ما هي سلبيات البوليمرات؟ توجد عدة سلبيات للاستخدام الواسع للبوليمرات في الصناعات المختلفة. يمكن أن تتسبب البوليمرات في تلوث البيئة إذا لم يتم التخلص منها بطريقة صحيحة، وقد يؤدي ذلك إلى تلوث الأراضي والمياه الجوفية والمحيطات. تحلل بعض البوليمرات ببطء كبير، مما يجعلها تبقى في البيئة لفترة طويلة، ويمكن أن تؤدي إلى تراكمها في النظام البيئي. يمكن أن تسبب بعض البوليمرات السمية عندما تتحلل، ويمكن أن تتسرب المواد الكيميائية السامة المستخدمة في تصنيع البوليمرات إلى البيئة.
سلبيات البوليمرات
تعتمد صناعة البوليمرات بشكل كبير على المواد الأحفورية، مما يجعلها تسهم في استهلاك الموارد الطبيعية وتسبب في ارتفاع انبعاثات الكربون. يتطلب تصنيع البوليمرات استهلاك كميات كبيرة من الطاقة، ويمكن أن يؤدي ذلك إلى ارتفاع انبعاثات الكربون والتأثير على المناخ. يمكن أن تكون بعض البوليمرات قابلة للاشتعال، مما يجعلها خطرة في حالات الحرائق.
ما هو البوليمرات؟
نادرًا ما توجد منتجات البوليمر الحقيقي في السوق ، إن وجدت ، وفي الواقع ، عند تسويق منتج ما ، يمكن استخدام البوليمر والبلاستيك بالتبادل. البوليمرات عبارة عن سلسلة طويلة من الجزيئات التي يمكن أن تكون ذات طبيعة بيولوجية أو غير عضوية. وبالتالي ، من الممكن تطبيق مصطلح البوليمر على أشياء مختلفة. ومن الأمثلة على ذلك البوليمرات التي تحتوي على الباكليت ، والألياف الاصطناعية المعروفة باسم الحرير الصناعي. ومستخلصات الأشجار المستخدمة في إنتاج المطاط الخام.
ما هي سلبيات البوليمرات؟
توجد بعض السلبيات المحتملة للاستخدام الواسع للبوليمرات، ومن بين هذه السلبيات:
1. التأثير البيئي
تعتبر البوليمرات من المواد غير القابلة للتحلل الحيوي، وبالتالي يمكن أن تتسبب في تلوث البيئة وتلف الحياة البرية.
2. الاعتمادية على المواد الأولية
يتطلب إنتاج البوليمرات استخدام مواد أولية محددة، مثل النفط، والتي قد تنفد مع الوقت.
3. الإطلاق الكيميائي المحتمل
قد يحتوي إنتاج البوليمرات على بعض المواد الكيميائية الضارة، والتي يمكن أن تؤثر على الصحة العامة إذا تم إطلاقها في البيئة.
4. الثبات الحراري
تعتبر البوليمرات عادةً غير مقاومة للحرارة، ويمكن أن تتفكك وتتحلل عند درجات حرارة عالية.
5. الصلابة
تعتبر البوليمرات غير قابلة للانحناء والتشكيل بسهولة، وبالتالي يصعب تشكيلها بطرق تقليدية.
6. تكلفة الإنتاج
يمكن أن يكون إنتاج البوليمرات مكلفًا، خاصةً إذا كانت تستخدم مواد أولية نادرة أو غالية الثمن.
7- القابلية للتشوه
يمكن أن تتأثر بعض البوليمرات بالحرارة والأشعة فوق البنفسجية والتعرض للعوامل الخارجية الأخرى، مما يؤدي إلى تشوهها وتدهور جودتها.
يجب النظر في هذه السلبيات عند التفكير في استخدام البوليمرات، وتطوير حلول للحد من تأثيرها السلبي على البيئة والصحة العامة.
ما هي المواد البلاستيك؟
البلاستيك عبارة عن مادة تتكون من مجموعة واسعة من المركبات العضوية الاصطناعية أو شبه الاصطناعية التي لها القدرة على أن تكون مرنة ، أو بعبارة أخرى ، تتمتع بمقاومة عالية ، بحيث يمكن تشكيلها في أجسام صلبة. مادة بلاستيكية لها مرونة ، لذلك فهي تغير شكلها بسهولة دون أن تنكسر.
عادةً ما تكون المواد البلاستيكية عبارة عن بوليمرات عضوية ذات وزن جزيئي مرتفع ، ولكنها غالبًا ما تحتوي على مواد أخرى. عادة ما تكون اصطناعية ومشتقة في الغالب من البتروكيماويات.
صناعة المنتجات البلاستيكية
اليوم ، يتم تصنيع العديد من المنتجات البلاستيكية في الصناعة ، مما أدى في البيئة إلى زيادة عدد البلاستيك المصنوع من مواد متجددة مثل حمض polylactic من الذرة أو السليلوز من ألياف القطن. هذه المنتجات البلاستيكية غير قابلة للتحلل في البيئة وتسبب تلوثًا بيئيًا.
من ناحية أخرى ، فهي مواد خطرة على صحة الكائنات الحية. تُستخدم المواد البلاستيكية في مجموعة متنوعة من المنتجات ، بما في ذلك المشابك البلاستيكية للأجهزة الأكبر حجمًا ، نظرًا لأشياء مثل التكلفة المنخفضة نسبيًا وسهولة التصنيع والتنوع وعدم النفاذية ضد الماء.
