تدهور PET بواسطة الأحماض / القواعد عند درجة حرارة عالية
PET، أو بولي إيثيلين تيريفثاليت، يمكن استخدامه في العديد من الأماكن بسبب أدائه الجيد. ومع ذلك، إذا تم وضعه في درجة حرارة عالية وواجه أحماض وقواعد قوية، فسوف يتقلص أداؤه بشكل كبير.
1. خصائص ومخاطر محتملة للبولي إيثيلين تيريفثاليت
في الإنتاج الصناعي والحياة اليومية، يُستخدم PET (بولي إيثيلين تيريفثاليت) على نطاق واسع في تعبئة الطعام، والمنسوجات الياف، والأجهزة الإلكترونية وغيرها من المجالات بسبب خصائصه الميكانيكية الجيدة، والشفافية، والاستقرار الكيميائي. ومع ذلك، عندما يكون PET في بيئة عالية الحرارة ويواجه أحماض وقواعد قوية، فإن هيكله الكيميائي المستقر سيتعرض لتحديات شديدة وستتغير أداؤه بشكل كبير.
2. آلية تآكل PET بواسطة درجة الحرارة العالية والحمض القوي
من وجهة النظر الهيكلية الكيميائية، يحتوي سلسلة جزيئات PET على عدد كبير من مجموعات الإستر (-COO-)، مما يجعله سهل الانخراط في تفاعل التحلل المائي في بيئة ذات درجة حرارة عالية وحمض وقاعدة قوية.
عندما يتعرض PET لدرجات حرارة عالية وأحماض قوية، مثل حمض الكبريتيك المركز وحمض النيتريك المركز، ستسرع أيونات الهيدروجين (H⁺) الهجوم على مجموعة الإستر وتسبب كسر رابطة الإستر. خذ حمض الكبريتيك المركز كمثال.
في ظل ظروف درجة الحرارة العالية، لا يكون حمض الكبريتيك المركز شديد الحموضة فحسب، بل يظهر أيضًا خصائص قوية من التجفيف والأكسدة. يتم تحلل مجموعات الإستر في جزيئات PET بسرعة تحت تأثير حمض الكبريتيك المركز، وتتكسر السلاسل الجزيئية تدريجيًا، وتتحلل سلاسل PET الطويلة ذات الوزن الجزيئي العالي إلى قطع جزيئية صغيرة.
هذا يتسبب في انخفاض الخصائص الميكانيكية لمادة PET بشكل حاد، وستصبح زجاجات البلاستيك PET القوية في الأصل هشة وهشة، مع انخفاض الشفافية، والشقوق والثقوب على السطح. إذا تم وضع ألياف PET في بيئة ذات درجة حرارة عالية وحمض قوي، ستفقد الألياف بسرعة القوة والمرونة، ولن تكون قادرة بعد الآن على تلبية احتياجات الاستخدام في صناعة النسيج.
3. تحلل PET بواسطة درجة حرارة عالية وقلوي قوي
في بيئة قلوية قوية، ستسرع درجة الحرارة العالية أيضًا من تحلل PET. باستخدام هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) كمثال، تزيد درجة الحرارة العالية بشكل كبير من نشاط أيونات الهيدروكسيد (OH⁻)، التي يمكن أن تتفاعل بسرعة مع مجموعات الإستر في سلسلة الجزيئات PET لتحفيز التحلل القلوي.
مع تقدم التفاعل، تستمر سلسلة الجزيئات PET في الانكسار، مما ينتج عنه جزيئات صغيرة مثل التيرفثالات والإيثيلين جلايكول. يكون هذا التفاعل أكثر كثافة عند درجات حرارة مرتفعة، وسيتسبب في ضرر خطير لمواد PET في فترة زمنية قصيرة.
على سبيل المثال، ستتمدد منتجات بلاستيك PET المغمورة في محلول هيدروكسيد الصوديوم عالي الحرارة في الحجم وتصبح خشنة على السطح بعد بضع ساعات. قد يتسبب الغمر لفترات طويلة حتى في إذابة المادة تمامًا.
4. قضايا السلامة والبيئة الناجمة عن التفاعل
بالإضافة إلى الأضرار المباشرة لخصائص المواد، قد تتسبب تفاعلات الأحماض والقلويات القوية مع PET عند درجات حرارة عالية أيضًا في مشاكل تتعلق بالسلامة والبيئة.
الجزيئات الصغيرة الناتجة عن تحلل PET تحت تأثير الأحماض والقلويات القوية تكون جزئيًا سامة وقابلة للتآكل. إذا دخلت هذه المواد إلى البيئة دون معالجة مناسبة، فإنها ستلوث التربة والمياه.
في الإنتاج الصناعي، إذا تم استخدام معدات PET لتخزين أو نقل حلول الأحماض والقلويات القوية ذات درجة الحرارة العالية، بمجرد أن تتآكل المعدات وتثقب، فإنها لن تتسبب فقط في تسرب الأحماض والقلويات القوية، مما يسبب حوادث سلامة مثل الحروق، ولكن أيضًا ستتسبب في انقطاع الإنتاج وخسائر اقتصادية ضخمة.
خمسة، استراتيجيات الحماية للأحماض والقلويات القوية ذات درجة الحرارة العالية
لتجنب تلف PET بواسطة الأحماض والقلويات القوية عند درجات حرارة عالية، يجب اتخاذ سلسلة من التدابير الفعالة في التطبيقات العملية. خلال مرحلة تصميم المنتج، يجب اختيار المواد بعناية وفقًا لسيناريو الاستخدام لتجنب الاتصال المباشر بين PET ودرجة الحرارة العالية، والأحماض والقلويات القوية.
إذا لم يمكن تجنب الاتصال، يمكن تعديل سطح PET، مثل تطبيق طبقة من الطلاء المقاوم للأحماض والقلويات لتعزيز مقاومته للتآكل. في الإنتاج الصناعي، يجب فحص وصيانة معدات PET التي قد تتعرض لدرجات حرارة عالية، والأحماض والقلويات القوية بانتظام، ويجب تثبيت أجهزة مراقبة التسرب.
بمجرد العثور على أي شذوذ، يجب التعامل معها على الفور. في نفس الوقت، يجب على الشركات الالتزام الصارم بقوانين وأنظمة حماية البيئة، ومعالجة مياه الصرف الصحي والفضلات التي تحتوي على منتجات تحلل PET الناتجة خلال عملية الإنتاج بشكل غير ضار لتقليل التأثير على البيئة.
منصتنا تربط مئات من الموردين الكيميائيين المعتمدين الصينيينبالمشترين في جميع أنحاء العالم، مما يعزز المعاملات الشفافة، وفرص الأعمال الأفضل، والشراكات ذات القيمة العالية. سواء كنت تبحث عن سلع بالجملة، أو كيماويات متخصصة، أو خدمات شراء مخصصة، فإن TDD-Global موثوقة لتكون خيارك الأول.
