暴走重合は、化学生成物が過度の速度で形成され、爆発または他の危険につながる可能性のある熱を生成する潜在的に危険な反応です。 重合は多くの合成材料を作るために不可欠なプロセスであるため、化学者は安全な反応を維持し、暴走重合を回避するための戦略を採用しています。
モノマーとポリマー
ほとんどのプラスチックと多くの生体分子は、ポリマーと呼ばれる化合物のクラスに属しています。同じ化学単位の長鎖が継続的に繰り返されます。 鎖の各単位は、モノマーと呼ばれる分子です。 たとえば、ポリスチレンは、多くのスチレン分子が互いに結合したポリマーです。 この場合、スチレンがモノマーです。
重合
に プラスチックを作る、化学プロセスは、モノマー物質の容器を取り、それを重合プロセスを開始する他の化学物質と組み合わせます。 反応中、通常はそれ自体で安定しているモノマーが互いに結合します。 モノマー分子は繰り返し鎖でくっついてポリマーを形成し、容器が開始剤化学物質または利用可能なモノマーを使い果たすまで続きます。 得られたポリマーは、元のモノマーに欠けている強度や弾性などの特性を獲得します。
暴走重合
一部の重合反応は発熱性です。つまり、熱を放出します。 理想的には、生成される総熱は小さく、無害に反応容器に放散されます。 ただし、大量のモノマーが含まれている場合、および反応が非常に発熱性である場合、モノマーの結合が速すぎる可能性があります。 その結果、反応容器内に過度の熱と圧力が発生し、装置が溶けたり爆発したりします。
予防策
化学技術者は、暴走重合を防ぐためにさまざまな方法を使用しています。 装置は、反応速度が速すぎる領域を分割し、混合物を通して熱を放散するのを助ける攪拌装置を組み込むことができる。 化学者は、抑制剤と呼ばれる化合物を追加して、反応を意図的に遅くし、速度を逃げるポイントより低く保つことができます。 また、反応圧力が安全な値を超えた場合に自動的に開く緊急装置を追加します。 これらのコンポーネントは、反応容器が激しい力で爆発するのを防ぎます。