ما هي البلمرة الجامحة؟

البلمرة الجامحة هي تفاعل خطير محتمل تتشكل فيه المنتجات الكيميائية بسرعة مفرطة ، مما ينتج عنه حرارة قد تؤدي إلى انفجار أو مخاطر أخرى. نظرًا لأن البلمرة عملية أساسية لصنع العديد من المواد الاصطناعية ، فإن الكيميائيين يتبنون استراتيجيات للحفاظ على تفاعلات آمنة وتجنب البلمرة الجامحة.

تنتمي معظم المواد البلاستيكية والعديد من الجزيئات البيولوجية إلى فئة من المركبات الكيميائية تسمى البوليمرات - تتكرر سلاسل طويلة من نفس الوحدات الكيميائية باستمرار. كل وحدة في السلسلة هي جزيء يسمى مونومر. على سبيل المثال ، البوليسترين عبارة عن بوليمر يتكون من العديد من جزيئات الستايرين المرتبطة ببعضها البعض. في هذه الحالة ، الستايرين هو المونومر.

ل صنع البلاستيك، عملية كيميائية تأخذ حاوية من مادة مونومر وتدمجها مع مواد كيميائية أخرى تبدأ عملية البلمرة. أثناء التفاعل ، ترتبط المونومرات ، التي عادة ما تكون مستقرة من تلقاء نفسها ، ببعضها البعض. تلتصق جزيئات المونومر ببعضها البعض في سلاسل متكررة ، وتشكل البوليمرات ، وتستمر حتى نفاد المواد الكيميائية البادئة في الحاوية أو المونومرات المتاحة. يكتسب البوليمر الناتج خصائص ، مثل القوة والمرونة ، التي تفتقر إلى المونومر الأصلي.

بعض تفاعلات البلمرة طاردة للحرارة - مما يعني أنها تنبعث منها حرارة. من الناحية المثالية ، تكون الحرارة الإجمالية الناتجة صغيرة وتتبدد بشكل غير ضار في وعاء التفاعل. ومع ذلك ، في حالة وجود كمية كبيرة من المونومر ، وإذا كان التفاعل طاردًا للحرارة بشدة ، فقد تتحد المونومرات بسرعة كبيرة. نتيجة لذلك ، تتراكم الحرارة والضغط المفرطان في وعاء التفاعل ، مما يؤدي إلى ذوبان الجهاز أو حدوث انفجار.

يستخدم المهندسون الكيميائيون مجموعة متنوعة من الطرق لمنع البلمرة الجامحة. قد يشتمل الجهاز على أجهزة تقليب تساعد في تفتيت المناطق التي تكون فيها سرعة التفاعل كبيرة جدًا وتبديد الحرارة من خلال الخليط. قد يضيف الكيميائي مركبات ، تسمى مثبطات ، لإبطاء التفاعل بشكل متعمد ، مع الحفاظ على المعدل أقل من النقطة التي يهرب عندها. كما أنها تضيف أجهزة طوارئ تفتح تلقائيًا إذا تجاوز ضغط التفاعل قيمة آمنة. تمنع هذه المكونات وعاء التفاعل من الانفجار بقوة عنيفة.