اتجه اهتمام علماء الكيمياء في القرن الماضي إلى تحضير العديد والعديد من المركبات العضوية التي ملأت الدنيا وأصبحت تتدخل بشكل أساسي وفعال في حياتنا اليومية، فنجد أن الكيمياء العضوية لها أثر في مختلف المجالات مثل الزراعة والصناعة والعقاقير والمجال الطبي وصناعة اللدائن وفي التفاعلات الكيميائية والمبيدات الحشرية وغيرها.

من أشهر هذه المركبات العضوية هو البولي إيثيلين والذي ربما يكون من أكثر البوليمرات التي نراها في حياتنا اليومية. يتم تصنيع ما يزيد عن 80 مليون طن من البولي ايثيلين كل عام أي ما يمثل أكثر من 60٪ من الإيثين المصنوع كل عام. مما يجعله من أهم المركبات العضوية الهيدروكربونية في العالم.

يحضر مركب البولي ايثيلين من عملية البلمرة والتي تعتبر من أشهر التفاعلات التي تحدث في المركبات العضوية حيث يتم تكرار جزئ الإيثيلين مرات عديدة وترتبط هذه الجزيئات معًا لإنتاج بوليمر مستقر ذات جزيء أكبر من البولي ايثلين ويظهر المركب في شكل سلسلة طويلة من ذرات الكربون ، مع ذرتين هيدروجين متصلتين بكل ذرة كربون.

يتميز البولي إثيلين العديد من الخصائص أهمها أنه: ذو كثافة منخفضة وتتراوح كثافته بين 0.87 – 0.965 جرام على السنتيمتر مكعب، لديه قدرة كبيرة على عدم امتصاص الماء، لا ينحل عند درجة حرارة الغرفة. يتميز مركب البولي ايثيلين أيضًا أنه متعدد الأنواع فقد يتواجد على عدة صور منها:

  • البولي إثيلين منخفض الكثافة LDPE:  هو أحد أنواع البولي ايثيلين والذي ينشأ نتيجة تكون فرع من البولي ايثلين بدلًا من ذرة الهيدروجين التي ترتبط بالكربون. يتميز هذا النوع بانخفاض كثافته حيث تتراوح بين 0.910 – 0.940 جرام على السنتيمتر المكعب، كما يمتاز أيضًا بالقوة والمرنة وأنه شفاف نسبيًا لذا يستخدم في الزجاجات المرنة والكابلات وأسلاك الكهرباء. من أحد خصائص البولي ايثيلين منخفض الكثافة أنه يتمتع بمقاومة ممتازة للتفاعل مع الأحماض والقواعد والزيوت لذلك يستخدم في تغليف الطعام. تحمل المواد المصنوعة من هذا النوع من البلاستيك رقم إعادة التدوير 4.
  • البولي إثيلين الخطي منخفض الكثافة LLDPE : يعتبر هذا البوليمر الاكثر مرونة من البوليمرات الأخرى، وقد تم انتاجه من إعادة التدوير للـ LDPE. يتميز هذا البوليمر بكثافة تتراوح بين 0.915 – 0.925 جرام على السنتيمتر المكعب. يتميز بقوته ونعومته ومرونته أكثر من البولي ايثيلين منخفض الكثافة لذا يستخدم في تبطين الأحواض ويُستخدم أيضًا لتغليف السجاد. يندرج تحت هذا النوع من البوليمر وهو البولي إثيلين منخفض الكثافة بشكل كبير VLDPE: تتراوح كثافة هذه البوليمر 0.880 – 0.915  جرام على السنتيمتر المكعب ويتميز بأنه صلب ومرن بدرجة عالية ولكنه لديه قوة شد منخفضة للغاية يستخدم في صناعة أغلفة المواد الغذائية بما في ذلك أكياس الثلج  وأغشية التجميد.
  • البولي إثيلين متوسط الكثافة MDPE : تتراوح كثافته بين 0.926 – 0.94 جرام على السنتيمتر المكعب ويستخدم في صناعة أنابيب الغاز والمعدات المهنية لأنه قوي ويقاوم الصدمات.
  • البولي إثيلين عالي الكثافة HDPE: لديه كثافة أكبر من 0.941 جرام على السنتيمتر المكعب ويستخدم في صناعة علب الحليب والمنتجات الغذائية الأخرى، كما أنه يستخدم في صناعة خراطيم المياه وغيرها.

