Żyjemy w świecie polimerów
Żyjemy w świecie polimerów. Włosy, białko, cukry, celuloza, piasek, kamień, szyba, plastikowe miski, kubły, foliowe woreczki - wszędzie znajdziecie polimerowe struktury. Polimery przypominają nitkę. Gdybyśmy mogli zajrzeć w świat cząsteczek, zobaczylibyśmy długie łańcuchy, złożone z tysięcy połączonych ze sobą i powtarzających się elementów, czyli monomerów. Nasze włosy zbudowane są z polimerów naturalnych, ale można je także wytwarzać syntetycznie. W ten sposób otrzymujemy wszystkie tworzywa sztuczne i niektóre tkaniny. Kto nie słyszał o celuloidzie, silikonach, bakelicie, nylonie albo PCV, czyli polichlorku winylu, z którego produkuje się płyty gramofonowe.
- Pierwsze polimery odkryto przypadkiem na plantacjach bawełny w XIX wieku. Ktoś wylał na bawełnę kwas azotowy i powstała nitroceluloza. Zauważono, że podgrzany materiał zaczyna się topić i że można formować z niego różne kształty. Operatywni przedsiębiorcy zaczęli więc produkować z niego kule bilardowe.
Wielka kariera polimerów zaczęła jednak w czasie II wojny światowej, gdy okazało się, że jest to materiał strategiczny. W latach 60. świat oszalał na punkcie sztucznego nylonu, każdy szykowny pan nosił koszulę z nonajronu. W latach 80. produkowano więcej tworzyw sztucznych niż stali. Do dzisiaj są na drugim miejscu (200 mln ton rocznie na świecie) po celulozie. Tworzywa sztuczne zalały świat.
- I teraz mamy problem, bo takie produkty nie ulegają biodegradacji, więc rosną góry polimerowych śmieci, z którymi nie wiadomo, co zrobić. Butelki, kubki, woreczki zalegają na wysypiskach. Polietylen rozkłada się w ciągu setek lat. Staliśmy się cywilizacją plastiku.
Produkcja wyrobów z tworzyw sztucznych jest także bardzo droga. Naukowcy pracują więc nad tym, żeby je lepiej wykorzystać. - Zderzak od starego samochodu można przerobić np. na rurę doprowadzającą zimne powietrze do chłodnicy, a rurę na wykładzinę podłogową, a tę po następnych 10 latach na paliwo. Chodzi o to, żeby odzyskiwać tworzywa i wielokrotnie je przerabiać.
Znamy wiele sposobów rozdzielania mieszanin: filtrujemy, destylujemy, wirujemy. Gdy chcemy oddzielić listki herbaty od naparu, po prostu przelewamy je przez sitko. Ale co zrobić, żeby pozbyć się np. gorzkiego smaku z soku pomarańczowego albo z piwa? - W soku jest jeden związek, który trzeba wyjąć, a wtedy nie będzie gorzki. Tak samo jest z piwem.
Wyjąć, ale jak? - Właśnie za pomocą polimerowych odcisków, które mogą służyć do separacji, czyli wydzielenia ze stałej mieszaniny określonej grupy związków.
Inżynierowie rozpoczęli badania nad odciskami, naśladując przyrodę. Postanowili stworzyć sztuczny twór rozróżniający tylko i wyłącznie jeden typ związków, taki syntetyczny, odpowiedniki np. enzymu czy receptora. Okazało się, że doskonale nadają się do tego polimery.
- Każda cząsteczka ma jakiś kształt, można więc obudować przestrzeń wokół niej. Monomery otaczają cząsteczkę ze wszystkich stron. Gdy włączmy reakcję polimeryzacji, zaczynają się łączyć i usztywnić. Teraz wystarczy wyjąć ten związek. Zostanie nam molekularny odcisk, czyli dziurka.
Polimerowe odciski wykorzystywaną być mogą nie tylko do separacji, ale także do rozdzielania mieszanin otrzymanych sztucznie, np. związków różniących się swoją symetrią, co jest szczególnie ważne w produkcji leków.
- Pierwsze polimery odkryto przypadkiem na plantacjach bawełny w XIX wieku. Ktoś wylał na bawełnę kwas azotowy i powstała nitroceluloza. Zauważono, że podgrzany materiał zaczyna się topić i że można formować z niego różne kształty. Operatywni przedsiębiorcy zaczęli więc produkować z niego kule bilardowe.
Wielka kariera polimerów zaczęła jednak w czasie II wojny światowej, gdy okazało się, że jest to materiał strategiczny. W latach 60. świat oszalał na punkcie sztucznego nylonu, każdy szykowny pan nosił koszulę z nonajronu. W latach 80. produkowano więcej tworzyw sztucznych niż stali. Do dzisiaj są na drugim miejscu (200 mln ton rocznie na świecie) po celulozie. Tworzywa sztuczne zalały świat.
- I teraz mamy problem, bo takie produkty nie ulegają biodegradacji, więc rosną góry polimerowych śmieci, z którymi nie wiadomo, co zrobić. Butelki, kubki, woreczki zalegają na wysypiskach. Polietylen rozkłada się w ciągu setek lat. Staliśmy się cywilizacją plastiku.
Produkcja wyrobów z tworzyw sztucznych jest także bardzo droga. Naukowcy pracują więc nad tym, żeby je lepiej wykorzystać. - Zderzak od starego samochodu można przerobić np. na rurę doprowadzającą zimne powietrze do chłodnicy, a rurę na wykładzinę podłogową, a tę po następnych 10 latach na paliwo. Chodzi o to, żeby odzyskiwać tworzywa i wielokrotnie je przerabiać.
Znamy wiele sposobów rozdzielania mieszanin: filtrujemy, destylujemy, wirujemy. Gdy chcemy oddzielić listki herbaty od naparu, po prostu przelewamy je przez sitko. Ale co zrobić, żeby pozbyć się np. gorzkiego smaku z soku pomarańczowego albo z piwa? - W soku jest jeden związek, który trzeba wyjąć, a wtedy nie będzie gorzki. Tak samo jest z piwem.
Wyjąć, ale jak? - Właśnie za pomocą polimerowych odcisków, które mogą służyć do separacji, czyli wydzielenia ze stałej mieszaniny określonej grupy związków.
Inżynierowie rozpoczęli badania nad odciskami, naśladując przyrodę. Postanowili stworzyć sztuczny twór rozróżniający tylko i wyłącznie jeden typ związków, taki syntetyczny, odpowiedniki np. enzymu czy receptora. Okazało się, że doskonale nadają się do tego polimery.
- Każda cząsteczka ma jakiś kształt, można więc obudować przestrzeń wokół niej. Monomery otaczają cząsteczkę ze wszystkich stron. Gdy włączmy reakcję polimeryzacji, zaczynają się łączyć i usztywnić. Teraz wystarczy wyjąć ten związek. Zostanie nam molekularny odcisk, czyli dziurka.
Polimerowe odciski wykorzystywaną być mogą nie tylko do separacji, ale także do rozdzielania mieszanin otrzymanych sztucznie, np. związków różniących się swoją symetrią, co jest szczególnie ważne w produkcji leków.
Komentarze
Prześlij komentarz