พอลิเมอไรเซชันรันอะเวย์คืออะไร?

ปฏิกิริยาโพลิเมอไรเซชันแบบควบคุมไม่ได้คือปฏิกิริยาที่อาจเป็นอันตรายซึ่งผลิตภัณฑ์เคมีก่อตัวขึ้นด้วยความเร็วที่มากเกินไป ทำให้เกิดความร้อนที่อาจนำไปสู่การระเบิดหรืออันตรายอื่นๆ เนื่องจากโพลีเมอไรเซชันเป็นกระบวนการที่จำเป็นสำหรับการผลิตวัสดุสังเคราะห์หลายชนิด นักเคมีจึงใช้กลยุทธ์เพื่อรักษาปฏิกิริยาที่ปลอดภัยและหลีกเลี่ยงการเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชัน

พลาสติกส่วนใหญ่และโมเลกุลชีวภาพจำนวนมากอยู่ในกลุ่มของสารประกอบทางเคมีที่เรียกว่าพอลิเมอร์ ซึ่งเป็นสายโซ่ยาวของหน่วยเคมีเดียวกันที่ทำซ้ำอย่างต่อเนื่อง แต่ละหน่วยในสายโซ่เป็นโมเลกุลที่เรียกว่าโมโนเมอร์ ตัวอย่างเช่น โพลีสไตรีนเป็นพอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยโมเลกุลสไตรีนจำนวนมากเชื่อมโยงเข้าด้วยกัน ในกรณีนี้ สไตรีนเป็นโมโนเมอร์

ถึง ทำพลาสติกกระบวนการทางเคมีจะนำภาชนะบรรจุสารโมโนเมอร์มารวมกับสารเคมีอื่นๆ ที่เริ่มกระบวนการพอลิเมอไรเซชัน ในระหว่างการทำปฏิกิริยา โมโนเมอร์ซึ่งปกติจะมีความเสถียรในตัวเองจะเชื่อมโยงเข้าด้วยกัน โมเลกุลโมโนเมอร์เกาะติดกันในสายโซ่ที่เกิดซ้ำ ก่อตัวเป็นโพลีเมอร์ และดำเนินต่อไปจนกว่าสารเคมีในถังจะเริ่มหมดหรือโมโนเมอร์ที่มีอยู่ พอลิเมอร์ที่ได้จะมีคุณสมบัติ เช่น ความแข็งแรงและความยืดหยุ่น โดยขาดโมโนเมอร์ดั้งเดิม

ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันบางอย่างเป็นแบบคายความร้อน ซึ่งหมายความว่าพวกมันจะปล่อยความร้อน ตามหลักการแล้ว ความร้อนทั้งหมดที่ผลิตได้จะมีขนาดเล็กและกระจายไปในภาชนะที่ทำปฏิกิริยาอย่างไม่เป็นอันตราย อย่างไรก็ตาม หากเกี่ยวข้องกับโมโนเมอร์จำนวนมาก และถ้าปฏิกิริยาคายความร้อนอย่างแรง โมโนเมอร์อาจรวมกันเร็วเกินไป เป็นผลให้เกิดความร้อนและความดันมากเกินไปในถังปฏิกิริยา หลอมอุปกรณ์หรือทำให้เกิดการระเบิด

วิศวกรเคมีใช้วิธีการต่างๆ เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชัน อุปกรณ์อาจรวมอุปกรณ์กวนที่ช่วยแบ่งพื้นที่ที่มีความเร็วปฏิกิริยามากเกินไปและกระจายความร้อนผ่านส่วนผสม นักเคมีอาจเพิ่มสารประกอบที่เรียกว่าสารยับยั้ง เพื่อทำให้ปฏิกิริยาช้าลงโดยเจตนา โดยรักษาอัตราให้ต่ำกว่าจุดที่มันวิ่งออกไป พวกเขายังเพิ่มอุปกรณ์ฉุกเฉินที่เปิดโดยอัตโนมัติหากความดันปฏิกิริยาเกินค่าที่ปลอดภัย ส่วนประกอบเหล่านี้ป้องกันไม่ให้ถังปฏิกิริยาระเบิดด้วยแรงที่รุนแรง