Какво е полимеризация на беглеца?

Избягалата полимеризация е потенциално опасна реакция, при която химичните продукти се образуват с прекомерна скорост, произвеждайки топлина, която може да доведе до експлозия или други опасности. Тъй като полимеризацията е съществен процес за производството на много синтетични материали, химиците възприемат стратегии за поддържане на безопасни реакции и избягване на избягала полимеризация.

Повечето пластмаси и много биологични молекули принадлежат към клас химични съединения, наречени полимери - дълги вериги от едни и същи химични единици, повтарящи се непрекъснато. Всяка единица във веригата е молекула, наречена мономер. Например, полистиролът е полимер, състоящ се от много стиренови молекули, свързани помежду си. В този случай стиренът е мономерът.

Да се правят пластмаси, химичен процес отнема контейнер с мономерно вещество и го комбинира с други химикали, които инициират процеса на полимеризация. По време на реакцията мономерите, които обикновено са стабилни сами по себе си, се свързват. Мономерните молекули се слепват в повтарящи се вериги, образувайки полимери и продължават, докато контейнерът свърши с инициаторни химикали или налични мономери. Полученият полимер придобива свойства като здравина и еластичност, липсващи в оригиналния мономер.

Някои реакции на полимеризация са екзотермични - което означава, че те отделят топлина. В идеалния случай общата произведена топлина е малка и се разсейва безвредно в реакционния съд. Ако обаче е включено голямо количество мономер и ако реакцията е силно екзотермична, мономерите могат да се комбинират твърде бързо. В резултат на това в реакционния съд се натрупва прекомерна топлина и налягане, което топи оборудването или причинява експлозия.

Химическите инженери използват различни методи за предотвратяване на избягала полимеризация. Оборудването може да включва разбъркващи устройства, които спомагат за разбиването на зони, където реакционната скорост е твърде голяма и разсейват топлината през сместа. Химикът може да добави съединения, наречени инхибитори, за да забави умишлено реакцията, поддържайки скоростта под точката, при която тя избягва. Те също така добавят аварийни устройства, които се отварят автоматично, ако реакционното налягане надвишава безопасна стойност. Тези компоненти предотвратяват експлозията на реакционния съд със силна сила.