XIV Міжнародна наукова інтернет-конференція ADVANCED TECHNOLOGIES OF SCIENCE AND EDUCATION

Русский English




Научные конференции Наукові конференції

к. ф.-м. н. Караван Ю.В., Ташак М.С. ЕКОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ВИКОРИСТАННЯ СИНТЕТИЧНИХ МАТЕРІАЛІВ

к. ф.-м. н.  Караван Ю. В., Ташак М.С.   

Львівський інститут економіки і туризму

ЕКОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ВИКОРИСТАННЯ СИНТЕТИЧНИХ МАТЕРІАЛІВ

Поряд із позитивним впливом полімерів на життя людини треба зважати і на їхній шкідливий вплив на її здоров'я. Матеріали внаслідок безпосереднього контакту з людським організмом негативно впливають на перебіг фізіологічних процесів: можуть впливати канцерогенно, викликати алергію та запалення.

 Надлегкі тарілки тішать око веселим забарвленням і користуються підвищеним попитом у господинь, але яскраві рисунки при контакті з гарячою та кислою стравою виділяють важкі метали: свинець, кадмій. Щоб фарба почала розчинятись, достатньо шматочка цитрини або краплі оцту на тарілці.

Якщо якісну тефлонову пательню нагріти до 300° С, покриття починає руйнуватись і виділяти в їжу, яку готують, отруйну плавикову кислоту.

Одноразовий посуд боїться старіння (повторне використання отруює організм сполуками кадмію, свинцю, формальдегідами), не терпить підвищених температур. Наприклад,  якщо налити в стакан гарячий (вище 70° С) напій, то розпочинається виділення стиролу ─ токсичної речовини, яка накопичується в печінці, нирках і призводить до цирозу.

Поліпропіленовий стакан витримує кип'яток, але, якщо налити в нього спиртне, виділяє формальдегід або фенол, від якого потерпають не лише нирки, але й очі (до того ж формальдегід ─ канцероген).

Поливінилхлорид, з якого виготовляють пляшки для газованої води, з часом виділяє вініхлорид ─ речовину, яка також викликає рак.

Небезпека при застосуванні полівінілхлориду в безпосередньому контакті з продуктами і людським тілом виникає внаслідок:

─ наявності канцерогенного мономеру;

─ використання стабілізаторів, похідних важких металів, таких як свинець, кадмій і барій;

─ використання пластифікаторів, які становлять навіть 50 % маси готової суміші розм'якшеного полівінілхлориду.

Для виробництва прозорих пластикових пляшок, консервних банок та пластикових контейнерів для харчових продуктів, часто використовують бісфенол А, який негативно впливає на розвиток чоловічих статевих органів, ─ його хімічна активність схожа з дією жіночого гормону естрогену. Британські вчені встановили [2], що якщо вагітна жінка пила воду з таких пляшок, то досить велика ймовірність, що у її сина розвинеться рак простати (жінкам ця речовина загрожує онкологічними захворюваннями грудей).

Поряд із класичними полімерами все більшу частину синтетичних матеріалів становлять синтетичні гуми та смоли. Причини шкідливого впливу процесу виготовлення гум можуть бути трьох видів:

─ шкідливими можуть бути мономери тієї речовини, яку використовують до виготовлення гуми;

─ шкідливими можуть бути речовини, які додають до гуми для викликання полімеризації чи покращення її експлуатаційних властивостей;

─ шкідливими можуть бути речовини, які використовувалися у процесі виготовлення і залишилися в гумі, наприклад, розчинники.

Синтетичні матеріали є одними з основних забруднювачів середовища. Підтвердженням цього тезису є такі аргументи:

─ основною сировинною базою для отримання синтетичних матеріалів є нафта (для випродукування однієї тонни синтетичних матеріалів необхідно від семи до п'ятнадцяти тонн нафти);

─ синтетичні матеріали становлять біля 30 % усіх відходів;

─ синтетичні матеріали як такі, що не розкладаються, не беруть участі в кругообігу речовин у природі.

Оцінювати потрібно також використання енергії та використання натуральної сировини, емісію сполук, що викликає негативні зміни клімату, наприклад,  ─ парниковий ефект;  ─ кислотні дощі, хлорфосфорвуглеводні ─ зменшення шару озону, кількість кінцевих відходів, що нагромаджуються на смітниках і супроводжують емісію до води, землі та повітря.

Синтетичні речовини ─ це група матеріалів, основним компонентом яких є натуральні або штучні макромолекулярні сполуки (полімери), отримані модифікацією природних матеріалів, чи синтетичні, які одержують шляхом синтезу з мономерів [3]. Окрім макромолекулярних сполук, синтетичні матеріали містять звичайні доповнювачі, які надають їм корисні практичні властивості.

Вихідною сировиною для отримання мономерів перш за все є нафта, природний газ та кам'яне вугілля. Хімічні реакції отримання полімерів з мономерів, тобто створення синтетичних високомолекулярних зв'язків, як правило, називають поліреакціями. Розрізняють три основні типи поліреакцій: полімеризація, поліконденсація та поліадитація [1].

Полімеризаційні матеріали: поліетилен, полівінілхлорид, полістирен, поліакрилонітрил, поліметилметакрилат.

Поліконденсаційні матеріали: поліестер, полікарбонат, поліаміди.

Поліадитивні матеріали: епоксидна смола, поліуретан.

З огляду на поведінку полімерів при зміні температури, а також на характер їхнього тверднення, їх поділяють на дві групи: термопластичні полімери та реактивні полімери.

Термопластичні полімери розм'якшуються при нагріванні і стають пластичними, а після охолодження тверднуть. Фізичні властивості таких полімерів відтворюються і можуть бути повтореними багато разів без зменшення пластичності матеріалу. У зв'язку з цим формування термопластичних полімерів можна багатократно повторювати.

Таблиця 1

Приклади застосування термопластичних сполук

Назва матеріалу Приклади застосування
Поліетилентерефталат Пляшки, наповнювачі для подушок
М'який поліетилен ─ низька густина

 

Фольга до м'яких продуктових обгорток (упаковок), сумки на покупки, мішки для сміття 
Твердий поліетилен ─ висока густина Касети для плівок до фотоапаратів, упакування для йогуртів, ковпачки для пляшок
Полівінілхлорид Водопровідні труби, прокладки, вікна, парапети, церати
Поліпропілен Кульки для чіпсів, контейнери для йогуртів, контейнери для сміття
Полістирен Ємності для пакування м'яса, кухлі для гарячих напоїв, упакування

 

Як видно з наведеної таблиці, перечислені матеріали широко використовуються в побуті, зокрема в туристичній індустрії.

Полімерні вироби стають все більш досконалими з погляду їхніх експлуатаційних властивостей, одночасно ускладнюються методи поводження з полімерними відходами.

Література:

1.   Бертенев Г.М., Зеленев Ю.В. Курс физики полимеров [Текст ]: підручник. ─ Л.:  Химия, 1997. ─  288 с. - 160 000 екз. - ISBN 966-7010-14-5.

2. Вудворд А., Соер Дж. Проблемы физики и химии твердого состояния органических соединений [Текст]: монографія. ─ М.:  Мир, 1964. ─ 421 с - 60 000 екз.

3. Saechtling. Tworzywa sztuczne [Текст]: ─ Warszawa.: WNT, 2000 ─ 287 с. - 1 000 екз.

 


Залиште коментар!

Дозволено використання тегів:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <code> <em> <i> <strike> <strong>