Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:08 • sest 21:44 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 00:00 • Sest 00:00 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 08:47 • Síðdegis: 21:08 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 02:49 • Síðdegis: 14:50 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Náttúruvísindi og verkfræði Efnafræði

Hvers vegna halda plastumbúðir ekki súrefni og hvernig er hægt að lágmarka súrefnisflæðið?

Már Björgvinsson

Hvaða þættir valda því að plastumbúðir halda ekki súrefni?

Öll plastefni eru í raun flóki af risalöngum fjölliðukeðjum sem er líkastur hrúgu af soðnu spaghettíi. Hver fjölliðukeðja er mynduð úr raðtengdum atómum, oft 10-100 þúsundum þeirra, líkt og perlur í perlufesti. Langoftast eru það kolefnisatóm sem eru raðtengd en súrefnis- og nituratóm eru einnig í raðtengingunni í sumum gerðum fjölliðukeðja (t.d. í pólýester- og nælon- plastefnum). Ef við ímyndum okkur að hvert atóm í fjölliðukeðju sé á stærð við piparkorn þá væri lengd keðjunnar nokkrir tugir metrar.

Hrúga af slíkum keðjum mynda því margbrotinn flóka sem getur verið misgljúpur allt eftir því hver gerð fjölliðukeðjanna er og sérstaklega því hvort keðjurnar myndi greinar. Súrefni er hins vegar samsett úr litlum tvíatóma sameindum, O2, og væru sameindirnar þá á stærð við piparkornin í samlíkingunni hér á undan. Auðvelt er því að sjá fyrir sér hvernig litlar O2-sameindir geti smogið á milli fjölliðukeðjanna líkt og piparkorn færu gegnum spaghettihrúgu. Þetta er aðalástæða þess að súrefnisameindir og aðrar litlar gassameindir eins og nitur (N2), koltvíoxíð (CO2) og helín (He) fara auðveldlega í gegnum mörg plastefni.

Í öðrum efnum eins og til dæmis málmum raðast atómin mun þéttar saman eða líkt og piparkorn í kryddbauk. Lítið rými er þá á milli málmatómanna og súrefnisameindir geta ekki farið þar um - að hrista baukinn jafngildir því að bræða málminn. Frá þessu sjónarmiði er því vandalaust að búa til loftþéttar umbúðir úr málmi eins og til dæmis áli, þó að það sé kannski tæknilega erfiðara af öðrum ástæðum.

Hvernig er hægt að lágmarka súrefnisflæðið í gegnum plastið?

Helsta leiðin er að hafa flóka fjölliðukeðjanna í plastinu sem þéttastan. Þéttleiki flókans ræðst hins vegar af því hversu vel fjölliðukeðjurnar pakkast saman en það er svo aftur háð gerð fjölliðukeðjanna eða tegund plastefnisins.

Annað atriði sem einnig hefur áhrif á gegndræpi súrefnis er hvort fjölliðukeðjurnar eru skautaðar eða óskautaðar. Þar sem súrefnissameindir eru óskautaðar kunna þær betur við sig innan um óskautaðar fjölliðukeðjur. Plastefnin pólývinýlídenklóríð (PVDC) og pólývínýlalkóhól (PVA hafa allt að þúsundfalt minna gegndræpi fyrir súrefni en algengustu plastefnin.

Til að gera plast loftþétt er algengt að pressa þunnt lag af þessum efnum með öðrum ódýrari plastefnum og nota slíkar samsetningar, til dæmis fyrir umbúðir utan um matvæli og hindra þannig að súrefni andrúmloftsins skemmi matinn. Súrefnisþétt plastlög hafa einnig verið sett í plaströr fyrir hitaveituvatn en tæringarvandarmál í ofnkerfum hafa komið upp hérlendis vegna of mikils gegndræpis súrefnis í plaströrum.

Plastefnið pólýetýlenteretalat (PET) sem notað er í gosdrykkjaflöskur hefur lítið gegndræpi fyrir súrefni og einnig koltvíoxíði en það er mikilvægt til að halda kolsýrunni í gosdrykkjunum. Önnur aðferð sem notuð hefur verið til að lágmarka súrefnisgegndræpi er að húða plastið með örþunnu lagi af keramikefni, en atómin í keramikefnum liggja mun þéttar saman en í plasti.

Höfundur

Már Björgvinsson

efnafræðingur við Raunvísindastofnun

Útgáfudagur

11.3.2000

Spyrjandi

Sindri Sigurðsson

Efnisorð

Tilvísun

Már Björgvinsson. „Hvers vegna halda plastumbúðir ekki súrefni og hvernig er hægt að lágmarka súrefnisflæðið?“ Vísindavefurinn, 11. mars 2000. Sótt 28. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=224.