أكمل القراءة

البولي إيثيلين (Polyethylene) من أهم المركبات الكيميائية وهو النوع الأكثر انتشارًا حول العالم من بين جميع أنواع البلاستيك المختلفة، إذ يقدر الإنتاج العالمي منه بنحو 80 مليون طن.

البولي إيثيلين

البولي إيثيلين صيغته الكيميائية n(C2H4) وهو مركب يشتق من النفط والغاز الطبيعي، وهو مركب كيميائي ذو تلدن حراري أي أنه قابل للتغير إذ يمكن صهره وإعادة تشكيله بالشكل المرغوب فيه، أي أنه قابل للتدوير وإعادة الاستخدام كما أنه قليل الكلفة.

البولي إيثيلين في الحالة الطبيعية هو مركب نقي شفاف، يصبح مائل إلى البياض بزيادة كمية البلورات فيه، وهو ذو مقاومة كيميائية عالية إلا أنه قابل للتحلل عند تعرضه للأشعة فوق البنفسجية لذلك تضاف إليه حوالي 2-3 % من بودرة الكربون السوداء في حال استخدامه لأغراض تعرضه للشمس.

يستخدم بشكل عام في صناعة الأكياس البلاستيكية والأغلفة والعبوات البلاستيكية وأنابيب التصريف، ويمكن تلوينه بإضافة الملونات إليه، أما بالنسبة لخطورته وما إذا كان سامًا وخاصةً كونه يستخدم في تغليف الأطعمة فإنه في بالشكل الصلب ليس سامًا، ولكنه قد يصبح سامًّا بتعرضه للحرارة أو في حال تعرض العين له سواء كان سائل أو بخار أو في حال تسربه إلى الجلد لذلك يجب توخي الحذر وخاصةً عند تصنيعه.

وهناك أنواع مختلفة للبولي إيثيلين والتي تنتج من اختلاف تبلورها الأمر الذي يجعلها تختلف بالسلوك والخواص، إذ يصنف البولي إيثيلين إلى أربعة أنواع رئيسية وهي:

  • البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE): يتميز هذا النوع بمرونة عالية مما يجعله مناسب للاستخدام في التغليف البلاستيكي كأكياس التسوق، كما أنه يتميز بليونة عالية وصلابة جيدة وقدرة على التمدد كبيرة، إذ يمكن أن يتمدد لحوالي ستة أضعاف من طوله الأصلي من دون أن ينكسر، وهذه الخواص هي التي تجعله قابلًا للتشكيل وصناعة الأكياس والعبوات والأنابيب والصفائح والأحواض.
  • البولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة (LLDPE): وهو يشبه البولي إيثيلين المنخفض الكثافة جدًا للسابق ولكن مع فوائد إضافية، فهو يتميز بالقدرة على تغيير خواصه من خلال تعديل مكونات الصيغة، كما أن إنتاجه يحتاج إلى كمية طاقة أقل من LDPE.
  • البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE): يتميز هذا النوع بأنه بلاستيك قوي وذو كثافة عالية وصلابة معتدلة وبنية تبلور عالية وكثافة مرتفعة، وهذا النوع يستخدم كثيرًا في صناعة عبوات تعليب الحليب وصناعة ألواح التقطيع وصناديق النفايات وسلال الغسيل، كما انه يستعمل أيضًا في مجال البناء كأنابيب للتصريف.
  • البولي إيثيلين فائق الوزن الجزيئي العالي (UHMW): وهو أكثف نوع من البولي إيثيلين ذو أوزان جزيئية أكبر من HDPE، هذا النوع يمكن غزله على شكل خيوط تتميز بقوة شد أكبر من الفولاذ بعدة أضعاف، لذلك يدخل في صناعات عالية الأداء كصناعة السترات المضادة للرصاص، كما أه يستخدم في صناعة أجزاء من الآلات والتي تتطلب مادة ذات قدرة تحمل عالية واحتكاك منخفض.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما هو البولي ايثيلين"؟