Upload
others
View
1
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
POLIKARBONÁT
AKRONI EGYETEMPOLIMER INTÉZET
ÉRDEKES ÉS HASZNOS WEBOLDALAK
www.chemres.hu/aki/polychem
www.kemiaipanorama.hu
www.chemres.hu
www.langesz.hu
http://hmika.freeweb.hu/Lexikon/Html/Polimer.htm
www.sulinet.hu/tart/fncikk/Kidc/0/11990/reszegtengeresz_1.html
www.mindentudas.hu/czvikovszkytibor/20051002czvikovszky.html
THE CYBERWONDERLAND OF POLYMERS:
www.pslc.ws/macrog
1855 – Alexander Parkes (Anglia)
1868-1872 – John W. Hyatt, Isiah S. HyattCELLULOID =nitrocellulóz + kámfor + pépesített ruha + sellak + elefántcsont por
+PARKESINE
ALEXANDER JOHN W. HYATTPARKES 1837-1920
1813-1890
AZ ELSŐ„MŰANYAGOK”
ÉSFELTALÁLÓIK
NITROCELLULÓZ KÁMFOR
BILLIÁRD GOLYÓK ÉS CSOCSÓ
FENOL ALAPÚ POLIMER
ELEFÁNTCSONT
POLIÉSZTER
CELLULOID
IVÁN BÉLA ÉS MUNKATÁRSAIPolimer Kémiai és Anyagtudományi Osztály
Magyar Tudományos AkadémiaKémiai Kutatóközpont
Anyag- és Környezetkémiai Intézetés
ELTE TTK Kémiai Intézet, Szerves Kémiai TanszékE-mail: [email protected]
http://www.chemres.hu/aki/polychem____________________________________________________________
ALKÍMIA MAAZ ANYAGRÓL MAI SZEMMEL,
A RÉGIEK MEGSZÁLLOTSÁGÁVAL
2010. SZEPTEMBER 23.
POLIMER KORSZAKBAN ÉLÜNK
MUNKATÁRSAKFEKETE TAMÁS NÉMETH ZOLTÁNFODOR CSABA OSVÁTH ZSÓFIAGALÁT MÁRK PÁLFI VIKTÓRIADR. HARASZTI MÁRTON PÁSZTOR SZABOLCSHELLNER ÁKOS PODLAVICZKI BLANKAILLÉS GERGELY SOLTÉSZ AMÁLIADR. KALI GERGELY SZABÓ ÁKOSKASZA GYÖRGY DR. SZABÓ SÁNDORLÓRÁNTFY LÁSZLÓ SZANKA ISTVÁNMEZEY PÉTER SZARKA GYÖRGYINÉMETH BRIGITTA VEREBÁLYI KLÁRA
POLIMER KÉMIAI ÉS ANYAGTUDOMÁNYI OSZTÁLYMTA KÉMIAI KUTATÓKÖZPONT, ANYAG- ÉS KÖRNYEZETKÉMIAI INTÉZET
http://www.chemres.hu/aki/polychem
POLIMER KORSZAKBAN ÉLÜNKAZ EMBERISÉG KORSZAKAI
AZ ALKALMAZOTT ANYAGOK ALAPJÁN
- i.e. 4000-ig KŐKORSZAK
i.e. 4000 - 3000 RÉZKORSZAK
i.e. 3000 - 800 BRONZKORSZAK
i.e. 800 - 20. század közepe VASKORSZAK
20. század közepe - POLIMER KORSZAK
Az első emberi bátorságÁldassék: a Tűz csiholója,Aki az ismeretlen lángra
Úgy nézett, mint jogos adóra.
ADY ENDRE: A TŰZ CSIHOLÓJA
Csak akkor születtek nagy dolgok,Ha bátrak voltak, akik mertek
S ha százszor tudtak bátrak lenni,Százszor bátrak és viharvertek.
Az első emberi bátorságÁldassék: a Tűz csiholója,Aki az ismeretlen lángra
Úgy nézett, mint jogos adóra.
