Utečená polymerizácia je potenciálne nebezpečná reakcia, pri ktorej sa chemické produkty tvoria nadmernou rýchlosťou a vytvárajú teplo, ktoré môže viesť k výbuchu alebo iným nebezpečenstvám. Pretože polymerizácia je základným procesom pri výrobe mnohých syntetických materiálov, chemici prijímajú stratégie na udržanie bezpečných reakcií a zabránenie nebežnej polymerizácii.
Monoméry a polyméry
Väčšina plastov a veľa biologických molekúl patrí do triedy chemických zlúčenín nazývaných polyméry - dlhé reťazce rovnakých chemických jednotiek, ktoré sa neustále opakujú. Každá jednotka v reťazci je molekula nazývaná monomér. Napríklad polystyrén je polymér pozostávajúci z mnohých molekúl styrénu spojených dohromady. V tomto prípade je styrén monomér.
Polymerizácia
To vyrábať plasty, chemický proces berie nádobu s monomérnou látkou a kombinuje ju s inými chemikáliami, ktoré iniciujú polymerizačný proces. Počas reakcie sa monoméry, ktoré sú obvykle stabilné samy o sebe, spoja. Molekuly monoméru sa zlepujú v opakujúcich sa reťazcoch, tvoria polyméry a pokračujú dovtedy, kým v nádobe nedôjde množstvo iniciátorových chemikálií alebo dostupných monomérov. Výsledný polymér získava vlastnosti, ako je pevnosť a elasticita, chýbajúce pôvodnému monoméru.
Utečená polymerizácia
Niektoré polymerizačné reakcie sú exotermické - čo znamená, že vydávajú teplo. V ideálnom prípade je celkové vyrobené teplo malé a neškodne sa šíri do reakčnej nádoby. Ak je však obsiahnuté veľké množstvo monoméru a ak je reakcia silne exotermická, môžu sa monoméry kombinovať príliš rýchlo. V dôsledku toho sa v reakčnej nádobe nahromadí nadmerné teplo a tlak, ktorý roztaví zariadenie alebo spôsobí výbuch.
Preventívne opatrenia
Chemickí inžinieri používajú rôzne metódy, aby zabránili nekontrolovanej polymerizácii. Toto zariadenie môže obsahovať miešacie zariadenia, ktoré pomáhajú rozbíjať oblasti, kde je príliš veľká reakčná rýchlosť, a odvádzať teplo cez zmes. Chemik môže pridať zlúčeniny nazývané inhibítory, aby zámerne spomalil reakciu a udržal rýchlosť pod bodom, pri ktorom uteká. Pridávajú tiež núdzové zariadenia, ktoré sa automaticky otvárajú, ak reakčný tlak prekročí bezpečnú hodnotu. Tieto komponenty zabraňujú výbuchu reakčnej nádoby násilnou silou.