Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Opbygning af plast

Plastikprodukter bliver i dag fremstillet af råolie og naturgas. Fra disse råstoffer kan man få det nødvendige kulstof (C) og brint (H) som indgår i alle typer af plast.

Hvad er plastik

Råolien, der kommer direkte fra undergrunden, behandles på et raffinaderi. Her bliver olien adskilt i bestanddele ved en proces, der hedder destillation. Processen går ud på at opvarme råolien og udnytte at de forskellige olieprodukter, som råolien består af har forskelligt kogepunkt. 

Billede, bearbejdet udklip fra https://www.youtube.com/watch?v=IwdUwffecsM

 

 Princippet ved destillation kan ses her

De olieprodukter med det laveste kogepunkt bliver til gasser først og stiger til vejrs. Derefter kommer olieprodukterne i rækkefølge efter deres kogepunkter. På denne måde bliver råolien destilleret til de forskellige olieprodukter, der igen kan behandles til renere stoffer - og til plast.

 

AKTIVITET

Eksperiment, Prøv selv at destillere

Se øvelsesvejledningen her

 

      Se mere om processen fra olie til plast

Når det handler om fremstillingen af plast er den vigtigste bestanddel fra raffineringen nafta. Nafta bliver nedbrudt til gasarter som ethylen, propylen og andre kulbrinter, der kan bruges som byggesten i produktionen af plast.

Disse molekyler (byggesten) er selve starten på plastikfremstillingen. Byggestenene kaldes monomerer (enkeltdele) som ved kemisk reaktion bliver til polymerer (mange dele).

På denne illustration kan man se, at ethen molekyler går sammen og danner et stort polyethen molekyle. Et Polyethen molekyle kan bestå af flere tusinde kulstofatomer.

Når dobbeltbindinger mellem C-atomer skilles ad og danner store molekyler kaldes det polymerisation. Denne proces sker for alle plasttyper, hvor monomerer går sammen og danner polymerer - ved polymerisation: 

For at der kan ske polymerisation, skal der tilføres energi - i form af varme og tryk og ofte kræves også et stof, der kan sætte processen i gang - en initiator.

Fx skal der en initiator til når ethen omdannes til polyethen. Det sker i en trykflaske ved ca. 25 atm. tryk og en temperatur på ca. 150 °C. Efter polymerisationen kan polyethen aftappes fra trykflasken som et hvidt pulver.

Der bliver ikke lavet plast i Danmark, men derimod på petrokemiske anlæg i fx Tyskland.

      Mere om hvordan plast produceres

 

AKTIVITET 
Byg et eksempel på en monomer og den tilhørende polymer i molekylbyggesæt. Forklar polymerisationen.

 Forskellige typer plastik

Afhængigt af hvilken proces man udsætter råolien for, skaber man forskellige slags plastik. Der findes mange tusinde forskellige plasttyper med forskellige egenskaber som bl.a. holdbarhed, udseende og smidighed. Men plasten kan inddeles i to hovedgrupper:

Termoplastik, som bliver blødt, når det varmes op og hårdt igen, når det køles ned.

I termoplastik ligger molekylerne meget tilfældigt, næsten ligesom i nykogt spaghetti. Det specielle ved termoplast er, at det kan smelte, afkøle også blive fast igen ligesom stearin og det kan termoplast gøre mange gange.

Termoplasttyperne udgør omkring 85 % af hele plastikforbruget.

Hærdeplast bliver aldrig blødt igen, når det først er formet, og kan derfor ikke smeltes om.

Hærdeplast har stærke molekylebindinger og ligger som spaghetti, der har været kogt og er blevet koldt og stift igen.

Hærdeplast kan i modsætning til termoplast ikke smelte, da strukturen er store tredimensionelle netværksstrukturer, som sidder rigtig godt sammen. Ved høje temperaturer forkuller hærdeplast i stedet for at smelte. Derfor kan det ikke kan genbruges.

Det smarte ved hærdeplast er, at det er et hårdt, stift og stærkt materiale, som er meget let at løfte.

AKTIVITET

Her er mere info om plast og flere forskellige aktiviteter 

https://naturvidenskabsfestival.dk/tildinundervisning/masseeksperiment-2019-plastforurening-i-vand