Mint egy Isten, hóban vacogvaFogadta szent munkája bérét:Még ma is minden bátor ember
Csörgedezteti az ő vérét.
KŐKORSZAK
A LEGJELENTŐSEBB KÉMIAI FOLYAMAT,A TŰZ, AZ ÉGÉS TUDATOS ALKALMAZÁSA
1. ŐSKŐKOR (i.e. 400000 – 6000)a tűz (égés) meleget biztosított,kezdetleges agyagedények előállítása (tárolás, főzés, sütés)
2. ÚJKŐKOR (i.e. 6000-4000)neolitikus forradalom: földművelés kialakulásaterületek felégetése földművelésre,agyagedények széles körű elterjedése
RÉZKORSZAK (i.e. 4000-3000)ELEMI RÉZBŐL ÉS RÉZÉRCEKBŐL ÉGETÉSSEL (HŐ HATÁSÁRA) REZET NYERTEK (ÖNTÖTTEK)
CuCO3 (malachit, azurit)
CuCO3 CuO + CO2
CuO + CO Cu + CO2
CuSFeS (kalkopirit)
CuS + O2 Cu + SO2
hő
hő
hő
Khirbat en-Nahas (Jordánia)„rézkohó” (i.e. 3000)
Ötzi a rézbaltás jégember(i.e. 3252±102)
Ötzi: 1991-ben az Ötztal Alpokbantalált jégbefagyott múmia(tapló+pirit (FeS2) tűzgyújtáshoz)
BRONZKORSZAK (i.e. 3000-800)BRONZ: RÉZ (~90%) + ÓN (~10%) ÖTVÖZETKEMÉNYEBB, MEREVEBB ÉSTARTÓSABB A RÉZNÉL
OLVASZTÁSSAL ELEGYÍTIK (HŐVEL ÉGÉS RÉVÉN)
ÓN ELŐÁLLÍTÁSA SnO2-BŐL (KASSZITERIT):
SnO2 + C Sn +2 COhő
Bronzkori fegyverek, eszközök, díszek(i.e. 12. század)
VASKORSZAK (i.e. 800-XX. sz. közepe)VAS/ACÉL (VAS+SZÉN ÖTVÖZET, 0,02-1,7%): A BRONZZAL SZEMBEN ÉLESÍTHETŐ CSISZOLÁSSALMEGMUNKÁLHATÓ KÉPLÉKENY-ALAKÍTÁSSAL (KOVÁCSOLÁSSAL, HENGERLÉSSEL)VASÉRCEK:
magnetit (mágnesvasérc) – Fe3O4
hematit (vörösvasérc) – Fe2O3
limonit (barnavasérc) – Fe2O3+nH2Osziderit (vaspát) – FeCO3
2 Fe2O3 + 3 C 4 Fe +3 CO2
Fe2O3 + 3 CO 2 Fe +3 CO2
hő
hőDamaszkuszi acél kard
(~1200)
A GŐZGÉP - JAMES WATT (1769)AZ IPARI FORRADALOM KEZDETE
SZÉN ÉGETÉSÉVEL VÍZBŐL GŐZKÉMIAI ENERGIÁBÓL MECHANIKAI ENERGIA
A GŐZGÉP MÜKÖDÉS KÖZBEN WATT GŐZGÉPE
SZÉNHIDROGÉN (CnHm) ALAPÚ GÉPEK(FÖLDGÁZ, BENZIN, DÍZELOLAJ, KEROZIN)SZÉNHIDROGÉNEK ÉGETÉSÉVEL VÍZBŐL GŐZ
VAGY BELSŐ ÉGÉSŰ MOTOROK
AZ ELSŐ TÖMEGAUTÓFORD T-MODEL, 1927
CnHm + (n+m/4) O2 n CO2 + m/2 H2O
50% POLIMER VAGY POLIMER KOMPOZIT20% ALUMÍNIUM15% TITÁN10% ACÉL5% EGYÉB
20%-KAL KEVESEBB ÜZEMANYAG
BOEING 787 (DREAMLINER)
AZ EMBERISÉG KORSZAKAI AZ ALKALMAZOTT ANYAGOK ALAPJÁN- i.e. 4000-ig KŐKORSZAK
i.e. 4000 - 3000 RÉZKORSZAK
i.e. 3000 - 800 BRONZKORSZAK
i.e. 800 - 20. század közepe VASKORSZAK
20. század közepe - POLIMER KORSZAK___________________________________________1985 National Academy of Sciences of the USA
OPPORTUNITIES IN CHEMISTRY„STONE AGE, IRON AGE, POLYMER AGE”, 47-60 o.
