Materiale Polimerice

 

 

300px-Syndiotactic_polypropene

Un polimer este o substanță compusă din molecule cu masă moleculară mare, formate dintr-un număr mare de molecule mici identice, numite monomeri, legate prin legături covalente. Cuvântul provine din limba greacă, πολυ, polu, „mult”; și μέρος, meros, „parte”). Exemple cunoscute de polimeri sunt plasticul, ADN-ul și proteinele. Polimerii se obțin în urma reacției de polimerizare.

Cuvântul polimer derivă din grecescul πολυ (poli),însemnând ‘pluri’ și μέρος (meros),însemnând ‘parte’. Termenul a fost adoptat în 1833 de către Jöns Jakob Berzelius, deși definiția polimerului dată de el este destul de diferită față de cea modernă. Începând din anul 1811, chimistul Henri Braconnot s-a axat pe studierea derivatelor celulozei, probabil cea mai importantă parte din știința polimerilor.

Demararea vulcanizării în secolul al XIX-lea a îmbunătățit duritatea latexului sintetic, semnificând popularizarea polimerului semi-sintetic. În 1907,Leo Baekeland a creat primul polimer complet sintetic, bachelita, care a fost făcută publică în 1909.

În afara progreselor semnificative în sintetizarea și caracterizarea polimerilor, o înțelegere corectă a aceastora nu s-a ivit decât în 1920. Înainte de al doilea deceniu al secolului al XIX-lea, oamenii de știință au crezut că polimerii erau grupuri de mici molecule (numite coloide), fără mărimi moleculare bine stabilite, ținute în strânsă legătură de o forță necunoscută, un concept numit ‘teoria asociației’. În 1922, Herman Staudinger a propus teoria lanțurilor atomice de polimeri ținuți alături de legături covalente, o idee care nu a fost acceptată mai bine de un deceniu, dar pentru care Staudinger a primit Premiul Nobel. Lucrările lui Wallance Carothers (1920) au confirmat că polimerii pot fi sintetizați rațional din monomerii care îi constituie. O importantă contribuție în știința polimerilor sintetici a fost adusă de chimistul italian Giulio Natta și de chimistul german Karl Ziegler, care au câștigat Premiul Nobel în chimie, în anul 1963, pentru “catalizatorul Ziegler-Natta”. În ceea ce privește reacția de adiție, un aport important îl are Paul Flory, 1974. Lucrarea sa extinsă în domeniul polimerilor include cinetica polimerizării pas cu pas și a adiției polimerizării, transferul lanțului atomic, volumul inclus ,”Convenția Flory” și “Teorema Flory-Huggins, pentru care i se acordă Premiul Nobel în chimie 1974. Materiale sintetice, precum nylonul,teflonul sau siliconul au format baza pentru o industrie a polimerilor. De asemenea, în acești ani s-a acordat o deosebită importanță sintetizării raționale a polimerilor. Cei mai importanți produși polimeri azi de pe piață sunt sintetici și produși în volume mari. Polimerii sintetici își găsesc astăzi loc în aproape fiecare industrie sau segment de viață.sunt adesea folosiți ca adezivi sau lubrifiante, dar la fel de bine sunt utilizați pentru diverse produse de la jucării până la avioane. Ei au fost implicați într-o mare varietate de aplicații biomedicale, de la dispozitive pentru implanturi, până la droguri.

