از ظروف پلاستیکی، بطریها، کیسهها گرفته تا اسباب بازیهای پلاستیکی. به هر کجا که نگاه کنیم محصولات پلاستیکی زیادی میبینیم که از پلی اتیلن ساخته شده است. پلی اتیلن یکی از محبوبترین مواد گرمانرم است که امروزه در دسترس است و در بسیاری از صنایع برای ساخت و تولید محصولات متنوع مورد استفاده قرار میگیرد. اما ، پلی اتیلن چیست؟ از چه چیزی ساخته شده است؟ چگونه پلی اتیلن را پردازش کنیم؟
پلی اتیلن یک ترموپلاستیک سبک وزن و بادوام با ساختار متغیر کریستالی است. این ماده یکی از پلاستیکهای پرمصرف در جهان است (به طوری که سالانه دهها میلیون تن از این ماده در سراسر جهان تولید میشود). از پلی اتیلن در مصارف مختلف برای فیلمها، لولهها، قطعات پلاستیکی و … در صنایع مختلف (بستهبندی، خودرو، برق و غیره) استفاده میشود. پلی اتیلن از پلیمریزاسیون مونومر اتیلن (یا اتن) ساخته میشود. فرمول شیمیایی پلی اتیلن(C2H4) است.
پلی اتیلن با افزودن یا پلیمریزاسیون رادیکال مونومرهای اتیلن (الفین) ساخته میشود. (فرمول شیمیایی اتن – C2H4). برای انجام پلیمریزاسیون پلی اتیلن از کاتالیزورهای زیگلر-ناتا و متالوسن استفاده میشود.
پلی اتیلن از خانواده پلیمرهای پلی الفین است و بر اساس تراکم و شاخه طبقه بندی میشود. متداولترین انواع پلی اتیلن عبارتند از:
پلی اتیلنهای شاخهای که به دو دسته زیر تقسیمبندی میشوند:
پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE)
پلی اتیلن خطی با چگالی کم (LLDPE)
پلی اتیلنهای خطی خود به دو دسته مختلف تقسیمبندی میشوند:
پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE)
پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده بالا (UHMWPE)
پلی اتیلن متقاطع (PEX یا XLPE)
علاوه بر دستهبندی ذکر شده در بالا، پلی اتیلن در انواع دیگر نیز موجود است مانند:
پلی اتیلن با چگالی متوسط (MDPE)
پلی اتیلن با چگالی بسیار کم (VLDPE)
پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا (HMWPE)
پلی اتیلن فوق العاده کم وزن مولکولی (ULMWPE)
پلی اتیلن کلردار (CPE)
پلی اتیلن سبک یا پلی اتیلن با چگالی کم یا LDPE مخفف Low Density Poly Ethelene، یک پلیمر نیمه سخت و نیمه شفاف است. این نوع پلی ایتیلن در مقایسه با HDPE، دارای درجه بالاتری از شاخههای زنجیرهای جانبی کوتاه و بلند است. پلی اتسلن سبک در فشار بالا در بازه ۱۰۰۰-۳۰۰۰ بار و در بازه دمایی ۸۰-۳۰۰ درجه سانتیگراد از طریق فرآیند پلیمریزاسیون رادیکال آزاد تولید می شود. LDPE از ۴۰۰۰ تا ۴۰،۰۰۰ اتم کربن تشکیل شده است که دارای شاخههای کوتاه زیادی است.
دو فرآیند اساسی که برای تولید پلی اتیلن با چگالی کم استفاده می شود:
مسیرهای اتوکلاو یا لوله ای همزن.
راکتور لولهای. که این روش به دلیل سرعت بالای تبدیل اتیلن، نسبت به مسیر اتوکلاو اولویت پیدا کرده است.
حلال ها به طور کلی بسته به میزان قطبیت آنها که به طور نسبی از طریق ثابت دی الکتریک آنها سنجیده میشود به دو دسته ی قطبی و غیر قطبی تقسیم میشوند( البته به جزموارد خاص مانند محلول های فلزی که در دمای اتاق مایع هستند و همچنین محلول های جیوه (Hg)که به اصطلاح به آنها آمالگام گفته میشود) .
آب به عنوان یک حلال قطبی با ثابت دی الکتریک 88 (در صفر درجه سانتی گراد ) نشان داده میشود. طبق این دسته بندی حلال هایی که دارای ثابت دی الکتریک زیر 15 هستند غیر قطبی به حساب می آیند.به طور کلی ثابت دی الکتریک یک حلال توانایی حلال در کاهش بار داخلی موثر مواد حل شونده را نشان میدهد .
ثابت دی الکتریک میتواند معیار خوبی برای پیشبینی توانایی یک حلال در حل کردن املاح یونی در خود باشد.
ازانجایی که حلال ها کاربرد های فراوانی در واکنش های شیمیایی و مشاهدی پدیده های شیمیایی و بیولوژیکی دارند فقط به ثابت دی الکتریک برای معیار قطبیت حلال ها نمیتوان اکتفا کرد.
مقیاسی است برای قطبیت حلال که قطبیت را از تاثیر حلال بر افزایش بار مثبت یک ماده درطی یک واکنش شیمیایی اندازه گیری میکند.
