Classroom visuals
Film info
Film summary
พลาสติกล้วนผลิตขึ้นมาโดยกระบวนการคล้ายกัน แต่สามารถปรับแต่งและนำมาใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย ให้เรียนรู้วิธีการตรวจสอบสมบัติของพลาสติกKey facts
- พลาสติกเป็นวัสดุสังเคราะห์ที่เรียกว่าพอลิเมอร์
- พอลิเมอร์เกิดจากโมเลกุลขนาดเล็กที่เรียกว่า มอนอเมอร์ ซึ่งได้จากน้ำมันดิบ
- สมบัติของพลาสติกขึ้นกับการเรียงตัวในสายโซ่พอลิเมอร์ที่ต่างกัน
- พลาสติกถูกใช้ในผลิตภัณฑ์หลากหลายชนิดเช่น ถุงและขวดนม
Transcript
จากแปรงสีฟันไปจนถึงโทรศัพท์ หรือแม้แต่หลอดดูดน้ำไปจนถึงยานอวกาศ พลาสติกถูกนำมาใช้ในผลิตภัณฑ์หลากหลายมากมาย...
เป็นเวลากว่า 150 ปี
แม้จะมีคุณสมบัติที่แตกต่างกันมาก พลาสติกต่างก็เป็นวัสดุสังเคราะห์ที่เรียกว่า พอลิเมอร์ ซึ่งถูกสร้างขึ้นจากวิธีการที่คล้ายกัน
พอลิเมอร์
โครงสร้างพื้นฐานของพอลิเมอร์เป็นโมเลกุลเล็กๆ ที่เรียกว่า มอนอเมอร์ ซึ่งได้มาจากน้ำมันดิบ
อะตอมคาร์บอนถูกเชื่อมด้วยพันธะคู่ ซึ่งสามารถแตกออกเป็นพันธะเดี่ยว เพื่อเชื่อมต่อกับคาร์บอนอะตอมอื่นๆ เกิดเป็นสายโซ่ยาวที่เรียกว่า โมเลกุลของพอลิเมอร์
กระบวนการนี้เรียกว่า พอลิเมอไรเซชัน
ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน
และพอลิเมอร์ที่ได้คือ ส่วนประกอบหลักของพลาสติก
ชื่อของพลาสติกนั้นมักมาจากชื่อของมอนอเมอร์
เช่น อีทีน กลายเป็นพอลิอีทีน หรือพอลิทีน
อีทีน → พอลิ(อีทีน)
เช่นเดียวกับสไตรีน กลายเป็นพอลิสไตรีน และโพรพีน กลายเป็นพอลิโพรพีน.
สไตรีน → พอลิ(สไตรีน) โพรพีน→พอลิ(โพรพีน))
เหตุผลที่ทำให้พลาสติกมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน มิใช่เพียงเพราะมันเกิดจากมอนอเมอร์ที่แตกต่างกันเท่านั้น
แต่ยังต้องดูไปถึงการจัดเรียงตัวและการยึดเกาะกันของสายโซ่พอลิเมอร์ด้วย
เช่น พอลิทีนความหนาแน่นสูง เกิดการจัดเรียงตัวของพอลิเมอร์สายโซ่ตรงที่ชิดกันมาก ทำให้วัสดุที่มีความหนาแน่นสูง
พอลิ(อีทีน) ความหนาแน่นสูง HDPE
มีความแข็ง แข็งแรง และใช้ผลิตขวดนมพลาสติก
แต่หากพอลิเมอร์มีกิ่งก้านสาขา การจัดเรียงตัวของสายพอลิเมอร์จะไม่ชิดกัน ทำให้มีความหนาแน่นต่ำ เกิดเป็นวัสดุที่เบากว่า และมีความยืดหยุ่น ซึ่งนำมาใช้ทำถุงพลาสติก
พอลิ(อีทีน) ความหนาแน่นต่ำ LDPE
แรงระหว่างโมเลกุล
นอกจากนี้ แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลภายในพอลิเมอร์ก็มีอิทธิพลเช่นเดียวกัน
ยิ่งมีแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลมากเท่าไหร่ พลาสติกที่ได้ก็จะแข็งแรงมากขึ้นเท่านั้น และมีจุดหลอมเหลวที่สูงขึ้น
นอกจากนี้ เรายังเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของพอลิเมอร์ได้โดยการเติมส่วนผสมบางอย่าง
เช่น การเติมสารที่ทําให้เกิดการเชื่อมโยงระหว่างโมเลกุล จะทำให้เกิดพันธะโคเวเลนต์ที่แข็งแรงระหว่างสายพอลิเมอร์ที่อยู่ใกล้กัน ทำให้ได้วัสดุที่เหนียวขึ้น แข็งแรงขึ้น และทนความร้อนได้ดีขึ้น
พลาสติไซเซอร์
ในทางตรงกันข้าม การเติมพลาสติไซเซอร์จะทำให้วัสดุที่ได้อ่อนตัวและยืดหยุ่น ซึ่งเกิดจากการแทรกตัวเข้าไประหว่างสายโซ่พอลิเมอร์ และลดแรงดึงดูดที่เกิดขึ้นระหว่างสายโซ่
แม้พอลิเมอร์สังเคราะห์จะเกิดขึ้นมาได้เพียง 150 ปีเท่านั้น แต่ก็ยากที่จะจินตนาการถึงโลกซึ่งปราศจากวัสดุอเนกประสงค์อันน่ามหัศจรรย์นี้