images

Utiliazrea

  • galitul, pe baza de proteina : pentru aparate electrotehnice
  • fibra vulcan pe baza de celuloza : sub forma de placi, pentru tablouri de siguranta, garnituri, saboti de frana, roti dintate, role pentru benzi transportoare, manere, placi etc.
  • polietilena : ca material electroizolant in electrotehnica si electronica, la fabricare de ambalaje, folii (saci, pungi), foi subtiri pentru protectia schelelor, tuburi, conducte, obiecte de uz casnic etc.
  • polipropilena : conducte de transport fluide calde, tubulaturi si fitinguri, mape, genti etc.
  • poli-izobutena : material hidroizolator in constructii (in amestec cu negru de fum si bitum)
  • polistiren : ca material electroizolant; la fabricarea multor obiecte cu durata limitata de folosire (vase, jucarii, articole sanitare) si a materialelor plastice poroase sau expandate (izolator termic si fonic).
  • poliacetat de vinil : sub forma de emulsie neplastifiata (Aracet E) sau plastifiat (Aracet EP), la zugraveli, tapete semilavabile; adeziv in industria lemnului, la fixarea parchetului pe strat suport
  • polimetacrilat de metal (plexiglas) : sub forma de foi, benzi, produse fasonate, in lucrari decorative luminoase; ca ecrane acustice si sub forma de placi ondulate, la acoperisuri; in industria constructoare de masini (faruri, plafon), aparate de bronzat, balustrade etc.
  • policlorura de vinil : placi, folii, fire, tuburi flexibile, conducte, vase, depuneri pe suporturi textile, dispozitive de fixare a tevilor, profile de ferestre, izolatii de cabluri etc.
  • fenoplaste : la protectii anticorozive ale metalelor; ca adezivi la fabricarea placilor PAL, PFL
  • aminoplaste : adezivi in industria lemnului, la obtinerea lacurilor rezistente (PFL melaminat)
  • poliamide : corzi, plase, corturi, prelate, saci de dormit, ata dentara, centuri de siguranta, furtunuri, costume de baie, imbracaminte de schi, lenjerii, ambalaje in industria alimentara, covoare, perdele, tapiterii etc.
  • poliesteri : vopsele, emailuri, lacuri pentru finisaje, protectii anticorozive, lianti pentru mortare si betoane etc.; ca material de acoperire anticoroziva a tablelor, la confectionarea carcaselor pentru aparataj de uz casnic sau in industria lemnului
  • poliesteri siliconici : la acoperiri table si benzi, pentru instalatii interioare si exterioare de transport si de incalzire (boiler), intsalatii de ventilatii, sau elemente de fatada etc.
  • rasini epoxidice : folositi ca adezivi rezistenti pentru diferite materiale (beton, metal, sticla, lemn etc.), la pardoseli industriale, repararea elementelor din beton; ca lacuri, lianti si rasini de turnare etc.
  • poliuretanii : ca spuma flexibila la tapiterii; ca spuma rigida la izolatii termice si fonice; ca material antisoc etc.
  • siliconii : ca siliconi lichizi si ca lubrifianti, la obtinerea lacurilor foarte rezistente; foliile de silicon (ca si scotchul) se folosesc pentru etansari etc.
  • cauciucul : utilizari tehnice, textile, sanitare, casnice, la fabricare de anvelope auto, curele si benzi de transmisie, garnituri de etansare, tuburi, echipamente electro-izolante, echipamente sanitare si de laborator etc.
  • OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Utilizarea Gazului Natural

Star-Burner-Flame-High-jpg

Utilizarea Gazului Natural

Gazul natural este un gaz inflamabil care se află sub formă de zăcământ în straturile din adâncime ale pământului. Gazul natural este asociat cu zăcăminte de petrol, procesele lor de formare fiind asemănătoare. Compoziția gazului natural constă în cea mai mare parte înmetan, deosebindu-se de acesta prin compoziția chimică.

