesti meno intensi, come le bottiglie leggere per le bibite che non sono soggette a calore e attrito enormi come i pneumatici.
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Chimica della plastica: Sempre in evoluzione
I chimici (insieme ad altre persone intelligenti) nel tempo hanno trovato molti modi per combinare gli ingredienti per fare nuovi polimeri… e anche per combinare i polimeri. Le molecole possono essere modellate con varie proprietà a seconda di ciò di cui abbiamo bisogno: appiccicoso o scivoloso o leggero o morbido o duro o schiumoso o elastico o … beh, avete capito bene. Ecco perché la plastica è usata in così tanti utili prodotti quotidiani, dalle spatole ai paraurti delle auto, dalle protesi mediche ai tessuti per l’abbigliamento.
E questo è solo l’inizio, perché i chimici stanno costantemente sviluppando nuove plastiche innovative per rendere gli aerei più leggeri, i cuori che pompano più a lungo, il cibo più fresco, le case più efficienti dal punto di vista energetico e così via.
Così finisce la lezione di chimica. Vedi, è stato facile.
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