Παράδειγμα χημικής ένωσης που χρησιμοποιείται για την κατασκευή πλαστικών

Τα πλαστικά είναι μερικά από τα πιο διαδεδομένα και χρήσιμα υλικά στη σύγχρονη ζωή. Υπάρχει μια απίστευτη ποικιλία πλαστικών, αλλά όλα είναι πολυμερή μικρών υδρογονανθράκων ή μόρια κατασκευασμένα από άνθρακα και υδρογόνο. Το μεγαλύτερο πλαστικό όγκου στις Ηνωμένες Πολιτείες και στον κόσμο είναι το πολυαιθυλένιο.

Το αιθυλένιο είναι ένα απλό μόριο που αποτελείται από δύο διπλά συνδεδεμένα άτομα άνθρακα και τέσσερα άτομα υδρογόνου. Σε θερμοκρασία δωματίου είναι αέριο. Τα μόρια αιθυλενίου μπορούν να συνδέονται χημικά, από άκρο σε άκρο, για να σχηματίσουν μια αλυσίδα ή πολυμερές που ονομάζεται πολυαιθυλένιο. Ανάλογα με το πόσα μονομερή αιθυλενίου ενώνονται, το πολυαιθυλένιο θα έχει χαμηλό, μεσαίο ή υψηλό μοριακό βάρος. Το μέγεθος του πολυμερούς πολυαιθυλενίου καθορίζει τα φυσικά χαρακτηριστικά του και τον τύπο των προϊόντων στα οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί.

Το πολυαιθυλένιο χρησιμοποιήθηκε για να μονώσει την ηλεκτρική καλωδίωση κατά τη διάρκεια του Β 'Παγκοσμίου Πολέμου. Σήμερα οι χρήσεις του ποικίλλουν και περιλαμβάνουν τα πάντα, από πλαστικές τσάντες αγορών έως παιχνίδια, δοχεία, δεξαμενές βενζίνης και επιστρώσεις. Το μοριακό βάρος του πολυαιθυλενίου καθορίζει τα προϊόντα για τα οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Τα πολυαιθυλένια χαμηλού μοριακού βάρους είναι υγρά που χρησιμοποιούνται ως λιπαντικά. Τα πολυαιθυλένια μεσαίου μοριακού βάρους είναι κηρώδη. Τα πολυαιθυλένια υψηλού μοριακού βάρους είναι εύκαμπτα στερεά που μπορεί να είναι πολύ σκληρά και ισχυρά.

Όπως σχεδόν όλα τα πλαστικά, η πιο κοινή ακατέργαστη πηγή πολυαιθυλενίου είναι το αργό πετρέλαιο. Όταν θερμαίνεται υπό τις σωστές συνθήκες, το αργό πετρέλαιο θα απελευθερώνει αιθυλένιο ως αέριο, το οποίο ανακτάται και αποθηκεύεται. Υπό κατάλληλες βιομηχανικές συνθήκες, τα μόρια αιθυλενίου αντιδρούν μεταξύ τους για να σχηματίσουν πολυαιθυλένιο. Αρχικά το πολυαιθυλένιο είναι ένας θερμός, παχύρρευστος πολτός, και πριν στερεοποιηθεί, ωθείται μέσω μικρού τρύπες και κόψτε με περιστρεφόμενο μαχαίρι έτσι ώστε να σχηματίζει συμπαγή σφαιρίδια μεγέθους μέτριας χαλάζι. Αυτό το υλικό στη συνέχεια αποστέλλεται σε άλλα εργοστάσια για τήξη και εξώθηση σε καλούπια για να σχηματίσουν άλλα προϊόντα.

Το πολυαιθυλένιο είναι πολύ κατάλληλο για ανακύκλωση και επομένως μπορεί να είναι φιλικό προς το περιβάλλον. Ένα θερμοπλαστικό υλικό, μπορεί να λιώσει απεριόριστες φορές και να αναδιαμορφωθεί σε διαφορετικά προϊόντα. Η πιο συνηθισμένη οικιακή μορφή πολυαιθυλενίου είναι το HDPE ή πολυαιθυλένιο υψηλής πυκνότητας και χρησιμοποιείται για δοχεία τροφίμων και οικιακών προϊόντων. Είναι εντελώς ανακυκλώσιμο και τα περισσότερα νοικοκυριά των ΗΠΑ έχουν πρόσβαση σε προγράμματα ανακύκλωσης πλαστικών. Εναλλακτικά, το πολυαιθυλένιο μπορεί να καεί για καύσιμο, οπότε είναι δυνατόν να διατηρηθεί το πολυαιθυλένιο από τους χώρους υγειονομικής ταφής.