Vad är plast?
Idag är nog plast synonymt med ett material som på ena eller andra sättet framställs inom den petrokemiska industrin med fossil råvara. Nedan beskriver vi hur plast framställs med fossil råvara. Men plast är till stor del mängder av kolatomer som kopplats ihop i långa kedjor (jodå det är mer avancerat än så, men i stora drag). Om kolkällan är fossil eller biobaserad spelar mindre roll för slutresultatet, det är vägen dit som blir olika.
RÅOLJA PETROLEUM
Råolja pumpas ur marken och det är så hela industrin fått sitt namn. Ordet petrolium kommer ur de grekiska orden petra (klipa) och oleum (olja).
RAFFINADERI
Här förädlas råolja till en rad olika kemikalier. Mycket blir olika typer av bränslen, en del går till läkemedels och livsmedelsindustrin och en ganska liten del blir plast.
POLYMERFABRIK
I detta steg omvandlas de små molekylerna som tillverkas i raffinaderiet till stora polymerer. En av de enklaste polymererna är polyeten som tillverkas av eten. Eten består av två kolatmoer och polyeten är en kombination av många etenmolekyler. Beroende på hur denna process sker så tillverkas olika typer av polyeten. Antingen väldigt slumpvis bildade polymerer med låg kristalinitet och mycket förgrening eller lite mer ordnade och linjära polymerer med högre kristalinitet och mindre förgrenade molekyler.
Nedan ett litet bonusavsnitt för de som är extra intresserade.
Varför är kol (C) en så fiffig atom?
För att förstå varför en kolatom beter sig så som den gör och bildar strukturer på det sätt som den gör så behöver man känna till tre saker:
- en atom, oavsett ämne, strävar efter att ha full uppsättning elektroner (i de flesta vall 8)
- kol har 4 elektroner som varje atom vill kompletera med 4 elektroner till (så att kolatomen får 8 elektroner totalt)
- en atom kan uppnå detta på ett par olika sätt, men i fallet med kol så delas elektroner med atomer som även de behöver fylla upp med en eller flera elektroner (via kovalenta bindningar)
Kolatomens vanligaste samaerbetspartners är väte (H) och andra kolatomer (C). Det bildas kolväten. Väte (H) och helium (He) är de två undantagen där atomen inte strävar efter 8 elektroner utan bara 2. Detta för att kärnan inte innehåller tillräckligt stor positiv laddning (protoner).
Enklaste formen av ett kolväte är metan, som består av en kol och fyra väte. I metan samsas kolatomen med sina fyra elektroner till fyra väteatomer som i sin tur samsas med fyra elektroner till kolatomen.
Denna typ av kombinationer kan man upprepa i det oändliga och för att förenkla brukar man skriva varje elektronpar som ett streck. Den enklaste polymeren är polyeten och den rena polyetenmolekylen består bara av kol (C) och väte (H). En schematisk bild av en bit av polyeten finns nedan.
Bilden visar ett brottstycke av en polyetenmolekyl, i bilden fortsätter molekylen med identisk upprepning åt både höger och vänster. En polyetenmolekyl kan bestå av tusentals, upp till hundratusentals, kolatomer.
Det finns betydligt mer avancerade polymerer, men det kommer mer om dem i separata avsnitt. Håll utkik. Som synes är kol (C) och väte (H) väldigt gynsamma atomer att kombinera i molekyler. Kolväten är väldigt vanligt förekommande molekyler.