“A KÜLÖNBÖZŐ SZINTETIKUS ANYAGOK ELŐÁL-LITÁSÁBAN A KÖZÖNSÉG SZÁMÁRA IS LEGIN-KÁBB ÉRZÉKELHETŐ FEJLŐDÉS A MŰANYAGOK TERÉN KÖVETKEZETT BE. MANAPSÁG EGYÉBKÉNT OLY SOKFÉLE POLIMERT GYÁRTANAK OLYAN SOKFÉLE CÉLRA, HOGY EGY MODERN TÁRSADALOM MÁR NEM KÉPZELHETŐ EL EZEK NÉLKÜL.”
MÁRTA FERENC: “A KÉMIA LEHETŐSÉGEI ÉSFELADATAI”, MAGYAR TUDOMÁNY, 1999, 651-665
“OUR TIME IS REFERRED TO AS THEPOLYMER AGE.”
CHEMICAL AND ENGINEERING NEWS,November 16, 1998, 38. oldal
POLIMER KORSZAK
KETTŐS ÉRTELEMBEN IS:
1. BIOPOLIMEREK(DNS, RNS, FEHÉRJÉK,CELLULÓZ, KEMÉNYÍTŐ STB.)
2. SZINTETIKUS POLIMEREKNAGYÜZEMI ELŐÁLLÍTÁSA,FELDOLGOZÁSAÉS SZÉLESKÖRŰ ALKALMAZÁSA
POLIMER KORSZAK(20. SZÁZAD KÖZEPE - )
A POLIMEREK TERMELÉSÉNEK ALAKULÁSA
A VILÁGON• 1950 1 millió tonna• 2009 közel 250 millió tonnaMAGYARORSZÁGON• 1960 12 ezer tonna• 2000 1 millió tonna• 2007 1,4 millió tonna
MAGYARORSZÁGON A LEGNAGYOBB TERMELÉSI ÉRTÉKŰ VEGYIPARI ÁGAZAT: POLIMER IPAR
POLIMER (MŰANYAG) IPAR: ~600 Mrd Ft/évGYÓGYSZERIPAR: ~500 Mrd Ft/év
1950 1960 1970 1980 1990 20000
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200m
illiár
d lit
er
A POLIMEREK (MŰANYAGOK) ÉS AZ ACÉLTERMELÉSÉNEK ALAKULÁSA
NYERSACÉL
POLIMER
VASKORSZAKVÉGE
A POLIMEREK ALKALMAZÁSA SIKERÉNEK ALAPJAI
• A fémeknél és kerámiáknál jóval olcsóbban és jelentősen kevesebb energia felhasználásával állíthatók elő.
• Sűrűségük kisebb a fémekénél, azaz könnyebbek, így mozgatásuk (pl. járműalkatrészként) és szállításuk kevesebb energiát igényel.
• Tulajdonságaik szerkezetüktől függően igen széles határok között változnak.
lágy – rugalmas – kemény
például:
kontakt lencse, pelenka – gumik – golyóálló mellény anyaga
LEO H. BAEKELAND1863-1944
1907-1909: BAKELITAZ ELSŐ NAGY MENNYISÉGBEN GYÁRTOTTÉS ALKALMAZOTT SZINTETIKUS POLIMER
FENOL + FORMALDEHID = BAKELIT
+ HCHO BAKELIT
POLIMEREKKis molekulák (monomerek) összekapcsolódásávallétrejövő makromolekulák.
