Полимерлерді утилиздеу жолдары

Қоршаған ортаның полимерлерден ластануын азайтудың бір жолы - өзінің жарамды мерзімін өтеген полимерлі материалдарды екіншілік өңдеу. Бұл сондай жеңіл жол емес. Себебі қалдықтар кір, лас болатындықтан, екіншілік өңделген полимерлі материалдардың қасиеттері бірінші материалға қарағанда әлдеқайда төмен болады. Екіншілік өңдеу дөңгелек өнеркәсібінде жақсы дамыған. Вулканизациялау арқылы қасиеттері жоғарғы дөңгелектерді алуға болады. Мүлдем жарамсыз резеңкені жол жасауда қолданылады. Екінші жолы - биоыдырайтын полимерлер құру. Қолданылатын полимерлер, пластмассалар және үлдірлер қолданылғаннан кейін қоршаған орта факторларының әсерінен тез биодеградациялануы тиіс: химиялық (ауа, су), физикалық (күн сәулесі, температура) және биологиялық (микробтар, грибоктар, жәндіктер). Бұл факторлар полимерді төменгі молекулалы заттарға дейін (Н₂О, СО₂, СН₄) ыдыратады. Табиғи полимерлер (целлюлоза, крахмал, хитин, полипептидтер және т.б.) микроорганизмдердің әсерінен оңай кіші молекулалы заттарға ыдырайды. Ферменттер - полимердің негізгі тізбегінің ыдырауын оңайлататын катализатордың ролін атқарады. Мысалы, амилаза крахмал молекуласын ыдыратады. Синтетикалық полимерлерді деструкциялайтын ферменттер табиғатта жоқ. Кейінгі кезде табиғи полимерлер негізінде жасалған материалдарға (крахмал, хитин) қызығушылық артуда. Мұндай материалдарды жасауда табиғи полимерлерді қолдану экономикалық тиімді.

Табиғи полимер крахмалдың құрылысы және қасиеттері.

Крахмал – бұл полисахарид. Негізгі алынатын көзі картоп, бидай, жүгері және күріш. Крахмал екі полимерлі компоненттен тұрады: амилоза (30%) және амилопектин (70%). Амилоза - a-(1,4)-D-глюкопиранозидтен тұратын сызықты полимер. Орташа молекулалық массасы – 100-1000 кг*моль^-1. Амилопектин - a-(1,4)- және a-(1,6)- байланысқан глюкозид қалдықтарынан тұрады. Молекулалық массасы шамамен 100000 кг*моль^-1. Крахмал гидрофильді полимер. А және В типті крахмал сумен әр түрлі байланысады. В-комплексіндегі су полимерге оңай кіріп, шыға алады. А - типті кристаллитте су қабатты құрылым түзіп, амилозаның қоршаған қос спиралімен берік байланысқан. Крахмал суда шекті ісінеді. Температураны өсірген сайын крахмалдың ерігіштігі артады. Биоыдырайтын полимер алу мақсатында табиғи полимерлерді синтетикалық полимерлермен әрекеттестіріп, тәжірибелер алынған. Көбінесе крахмалды полиэтиленмен модифицирлейді. Модифицирленген материал тез ыдырайтын, тамақты орауға, медицинаға қолданылады. Крахмал бұл материалдарда ыдырауды тездететін қоспа ретінде пайдаланылады. Термопластты полимерлерді алу үшін глицеринмен және сумен пластифицирленген крахмалды қолданады. Көбінесе крахмалмен қоспа ретінде этиленнің винил ацетатпен (ЭВА) сополимерін қолданады. Осы қоспадан созылған талшықтар ылғалға сезімталдығы және құрамындағы крахмалдың мөлшері 70 % ферменттер қатысында бастапқы биодеградация жылдамдығының өте төмен

Синтетикалық полимерлер негізіндегі биоыдырайтын полимерлер. Табиғи және жасанды полимерлер негізіндегі биоыдырайтын полимерлер. Пластмассалардың биоыдырауы. Лак – бояу материалдарының биоыдырауы. Медицинада қолданылатын биоыдырайтын полимерлер.

Полимерлі энергияны түрлендіргіштер

Энергияны түрлендіру процесіне полимерлі материалдарды қолдану. Химиялық энергияны механикалық энергияға түрлендіргіштер ретінде полимерлерді қолдану. Жылу энергиясын механикалық энергияға түрлендіргіштер ретінде полимерлерді қолдану. Жарық энергиясын механикалық энергияға түрлендіргіштер ретінде полимерлерді қолдану. Жарық энергиясын электрлік энергияға түрлендіргіштер ретінде полимерлерді қолдану. Фотосинтезді модельдеу. Бұлшық еттің жұмыс істеу механизмі.

Сезімтал полимерлер және гельдер

Температураға сезімтал полимерлер. Реакция ортасына сезімтал полимерлер. Сезімтал полимерлер және гельдер түзу шарттары.

Полимерлі жүйелерде тасымалдау құбылысы

Полимерлі үлдірлерді қолдану. Мембраналық ену теориясы. Полимерлер қатысында тасымалдау процестері. Полимерлі үлдірлердің газ өткізгіштігі. Полимерлі үлдірлер арқылы сұйықтықтардың өтуі. Тасымалдау механизмі. Ион тасымалдағыштар.

Полимерлер және қоршаған орта

Полимерлер және қоршаған орта. Полимерлі ластау көздері. Жылдам ыдырайтын полимерлер. Прлимерлерді қайта өңдеу: біріншілік, екіншілік, үшіншілік, төртіншілік. Негізгі полимерлі ластағыштар: ПЭНП, ПЭВП, ПП, ПС, ПЭТ, ПВХ.

Қазіргі таңда әр түрлі мақсатқа қолданылатын көптеген полимерлі материалдарды және олардан жасалған бұйымдарды арнайы жарамды уақыты аяқталғаннан кейін жерге көмеді немесе жағып тастайды. Жерге көмілген қалдықтар сондағы тірі жәндіктерді, су ағыны арқылы көрші аудандарды, бөлінген газдың әсерінен ауаны ластайды. Қалдықтарды жаққанда – атмосфераға көп мөлшерде СО₂ бөлінеді, ал ол ауаны ластайды. Одан басқа бөлінген көптеген улы газдар тек ауаны емес, су мен жерді ластайды. Мысалы поливинилхлоридті жаққанда көптеген органикалық хлорланған заттар бөлінеді. Олардың токсикологиялық әсері өте жоғары және онкологиялық ауру туғызатын қабілеті болады. Бөлінген газ күйіндегі хлорлы сутек суда еріп, тұз қышқылын береді. Ол адамдардың тамағын ашытып, қышқыл дәм береді. Ал пластмасса технологиясында қолданылатын әр түрлі қоспалар, бояғыштар, пигменттер және катализаторлардың әсері өте қауіпті.