Mikä on pakeneva polymerointi?

Pakeneva polymerointi on mahdollisesti vaarallinen reaktio, jossa kemialliset tuotteet muodostuvat liian nopeasti ja tuottavat lämpöä, joka voi johtaa räjähdykseen tai muihin vaaroihin. Koska polymerointi on välttämätön prosessi monien synteettisten materiaalien valmistamiseksi, kemistit omaksuvat strategioita turvallisten reaktioiden ylläpitämiseksi ja karkaavan polymeroinnin välttämiseksi.

Suurin osa muoveista ja monet biologiset molekyylit kuuluvat kemiallisten yhdisteiden luokkaan, joita kutsutaan polymeereiksi - samojen kemiallisten yksiköiden pitkät ketjut toistuvat jatkuvasti. Jokainen ketjun yksikkö on molekyyli, jota kutsutaan monomeeriksi. Esimerkiksi polystyreeni on polymeeri, joka koostuu monista toisiinsa liitetyistä styreenimolekyyleistä. Styreeni on tässä tapauksessa monomeeri.

Vastaanottaja tehdä muoveja, kemiallinen prosessi ottaa säiliön monomeeriainetta ja yhdistää sen muihin kemikaaleihin, jotka aloittavat polymerointiprosessin. Reaktion aikana monomeerit, jotka ovat normaalisti itsestään stabiileja, kytkeytyvät toisiinsa. Monomeerimolekyylit tarttuvat yhteen toistuvina ketjuina muodostaen polymeerejä ja jatkuvat, kunnes säiliössä loppuvat initiaattorikemikaalit tai käytettävissä olevat monomeerit. Tuloksena oleva polymeeri saavuttaa ominaisuuksia, kuten lujuuden ja elastisuuden, josta puuttuu alkuperäinen monomeeri.

Jotkut polymerointireaktiot ovat eksotermisiä - eli ne luovuttavat lämpöä. Ihannetapauksessa tuotettu kokonaislämpö on pieni ja haihtuu vaarattomasti reaktiosäiliöön. Kuitenkin, jos mukana on suuri määrä monomeeriä ja jos reaktio on voimakkaasti eksoterminen, monomeerit voivat yhdistyä liian nopeasti. Seurauksena on, että reaktioastiaan muodostuu liikaa lämpöä ja painetta, mikä sulattaa laitetta tai aiheuttaa räjähdyksen.

Kemianinsinöörit käyttävät erilaisia ​​menetelmiä karkaavan polymeroinnin estämiseksi. Laitteisto voi sisältää sekoituslaitteita, jotka auttavat hajottamaan alueet, joilla reaktionopeus on liian suuri, ja johtavat lämpöä seoksen läpi. Apteekki voi lisätä yhdisteitä, joita kutsutaan inhibiittoreiksi, tarkoituksellisesti hidastaakseen reaktiota pitämällä nopeuden sen pisteen alapuolella, jossa se karkaa. Ne lisäävät myös hätälaitteita, jotka avautuvat automaattisesti, jos reaktiopaine ylittää turvallisen arvon. Nämä komponentit estävät reaktioastian räjähtämästä voimakkaalla voimalla.