Monomerek:
Polimerek:Homopolimer
Random kopolimerAlternáló kopolimer
Blokk-kopolimer
Elágazó polimer Térhálós polimer
HERMANNSTAUDINGER1881-1965
NOBEL-DÍJ 1953
CSOPORTOSÍTÁS
O O
OHHOO
HO
O OHO HO
HO
O O
HO
HO OHO O
HO
OHHO
• TERMÉSZETES POLIMEREK
keményítő
kaucsuk
fehérjék
DNS, RNS
Ismétlődő egység:
β-D-glükóz
izoprén
aminosavak (20 db)
nukleotidok (5 db)
• SZINTETIKUS POLIMEREK polietilén, poli(vinil-klorid) (PVC), nylon, teflon, ..........................
SZINTETIKUS POLIMEREK ELŐÁLLÍTÁSA
•Lépcsős polimerizáció (polikondenzáció)
monomer
•Lánc polimerizáció (poliaddíció)
monomeriniciátor
1. M+M→M22. M+M2→M3, M2+M2→M43. M+M3→M4, M+M4→M5, M2+M3→M54. ………
M+M +MM2 M3
+M M4
Mn
H2NNH2
HOOCCOOH+
H2NNH
O
COOH+ H2O
PÉLDÁK (LÉPCSŐS) POLIKONDENZÁCIÓS POLIMERIZÁCIÓRA
Nylon-6,6
Poli(etilén-tereftalát) (PET)
Poli(etilén-glikol)/poli(etilén-oxid)
H2NNH2 + HN
NH
O
Cl
O
O
Cl
O n+ HCl
OO
O O
OHHO OO
O O
O n + OHHO
HOOH
OO
OO + H2O
PÉLDÁK LÁNC POLIMERIZÁCIÓRA (POLIADDÍCIÓRA)
polietilén
polisztirol
poli(metil-metakrilát)
poli(etilén-oxid)
H2C CH2
H2C CH
n
H2C CHCH3
C OO
CH3
O O O OO OOO
OO
n
OO
OOH2C CH2
O
n = polimerizációs fok
POLIADDÍCIÓS POLIMERIZÁCIÓK MECHANIZMUSA
iniciálás
láncnövekedés
láncátadás
lánczáródás
I* gyök → gyökös polimerizációanion → anionos polimerizációkation → kationos polimerizációkomplex → koordinációs polimerizáció
I I*
I-M*+M +MI-M2* I-M3* +M I-M4* I-Mn*I* +M
I-Mn* + XA I-Mn-X + A*XA = monomer, iniciátor, oldószer, polimer, egyéb
I-Mn* I-Mn
SZTIROL GYÖKÖS POLIMERIZÁCIÓJA I.
iniciálás
láncnövekedés
CO
O O CO
2 CO
O . 2 . + 2 CO2
NC C N N C CNCH3
CH3
CH3
CH3
NC CCH3
CH3
2 . + N2
S O O SO
OO
O
OO + Fe2+ Fe3+ + SO4
2- + SO4-.
Benzoil-peroxid
α,α'-azo-bisz-(izobutiro-nitril) (AIBN)
peroxo-diszulfát(vízoldható)
.