Már Björgvinsson. (2000, 11. mars). Hvers vegna halda plastumbúðir ekki súrefni og hvernig er hægt að lágmarka súrefnisflæðið? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=224

Már Björgvinsson. „Hvers vegna halda plastumbúðir ekki súrefni og hvernig er hægt að lágmarka súrefnisflæðið?“ Vísindavefurinn. 11. mar. 2000. Vefsíða. 28. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=224>.

Chicago | APA | MLA

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hvers vegna halda plastumbúðir ekki súrefni og hvernig er hægt að lágmarka súrefnisflæðið?
Hvaða þættir valda því að plastumbúðir halda ekki súrefni?

Öll plastefni eru í raun flóki af risalöngum fjölliðukeðjum sem er líkastur hrúgu af soðnu spaghettíi. Hver fjölliðukeðja er mynduð úr raðtengdum atómum, oft 10-100 þúsundum þeirra, líkt og perlur í perlufesti. Langoftast eru það kolefnisatóm sem eru raðtengd en súrefnis- og nituratóm eru einnig í raðtengingunni í sumum gerðum fjölliðukeðja (t.d. í pólýester- og nælon- plastefnum). Ef við ímyndum okkur að hvert atóm í fjölliðukeðju sé á stærð við piparkorn þá væri lengd keðjunnar nokkrir tugir metrar.

Hrúga af slíkum keðjum mynda því margbrotinn flóka sem getur verið misgljúpur allt eftir því hver gerð fjölliðukeðjanna er og sérstaklega því hvort keðjurnar myndi greinar. Súrefni er hins vegar samsett úr litlum tvíatóma sameindum, O2, og væru sameindirnar þá á stærð við piparkornin í samlíkingunni hér á undan. Auðvelt er því að sjá fyrir sér hvernig litlar O2-sameindir geti smogið á milli fjölliðukeðjanna líkt og piparkorn færu gegnum spaghettihrúgu. Þetta er aðalástæða þess að súrefnisameindir og aðrar litlar gassameindir eins og nitur (N2), koltvíoxíð (CO2) og helín (He) fara auðveldlega í gegnum mörg plastefni.

Í öðrum efnum eins og til dæmis málmum raðast atómin mun þéttar saman eða líkt og piparkorn í kryddbauk. Lítið rými er þá á milli málmatómanna og súrefnisameindir geta ekki farið þar um - að hrista baukinn jafngildir því að bræða málminn. Frá þessu sjónarmiði er því vandalaust að búa til loftþéttar umbúðir úr málmi eins og til dæmis áli, þó að það sé kannski tæknilega erfiðara af öðrum ástæðum.

Hvernig er hægt að lágmarka súrefnisflæðið í gegnum plastið?

Helsta leiðin er að hafa flóka fjölliðukeðjanna í plastinu sem þéttastan. Þéttleiki flókans ræðst hins vegar af því hversu vel fjölliðukeðjurnar pakkast saman en það er svo aftur háð gerð fjölliðukeðjanna eða tegund plastefnisins.

Annað atriði sem einnig hefur áhrif á gegndræpi súrefnis er hvort fjölliðukeðjurnar eru skautaðar eða óskautaðar. Þar sem súrefnissameindir eru óskautaðar kunna þær betur við sig innan um óskautaðar fjölliðukeðjur. Plastefnin pólývinýlídenklóríð (PVDC) og pólývínýlalkóhól (PVA hafa allt að þúsundfalt minna gegndræpi fyrir súrefni en algengustu plastefnin.

Til að gera plast loftþétt er algengt að pressa þunnt lag af þessum efnum með öðrum ódýrari plastefnum og nota slíkar samsetningar, til dæmis fyrir umbúðir utan um matvæli og hindra þannig að súrefni andrúmloftsins skemmi matinn. Súrefnisþétt plastlög hafa einnig verið sett í plaströr fyrir hitaveituvatn en tæringarvandarmál í ofnkerfum hafa komið upp hérlendis vegna of mikils gegndræpis súrefnis í plaströrum.

Plastefnið pólýetýlenteretalat (PET) sem notað er í gosdrykkjaflöskur hefur lítið gegndræpi fyrir súrefni og einnig koltvíoxíði en það er mikilvægt til að halda kolsýrunni í gosdrykkjunum. Önnur aðferð sem notuð hefur verið til að lágmarka súrefnisgegndræpi er að húða plastið með örþunnu lagi af keramikefni, en atómin í keramikefnum liggja mun þéttar saman en í plasti....