Hva er Runaway Polymerization?

En runaway polymerization er en potensielt farlig reaksjon der kjemiske produkter dannes med overdreven hastighet, og produserer varme som kan føre til en eksplosjon eller andre farer. Fordi polymerisering er en viktig prosess for å lage mange syntetiske materialer, bruker kjemikere strategier for å opprettholde sikre reaksjoner og unngå løpende polymerisering.

De fleste plastmaterialer og mange biologiske molekyler tilhører en klasse kjemiske forbindelser som kalles polymerer - lange kjeder av de samme kjemiske enhetene gjentas kontinuerlig. Hver enhet i kjeden er et molekyl som kalles en monomer. For eksempel er polystyren en polymer som består av mange styrenmolekyler koblet sammen. I dette tilfellet er styren monomeren.

Til lage plast, tar en kjemisk prosess en beholder med et monomert stoff og kombinerer det med andre kjemikalier som initierer polymeriseringsprosessen. Under reaksjonen kobles monomerene, som normalt er stabile alene. Monomermolekylene holder sammen i gjentatte kjeder og danner polymerer og fortsetter til beholderen går tom for initiatorkjemikalier eller tilgjengelige monomerer. Den resulterende polymeren får egenskaper, slik som styrke og elastisitet, som mangler i den opprinnelige monomeren.

Noen polymerisasjonsreaksjoner er eksoterme - noe som betyr at de gir fra seg varme. Ideelt sett er den totale produserte varmen liten og sprer seg ufarlig i reaksjonsbeholderen. Imidlertid, hvis en stor mengde monomer er involvert, og hvis reaksjonen er sterkt eksoterm, kan monomerene kombineres for raskt. Som en konsekvens akkumuleres overdreven varme og trykk i reaksjonskaret, smelter utstyret eller forårsaker en eksplosjon.

Kjemiske ingeniører bruker en rekke metoder for å forhindre løpende polymerisering. Utstyret kan inneholde omrøringsanordninger som hjelper til med å bryte opp områder der reaksjonshastigheten er for stor og sprer varmen gjennom blandingen. En kjemiker kan legge til forbindelser, kalt inhibitorer, for å forsinke reaksjonen bevisst, og holde hastigheten under det punktet den stikker av. De legger også til nødanordninger som åpnes automatisk hvis reaksjonstrykket overstiger en sikker verdi. Disse komponentene forhindrer reaksjonskaret i å eksplodere med voldsom kraft.