CH2CHCHH2C
CH2CH
CH2CH
+
CHH2C. . CH2
CHCH2
CH.
n
SZTIROL GYÖKÖS POLIMERIZÁCIÓJA II.
lánczáródás
rekombináció
diszproporció
CH2CH
CH2CH
.
n
CH2CH
CH2CH
.
m
+
CH2CH
CH2CH
n
CH2CH
CH2CH
m
CH2CH
CH2CH
.
n
CH2CH
CH2CH
.
m
+
CH2CH2
CH2CH
n
CHCH
CH2CH
m
+
POLIMERIZÁCIÓK KIVITELEZÉSEGázfázisú polimerizáció (pl. etilén)
-nagy nyomás (1500-1800 bar), magas hőmérséklet (180-250 oC), iniciátor: oxigénTömbpolimerizáció
monomerben oldódó iniciátor, hőelvezetési problémák→ polimer oldódik a monomerben, pl. poli(metil-metakrilát) (plexi)→ polimer nem oldódik a monomerben, pl. PVC (poli(vinil-klorid))
Oldat polimerizáció (ionos polimerizációk)monomert oldószerrel hígítják→ polimer oldódik az oldószerben (elválasztás nehéz)→ polimer nem oldódik az oldószerben
Szuszpenziós polimerizációvízben nem oldódó monomert 50-500 μm (1 μm = 10-6 m) átmérőjű cseppekkédiszpergálják μm (1 μm = 10-6 m) víz/monomer arány = 50/50 - 80/20, + < 0,1 tömeg% felületaktív anyag,monomerben oldódó iniciátor
Emulziós polimerizációvíz/monomer arány = 70/30 - 60/40, + 0,1-3 tömeg% felületaktív anyagmonomer 1-10 μm átmérőjű cseppecskékben (~95%) és 2-10 nm (1 nm = 10-9 m)átmérőjű micellákban (~50%)vízoldható iniciátor
MŰANYAGOK
A POLIMEREK FELDOLGOZÁSÁVAL NYERT TERMÉKEK
FŐBB FELDOLGOZÁSI ELJÁRÁSOK:
• FRÖCCSÖNTÉS
• KALENDEREZÉS
• EXTRUDÁLÁS
• FILM- ÉS FÓLIAKÉPZÉS
• SAJTOLÁS
• SZÁLKÉPZÉS
POLIMEREK FELDOLGOZÁSÁNAKÉS ALKALMAZÁSÁNAK ADALÉKANYAGAI
STABILIZÁTOROK HŐ, OXIGÉN, FÉNY, ÓZON, RADIOAKTÍV
SUGÁRZÁS, MIKROORGANIZMUSOKSZÍNEZÉKEK
TÖLTŐANYAGOKERŐSÍTŐANYAGOK
LÁGYÍTÓKCSÚSZTATÓK
A POLIMER (MŰANYAG) TERMÉKEK TEHÁT ÁLTALÁBAN NEM HOMOGÉN ÖSSZETÉTELŰ
HANEM TÖBBKOMPONENSŰ ANYAGOK
POLIMEREK (MŰANYAGOK) FELHASZNÁLÁSA
Gyakorlatilag az élet és a gazdaság minden területén.Néhány példa:• Energetika: akkumulátorok (Li-ion akkuk), napelemek,
műanyag hulladékok égetése• Gyógyászat, egészségügy: mesterséges szervek (pl. szív,
erek stb.), műfogsor, fogtömő anyagok, protézisek, injekciós fecskendők, tapaszok, gyógyászati segédeszközök, gyógyszerek összetevői stb.
• Mikroelektronika, elektrotechnika: információ technológia, számítógép alkatrészek, chipek, kijelzők, szigetelők stb.
• Építőipar: ajtó- és ablakkeret, csövek, szigetelők stb. • Környezetvédelem: szűrők, membránok, segédanyagok stb.• Közlekedés: járművek és repülőgépek alkatrészei• Mindennapi élet: ruházat, lábbeli, sporteszközök,
csomagolóeszközök stb.
