O polimerizare fugară este o reacție potențial periculoasă în care se formează produse chimice cu viteză excesivă, producând căldură care poate duce la o explozie sau alte pericole. Deoarece polimerizarea este un proces esențial pentru fabricarea multor materiale sintetice, chimiștii adoptă strategii pentru a menține reacții sigure și pentru a evita polimerizarea fugară.
Monomeri și polimeri
Cele mai multe materiale plastice și multe molecule biologice aparțin unei clase de compuși chimici numiți polimeri - lanțuri lungi ale acelorași unități chimice repetate continuu. Fiecare unitate din lanț este o moleculă numită monomer. De exemplu, polistirenul este un polimer format din mai multe molecule de stiren legate între ele. În acest caz, stirenul este monomerul.
Polimerizare
La faceți materiale plastice, un proces chimic ia un recipient dintr-o substanță monomerică și îl combină cu alte substanțe chimice care inițiază procesul de polimerizare. În timpul reacției, monomerii, care sunt în mod normal stabili singuri, se leagă între ei. Moleculele monomerului se lipesc împreună în lanțuri repetate, formând polimeri și continuă până când containerul rămâne fără substanțe chimice inițiator sau monomeri disponibili. Polimerul rezultat capătă proprietăți, cum ar fi rezistența și elasticitatea, lipsite de monomerul original.
Polimerizarea Runaway
Unele reacții de polimerizare sunt exoterme - adică degajă căldură. În mod ideal, căldura totală produsă este mică și se disipează inofensiv în recipientul de reacție. Cu toate acestea, dacă este implicată o cantitate mare de monomer și dacă reacția este puternic exotermă, monomerii se pot combina prea repede. În consecință, căldura și presiunea excesivă se acumulează în vasul de reacție, topind echipamentul sau provocând o explozie.
Masuri preventive
Inginerii chimici folosesc o varietate de metode pentru a preveni polimerizarea fugară. Echipamentul poate încorpora dispozitive de agitare care ajută la spargerea zonelor în care viteza de reacție este prea mare și disipează căldura prin amestec. Un chimist poate adăuga compuși, numiți inhibitori, pentru a încetini în mod deliberat reacția, menținând rata sub punctul în care fuge. De asemenea, adaugă dispozitive de urgență care se deschid automat dacă presiunea de reacție depășește o valoare sigură. Aceste componente împiedică explozia vasului de reacție cu forță violentă.