Compoziție și răspândire

Gazul natural este un amestec de gaze, care poate fi foarte diferit după așezarea zăcământului. Cea mai mare parte este constituită din metan, la care se adaugă uneori cantități apreciabile de hidrocarburi saturate (alcani), metan (CH4), etan (C2H6), propan (C3H8), hidrocarburi nesaturate, alchene sau olefine, și hidrocarburi aromatice sau arene care în lanțul formulei chimice au o legătură dublă (=) ca etena (etilena) C2H4. Alcanii ce au o structură chimică inelară mai sunt numiți și cicloalcani, având formula chimică generală CnH2n. Alchenele pot avea de asemenea forme ciclice ca ciclopentanul.Gazele naturale mai conțin: vapori de gaze condensate din care cauză mai sunt numite gaze umede, hidrogen sulfurat (H2S), care necesită îndepărtarea sulfului, și până la 9% dioxid de carbon (CO2) care diminuează calitatea gazului.În general, gazul natural are în compoziție 85% metan, 4% alți alcani (etan, propan, butan, pentan) și 11% gaze inerte (care nu ard). Deosebit de valoroase sunt gazele naturale care conțin heliu, aceste gaze fiind sursa principală de obținere a heliului.

Formarea

Gazul natural ia naștere prin procese asemănătoare petrolului cu care este găsit frecvent. Gazul se formează din organisme microscopice moarte (alge, plancton) fiind izolat de aerul atmosferic, în prezența unor temperaturi și presiuni ridicate, condiții care au luat naștere prin sedimentarea pe fundul mărilor fiind acoperite ulterior de straturi impermeabile de pământ.

Proprietati

Gazul natural este un amestec puternic inflamabil, de regulă insipid și inodor (din care cauză pentru odorizare se adaugă gazului mercaptan cu scopul de a ușura detecta scurgerile) cu o temperatură de aprindere de circa 600 °C. Este un gaz mai ușor ca aerul; pentru arderea 1 m³N de gaz sunt necesari circa 10 m³N de aer. Gazul este clasificat după compoziție în diferite categorii, gaz sărac și gaz bogat. Gazul sărac are un procent mai ridicat de metan (87–99% volumic), pe când în gazul bogat conținutul în metan oscilează între 80 și 87% volumic, având în compoziție cantități mai mari de dioxid de carbon și azot. Densitatea este între 0,700–0,840 kg/m³. După compoziție (gaz sărac sau gaz bogat), căldura degajată prin ardere (puterea calorifică) este: 8,2– 11,1 kWh/m³N = 30–40 MJ/m³N, iar temperatura de fierbere este de -161 °C.

Productia Mondiala de Gaz

Cantitatea netă de gaz exploatat în anul 2004 a fost de 2.689 miliarde m³, din care 22% revine Rusiei, 20%Statelor Unite ale Americii, 6,8% Canadei, 3,6% Regatului Unit, 3% Algeriei și 17,2% Indoneziei, Olandei,Uzbekistanului, Iranului, Argentinei, Mexicului, Arabiei Saudite, Malaysiei și Germaniei, iar 0,6% Austriei.

Gazul natural acoperă 24% din necesarul de energie al lumii. Zăcămintele de gaz, de regulă, sunt sub presiune, fapt ce ușurează exploatarea lui. Rezervele globale de gaz estimate în anul 2004 sunt de 170.942 miliarde m³, respectiv 185 miliarde tone (SKE) care ar acoperi necesarul pe o perioadă de 67 de ani. Din această cantitate de gaz, 2.830 miliarde m³ aparțin Orientului Apropiat (Peninsula Arabă, o parte din Nordul Africii), 64.020 miliarde m³ Europei și Statelor GUS (Uniunii Sovietice), 14.210 miliarde m³ Asiei și Australiei, 14.060 miliarde m³ Africii, 7.320 miliarde m³ Americii de Nord și 7.100 miliarde m³ Americii de Sud.Cererea globală este așteptată să sară de 5,1 trilioane de metri cubi (tmc) până în 2035, cu 1,8 tmc mai mult decât în 2011.

opel-zafira-cng--turbo--cu-gaz-natural

Utilizarea

Utilizarea gazului: generare de electricitate; utilizare casnică; transport; transport aerian. Gazul natural este folosit în toate sectoarele, în cantităţi diferite. Graficul de mai jos dă o idee de proporţia de utilizare a gazelor naturale pe sector.

ngsa_consumed