HOMOKZSÁKOK POLIMERBŐL
POLIMER FÓLIA AZ ÁRVÍZVÉDELEMBEN
ALAPVETŐ POLIMER SZERKEZETEK (1)
POLIETILÉN POLIPROPILÉN POLIBUTADIÉN POLIIZOBUTILÉN
POLISZTIROL POLI(MET)AKRILÁTOK POLI(VINIL-ACETÁT) POLI(VINIL-ALKOHOL)
CH2 CH2 ~~ CH2 CH ~~
CH3
CH2 CH CH~ CH2 ~ CH2 C ~~
CH3
CH3
CH2 CH ~~ CH2 C ~~
R
C
OR'
O
CH2 CH ~~
OCOCH3
CH2 CH ~~
OH
ALAPVETŐ POLIMER SZERKEZETEK (2)
POLI(VINIL-KLORID) POLI(TETRAFLUOR-ETILÉN) POLI(ETILÉN-OXID)
POLIÉSZTEREK POLIKARBONÁTOK POLIAMIDOK
CH2 CH2~ O ~CH2 CH ~~
Cl
CF2 CF2 ~~
POLIURETÁNOK POLISZULFONOK POLI(ÉTER-SZULFON)OK
R C~ NH ~
O
R O C~ O ~
O
R O C~ R' ~
O
R S ~~
O
O
R O C~ NH ~
O
R O R'~ S ~
O
O
ZIEGLER-NATTA KATALIZÁTOROK• 1953. Karl Waldemar ZIEGLER: Al-Ti komplex HDPE előállítására• 1954. Giulio NATTA: sztereospecifikus polipropilén• 1963. kémiai Nobel-díj Ziegler és Natta → Ziegler–Natta katalizátor
FÉM-HALOGENID: IV-VIII. mellékcsoportbeli átmeneti fém sója (halogenid, alkoxid, alkil, aril), pl. TiCl4
+SZERVES FÉMVEGYÜLET ( pl. (CH3-CH2)3Al):
I-III. főcsoportbeli fém alkilje (alkil-halogenidje)
KOKATALIZÁTOR
KATALIZÁTOR
KARL W. ZIEGLER GIULIO NATTA1898-1973 1903-1979
TiCl
Cl
+AlEt3 Ti
Cl
Et
ClCl
Cl
Cl ClCl
Al
Et
Et -AlEt2Cl TiCl
Cl
Et
Cl
Cl+C2H4
TiCl
Cl
Et
Cl
ClCH2
CH2
Ti
ClCl
Cl
Et
Cl
Cl
POLIETILÉN ELŐÁLLÍTÁSAZIEGLER–NATTA KATALIZÁTORRAL
KOORDINATÍV POLIMERIZÁCIÓ
Robert Noyce Gordon E. Moore Andrew S. Grove Leslie L. Vadász 1927-1990 1929- 1936- 1936-
In his last interview, Noyce was asked what he would do if he were "emperor" of the United States. He said that he would, among other things, "make sure we are preparing our next generation to flourish in a high-tech age. And that means education of the lowest and the poorest, as well as at the graduate school level."
Andrew S. Grove: Physics and Technology of Semiconductor Devices, Wiley,New York, 1967.
AZ INTEL (1968) ELSŐ 4 ALKALMAZOTTJA
A FOTOLITOGRÁFIA ALAPJAI I.JELENTŐSÉGE: ERRE AZ ELJÁRÁSRA ÉPÜL
A SZÁMÍTÓGÉP CHIPEK GYÁRTÁSA1. Szubsztrát (pl. szilícium lapocska) bevonása sugárzásra (UV-,
röntgen-, gamma-, elektron-, ion-sugarakra) érzékeny polimerrel
SzubsztrátFotoérzékeny polimerréteg
2. A polimer réteg besugárzása egy mintázott maszkon keresztül kémiai reakció (térhálósodás, bomlás, átrendeződés stb.)
Fény
Maszk
A FOTOLITOGRÁFIA ALAPJAI II.
3. A besugárzott vagy a be nem sugárzott részek eltávolítása szelektív oldószerrel
Be nem sugárzott részek eltávolítása
Besugárzott részek eltávolítása
Pozitív típusúreziszt polimer
Negatív típusúreziszt polimer
A MINTÁZOTT RÉTEGGEL BEVONT SZUBSZTRÁT TOVÁBBALAKÍTÁSA
4a. Doppolás: szennyező anyag bevitele
4b. Maratás
PÉLDA FOTOÉRZÉKENY ANYAGRA I.
