Sintetički materijali

Sintetički materijali spadaju u grupu makromolekularnih ili polimernih tvari, odnosno tvari sastavljenih od makromolekula (izrazito velikih molekula). Ove makromolekule nastaju kao rezultat kemijskih promjena u prirodnim proizvodima ili pak nastaju kao sinteza manjih molekula.

Primjer za kemijske promjene u prirodnim proizvodima pored ostalog je i guma koja se proizvodi od mliječnog soka dobivenog iz posebne vrste stabla, ili vlakana koja se dobivaju od celuloze. Svi umjetni materijali u sebi sadrže ugljik. Ostale sastavne elemente čine elementi vodika, kisika, dušika i sumpora. Sintetički materijali proizvode se od sirovina kao što je nafta.

Tijekom postupka sintetičke proizvodnje gotovo uvijek se događa reakcija međusobnog umrežavanja manjih molekula ili stvaranje lanaca i formiranja velikih molekula (makromolekula). Plastični se materijali danas uglavnom proizvode sintetičkim putem. Izvorni materijali od kojih se proizvode sintetički proizvodi uglavnom su nezasićeni ugljično-vodični spojevi (nafta, ugljen i zemni plin).

U postupku kemijske sinteze za proizvodnju umjetnih materijala uglavnom se kao sirovina koristi sirova nafta. Na industriju plastičnih sintetičkih materijala otpada 'samo' 4 posto od ukupnih proizvoda koji izlaze iz rafinerija. U naftnim se rafinerijama sirova nafta obrađuje destilacijom kako bi se dobilo više različitih frakcija. Središnje mjesto za obradu nafte je frakcijski toranj. U njemu se nafta zagrijava do temperature od oko 400 °C. Nafta počinje ključati na nešto nižoj temperaturi od temperature ključanja vode.

Frakcijski se toranj sastoji od više nivoa u kojima se nalaze tzv. zvona. Određene količine naftnih plinova koje se uzdižu istovremeno se kondenziraju na zvonu pojedinih nivoa tornja. Ugljično-vodični spojevi s najmanjim molekularnim težinama počinju ključati na najnižim temperaturama dok je za sve veće molekule potrebna i sve veća temperatura kako bi došlo do ključanja. Na taj način odvaja se sirova nafta od plina, benzina, petroleja i plinskog ulja. Kao preostali dio ili ostatak nakon ovakve obrade pojavljuje se bitumen (asfalt koji se pored ostalog koristi i u cestogradnji).

U proizvodnji plastičnih sintetičnih materijala najvažnija je sirovina sirova nafta. U termički razdijeljenom postupku nastali benzin dijeli se u etilen, propilen, butilen i druge ugljično-vodične spojeve. Tijekom obrade destilacijom prirodni sastojci sirove nafte kao što su ugljično-vodični spojevi međusobno se odvajaju jedni od drugih, dok se u termički dijeljenoj obradi veći ugljično-vodični lanci pretvaraju u manje. Na ovaj način od etilena je u reakcijskim procesima moguće dobiti na primjer stirol ili vinil-klorid. Ovi su spojevi sirovine za proizvodnju nekih drugih sintetičkih proizvoda.

Izvor: www.gradimo.hr