پلاستیک: ماده‌ای مصنوعی ساخته‌شده از بسپارهای حاصل از نفت خام

پلاستیک: ماده‌ای شگفت‌انگیز و فراگیر

پلاستیک از کجا می‌آید؟ سفر از چاه نفت تا کارخانه

تصور کنید یک قطره نفت خام. این ماده‌ی سیاه و غلیظ که از اعماق زمین استخراج می‌شود، پایه‌ی اصلی ساخت بسیاری از مواد، از جمله پلاستیک است. در پالایشگاه‌ها، نفت خام به اجزای کوچک‌تری تفکیک می‌شود. یکی از این اجزا، نافتا³ نام دارد. نفتا در فرآیندی شیمیایی به مولکول‌های کوچک و ساده‌تری به نام مونومر⁴ تبدیل می‌شود. این مونومرها مانند حلقه‌های یک زنجیر هستند. در مرحله‌ی بعد، در یک راکتور شیمیایی، هزاران یا حتی میلیون‌ها مونومر به یکدیگر متصل می‌شوند تا زنجیره‌های بسیار بلندی به نام بسپار (پلیمر) را تشکیل دهند. این فرآیند را بسپارش⁵ می‌نامند.

به زبان ساده: $مونومر + مونومر + ... \rightarrow بسپار (پلیمر)$. این بسپارهای تولید شده، مواد خام اولیه برای ساخت انواع پلاستیک هستند. آن‌ها به شکل دانه‌های ریز (گرانول) درآمده و به کارخانه‌های مختلف فرستاده می‌شوند تا در آنجا ذوب و به شکل‌های گوناگون درآیند.

انواع پلاستیک: یک خانواده‌ی بزرگ با کاربردهای مختلف

همه‌ی پلاستیک‌ها شبیه هم نیستند. با تغییر نوع مونومرها و شرایط فرآیند بسپارش، می‌توان پلاستیک‌هایی با خواص کاملاً متفاوت ساخت. دانشمندان برای نظم بخشیدن به این تنوع، آن‌ها را در گروه‌های اصلی طبقه‌بندی کرده‌اند. آشنایی با این گروه‌ها به ما کمک می‌کند بدانیم هر وسیله از چه نوع پلاستیکی ساخته شده و چگونه باید آن را بازیافت کرد.

پلاستیک در زندگی ما: از صبح تا شب

بیایید یک روز عادی را مرور کنیم تا نقش پلاستیک را بهتر درک کنیم. صبح که از خواب بیدار می‌شوی، مسواک دستت از پلاستیک است. برای صبحانه، شیر داخل بطری HDPE و پنیر داخل بسته‌بندی PP است. کیف مدرسه‌ات احتمالاً دارای قطعات پلاستیکی است. خودکار، خط‌کش و مدادتراش همه پلاستیکی هستند. حتی جلد بسیاری از کتاب‌های درسی با یک لایه پلاستیکی پوشانده شده است.

در ورزش، توپ‌های بسیاری از جنس پلاستیک ساخته می‌شوند. در پزشکی، سرنگ‌ها، کیسه‌های خون و بسیاری از ابزارهای استریل یکبار مصرف از پلاستیک‌های ویژه و بهداشتی تولید می‌شوند. در صنعت، پلاستیک‌های مقاوم و سبک، جایگزین بسیاری از قطعات فلزی در خودروها و هواپیماها شده‌اند که باعث کاهش وزن و صرفه‌جویی در مصرف سوخت می‌شود. محافظت از مواد غذایی در طول حمل‌و‌نقل و نگهداری نیز تا حد زیادی مدیون بسته‌بندی‌های پلاستیکی است.

آیا پلاستیک یک معضل است؟ چالش بازیافت و محیط‌زیست

همان ویژگی‌ای که پلاستیک را این‌قدر مفید کرده است، یعنی دوام و تجزیه‌ناپذیری، بزرگ‌ترین مشکل آن نیز محسوب می‌شود. یک بطری پلاستیکی ممکن است بیش از 450 سال در طبیعت باقی بماند. متأسفانه، بخش بزرگی از پلاستیک‌های تولید شده، به‌ویژه پلاستیک‌های یکبار مصرف مانند کیسه‌های نایلونی و نی، پس از مدت کوتاهی استفاده، به زباله تبدیل می‌شوند. اگر این زباله‌ها به درستی مدیریت نشوند، وارد رودخانه‌ها، اقیانوس‌ها و خاک می‌شوند و برای صدها سال آلودگی ایجاد می‌کنند.

راه‌حل اصلی برای کاهش این مشکل، اقتصاد چرخشی است که بر سه اصل استوار است: کاهش مصرف، استفاده مجدد و بازیافت. بازیافت فرآیندی است که در آن زباله‌های پلاستیکی جمع‌آوری، دسته‌بندی، شسته، خرد و ذوب می‌شوند تا دوباره به مواد خام برای تولید محصولات جدید تبدیل شوند. اما همه‌ی پلاستیک‌ها به راحتی بازیافت نمی‌شوند و کیفیت پلاستیک بازیافتی ممکن است پایین‌تر باشد.

سوالات متداول و باورهای نادرست

پاورقی

¹ پلاستیک (Plastic): به مواد مصنوعی ساخته‌شده از بسپارها گفته می‌شود که قابلیت شکل‌پذیری بالایی دارند.
² بسپار (Polymer): مولکول‌های بسیار بزرگ و زنجیره‌ای که از اتصال تعداد زیادی مولکول کوچک‌تر (مونومر) تشکیل شده‌اند.
³ نفتا (Naphtha): یک مایع هیدروکربنی که از تقطیر نفت خام به‌دست می‌آید و ماده اولیه‌ی مهمی در پتروشیمی است.
⁴ مونومر (Monomer): مولکول‌های کوچک و ساده‌ای که می‌توانند به هم متصل شده و بسپار (پلیمر) را تشکیل دهند؛ مانند واحدهای سازنده‌ی یک زنجیر.
⁵ بسپارش (Polymerization): فرآیند شیمیایی اتصال مونومرها به یکدیگر برای تشکیل بسپار.
⁶ رزین (Resin): در اینجا منظور همان ماده‌ی پلیمری خام و گرانولی است که برای تولید محصولات پلاستیکی استفاده می‌شود.