(رنگ ریچارد)یک رنگ solvatochromic که در برابر قطبیت باعث تغییر رنگ محلول میشود ومقیاسی از مقادیر ET(30) که همان تفاوت انرژی حالت پایه وکم ترین حالت برانگیخته را برحسب kcal/mol و 30 رنگ را مشخص میکند .
قطبیت و قطبش پذیری و پیوند هیدروژنی یک حلال عواملی است که نشان میدهد هر حلال قابلیت انحلال چه نوع املاح و موادی را در خود دارد.این عوامل نشان میدهند که حلال های قطبی ترکیبات قطبی را به بهترین شکل حل میکنند و حلال های غیر قطبی ترکیبات غیر قطبی را و طبق یک قاعده کلی میتوان میگفت “همانند همانند را در خود حل میکند”.
ترکیبات قطبی مانند قند ها (به طور مثال ساکاروز) و ترکیبات یونی (مانند نمک خوراکی)در حلال های قطبی مانند آب به خوبی حل میشوند در صورتی که ترکیبات غیر قطبی مانند موم ها و یا روغن ها فقط در حلال های بسیار ناقطبی حل میشوند.
قطبیت حلال را از طریق میزان تاثیر حلال بر حداکثر میزان جذب اشعه ماوراء بنفش نمک ( معمولا نمک پیریدینیوم یدید ) اندازه گیری میکند.
حلال های شیمیایی
حلال های با ثابت دی الکتریک بالای 15 که حلال های قطبی به حساب می ایند به دودسته ی حلال های پروتیک و آپروتیک تقسیم میشوند.
به حلال های شیمیایی که توانایی تشکیل پیوند هیدروژنی دارند یعنی دارای یکی از اتم های اکسیژن نیتروژن فلوئور متصل به هیدروژن در ساختار مولکولی خود هستند حلال های پروتیک گویند.
به حلال هایی که برعکس حلال های پروتیک توانایی تشکیل پیوند هیدروژنی ندارند حلال های آپروتیک گویند.
یکی از دسته بندی های جامع حلال ها آن هارا به دو دسته ی کربن دار و غیر کربنی یا همان آلی و معدنی تقسیم میکند.
حلال های که در ساختار خود دارای کربن و اسکلت های کربنی است را حلال های آلی گویند که خود به چندین دسته به عنوان هیدروکربن های آلیفاتیک هیدروکربن های آروماتیک هیدروکربن های حلقوی هیدروکربن های معطر هیدرو کربن های هالوژنه و “کتون ها اتر ها الکل ها آلدهید ها و آمین ها که به آنها حلال های اکسیژنی نیز گفته میشود “طبقه بندی میشود که خواص مربوطه به تمام این حلال ها به آسانی در متون استاندارد شیمی آلی و همچنین در CRC HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS .
به هیدرو کربن هایی که ساده ترین ساختار های متشکل از اسکلت های کربنی بدون حلقه های آروماتیک و بنزنی را دارا میباشند آلیفاتیک گویند مانند آلکانها آلکن ها آلکین ها .
به هیدروکربن هایی که در ساختار خود دارای حلقه بنزن و یا دیگر حلقه های پایدارکه دارای الکترون های نامستقر و حالت های رزونانسی هستند هیدرو کربن های آروماتیک گفته میشود مانند بنزن (C6H6)که ساده ترین و کوچکترین عضو خانواده ی هیدروکربن های آروماتیک است و کاربرد های فراوانی در صنایع تایر و چسب و رزین و ساخت رنگ و ….. دارد.
در ساختار خود دارای حلقه های کربنی میباشند اما برخلاف آروماتیک ها این ترکیبات سیر شده هستند و دارای ساختار رزونانسی و یا الکترون نامستقر نیستند مانند سیکلو هگزان(C6H12)که مایعی روغنی شکل و بی رنگ است و کاربرد های فراوانی در رزین های طبیعی و سنتزی و واکس ها و…. دارد.
هیدروکربن هایی که در ساختار کربنی خود دارای اتم اکسیژن هستند مانند اتر ها الکل ها آلدهید ها کتون ها استرها و….حلال های اکسیژنی گفته میشود مانند اتانول (C2H5OH)که مایعی بی رنگ و قابل اشتعال است و کاربرد های وسیعی در صنایع ضدیخ سازی و عطر و ادکلن و……دارد.
به هیدروکربن هایی که در ساختار خود دارای اتم های نافلز گروه هالوژن ها (فلوئور کلر برم و ید )باشند هیدروکربن های هالوژنه گفته میشود مانند کلروفروم(CHcl3)که در صنایع یخچال سازی و در گذشته برای بیهوش کردن کاربرد های بسیاری داشته است .
به حلال های شیمیایی که در ساختار خود اسکلت های کربنی مانند حلال های آلی ندارند حلال های معدنی گفته میشود و کاربرد آنها در مواقعی است که در یک آزمایش که نیاز به حلال غیرآلی دارد از حلال جهانی یعنی آب نیز نمیتوان استفاده کرد .
” آمونیاک “، ” سولفوریل کلرید “، ” گوگرد تری اکسید “، ” فسفریل کلرید “، ” دی نیتروژن تترا اکسید “، ” برم پنتا فلوئورید “، ” هیدروفلوئوریک اسید “، ” سولفوریک اسید ” نمونه هایی از حلال های معدنی به حساب می آیند.
© تمامی حقوق برای شرکت پترو بامداد آذران محفوظ است.