مزايا وعيوب البلاستيك
نظرًا لأن البلاستيك يتكون جزئيًا من البوليمر ، فإن كلاهما لهما خصائص متشابهة. يمكن إعادة تدوير بعض البلاستيك بينما لا يمكن للبعض الآخر. بعض البلاستيك مرن ويمكن استخدامه في أشياء مثل النسيج أو الملابس. يمكن استخدامه بينما لا تتمتع المواد البلاستيكية الأخرى بهذه الإمكانية و تستخدم في الغالب في حالات مثل حاويات التخزين أو فأرة الكمبيوتر. ومع ذلك ، فإن البلاستيك ، مثل البوليمر ، له نطاق واسع من الاستخدام.
البوليمر مقابل البلاستيك
الفرق بين البوليمر والبلاستيك معقد للغاية. لأن جميع المواد البلاستيكية عبارة عن بوليمرات ، ولكن لا تعتبر كل البوليمرات مواد بلاستيكية. تعتقد جميع الشركات والخريجين في هذا المجال أنه لا يمكن استخدام البوليمر بمفرده. يجب أن يتم دمجه مع وسيطة أخرى لتشكيل منتج قابل للاستخدام. ومع ذلك ، من المهم أن نفهم أن كلاً من البوليمر والبلاستيك منتجان مهمان بشكل منفصل ، على الرغم من أن إنتاج كل منهما يتطلب وجود الآخر.
عيوب البوليمرات البلاستيكية
من خلال النظر حولك ، ستلاحظ أن أنواعًا مختلفة من منتجات البوليمر البلاستيكية تستخدم يوميًا. الزجاجات البلاستيكية مصنوعة من منتجات لا تتجدد بسهولة في البيئة. من بين عيوب هذه المواد البلاستيكية ، يمكننا أن نذكر أشياء مثل كمية التلوث في البيئة ، وانخفاض معدل إعادة التدوير ، وارتفاع معدل النفايات وهيكلها الكيميائي.
إلى جانب عيوبها ، تتمتع المواد البلاستيكية أيضًا بمزايا ، ولهذا السبب ، يستخدم معظم الناس هذه المنتجات أكثر خلال اليوم. يعد الاحتفاظ بالطعام ، وتعقيم الأدوات الصحية وتعقيمها ، واحتلال مساحة أقل وسعر منخفض لهذه المنتجات من بين المزايا التي لا حصر لها للمواد البلاستيكية.
مفاهيم متعلقة بكيمياء البوليمر
في حالة البوليمرات ، نواجه مفاهيم مثل الخواص الفيزيائية والميكانيكية وآلية البلمرة ومعالجة البوليمر. تتضمن مفاهيم كيمياء البوليمر العديد من الجوانب المختلفة، ومن بينها:
1. الخواص الفيزيائية والميكانيكية
تشمل هذه المفاهيم الخصائص الفيزيائية للبوليمرات، مثل الكثافة، والانحناء، والشفافية، والتوصيلية الحرارية والكهربائية. كما تتضمن أيضًا الخواص الميكانيكية للبوليمرات مثل القوة، والصلابة، والمرونة، والتحمل للكسر.
2. آلية البلمرة
تتضمن هذه المفاهيم العمليات الكيميائية لتكوين البوليمرات، وتشمل آلية البلمرة الراديكالية والكاتيونية والأنيونية.
3. معالجة البوليمر
تشمل هذه المفاهيم العمليات اللازمة لتصنيع المنتجات المصنوعة من البوليمرات، بما في ذلك الحقن والنفخ والتشكيل والصب.
يتم تطبيق مفاهيم كيمياء البوليمر في صناعات مختلفة، مثل صناعة البلاستيك والمطاط والألياف والدهانات والورنيشات واللاصقات.
استخدام مخلوط البوليمر
يتم استخدام مخلوطات البوليمرات لتحسين الخواص والتحكم في الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للمنتجات المصنوعة من البوليمرات. يمكن أن تتضمن هذه المخلوطات إضافة مواد مثبتة ومواد ملء ومواد تعزيزية ومواد تلوين.
بدائل للاستخدام الواسع للبوليمرات
يجب أخذ العديد من العوامل في الاعتبار عند اختيار البديل المناسب للاستخدام الواسع للبوليمرات، ومن ضمن هذه العوامل التكلفة، والتوافر، والقابلية للتحلل الحيوي، والصديقة للبيئة. هناك العديد من البدائل المحتملة للاستخدام الواسع للبوليمرات، وبعض هذه البدائل هي:
1. المواد الحيوية
تستخدم المواد الحيوية المتجددة مثل الخشب، و اللب، و البرسيم، و النشارة، و الخيزران، و الألياف النباتية الأخرى بدلاً من البوليمرات. هذه المواد تتحلل بسرعة وتعتبر أكثر صداقة للبيئة.
2. الإعادة التدوير
يمكن إعادة تدوير البوليمرات لإنتاج مواد جديدة بدلاً من التخلص منها. ويمكن استخدام هذه المواد في صناعات مختلفة، مثل صناعة الألعاب والأثاث والعبوات.
3. المواد الحيوية المتحللة
تعتبر المواد الحيوية المتحللة بديلاً محتملاً للبوليمرات، حيث تتحلل بسرعة في الطبيعة، وتستخدم في صناعة العبوات والأكياس.
4. الزجاج والمعادن
يمكن استخدام الزجاج والمعادن بدلاً من البوليمرات في بعض التطبيقات، مثل صناعة الزجاجات والأواني والعبوات.
5. صناعة الورق
يمكن استخدام الورق كبديل للبوليمرات في بعض التطبيقات، مثل صناعة الأكياس والعبوات.
6. الألياف الطبيعية
يمكن استخدام الألياف الطبيعية مثل القطن والكتان والصوف كمواد بديلة للبوليمرات في بعض التطبيقات، مثل صناعة الملابس والأثاث.