N
N N
N
Cl Cl
N
N
Cl
.2
I
N
N
Cl
. + CH2 NR
RCH3
II
N
N
Cl
.CH N
R
RCH3
H +
+ CO
O CH2 CCH2
CH2
CH2
CH3
O
O
C
CO
O
III
.CH N
R
RCH3
Térhálós polimer
Poliaddíció és térhálósodás
hν
PÉLDA FOTOÉRZÉKENY ANYAGRA II.
S SbF6 S + + Y + H SbF6
. .
(CH2 CH)
O
n
CO
O CCH3
CH3
CH3H
(CH2 CH)
OH
n
H
+ CO2 CCH3
CH3
CH3
CCH3
CH2
CH3+ + CO2
hν
Δ
A két polimer oldhatósága teljesen eltérő.
TÜZELŐANYAG CELLA:A JÖVŐ EGYIK ENERGIAFORRÁSA
PROTONVEZETŐ POLIMER MEMBRÁN
• Fullerén-alapú napelemek• Polimer/polimer napelemek• Hibrid napelemek
PEDOTpoli(3,4-etilén-dioxitiofén)
PCBM PSS
Fenil-C61-butánsav-metil-észter poli(sztirol-szulfonát)
Poli(3-hexiltiofén)
P3HT
POLIMER ALAPÚ NAPELEMEK TÍPUSAI
BUSZMEGÁLLÓSan Francisco, Geary Street● polimer napelem tetől● LED, amik a következő busz
várható érkezését mutatják● ingyenes Wi-Fi
POLIMER NAPELEMEKMŰKÖDÉSBEN
ALAN HEEGER1936-
2000 – KÉMIAINOBEL-DÍJ
VEZETŐ POLIMEREK
POLI(ETILÉN-OXID) –A LÍTIUM-IONOKAT VEZETŐ POLIMER
POLIMEREK A GYÓGYÁSZATBAN
MESTERSÉGES SZERVEK (PL. SZÍV, EREK STB.)MŰFOGSOR, FOGTÖMŐ ANYAGOK,
PROTÉZISEKINJEKCIÓS FECSKENDŐK
TAPASZOKGYÓGYÁSZATI SEGÉDESZKÖZÖK (SOKFÉLE)
GYÓGYSZEREK ÖSSZETEVŐIGYÓGYSZEREKSZÍVKOSZORÚÉR SZTENT
POLIMER BEVONATTAL
MŰSZÍV
A POLIMEREK (MŰANYAGOK) KÖRNYEZETI HATÁSAI
• A SZINTETIKUS POLIMEREK NAGY TÖBBSÉGE A TERMÉSZETBEN NEM BOMLIK LE. EZÉRT A MŰANYAG HULLADÉKOK NÖVELIK A SZEMÉTHEGYEKET.
• ELÉGETÉSÜKKEL SZÁMOTTEVŐ ENERGIA NYERHETŐ. EZ AZONBAN SZÉN-DIOXIDOT IS EREDMÉNYEZ, AMI A FÖLD LÉGKÖRÉBEN ÜVEGHÁZHATÁST NÖVELŐ GÁZ.
• LEGJOBB MEGOLDÁS: MÁSODLAGOS ALAP-ANYAGKÉNT TÖRTÉNŐ ÚJRAHASZNOSÍTÁS. EZ SZELEKTÍV HULLADÉKGYŰJTÉST KÍVÁN MEG.
EGYRE NÖVEKVŐ TERMELÉS →EGYRE NAGYOBB MENNYISÉGŰ MŰANYAG HULLADÉK
ÚJRAHASZNOSÍTÁSRA SZÁNT POLIMEREK KÓDJAI(SOCIETY OF PLASTICS INDUSTRY)
POLI(ETILÉN-TEREFTALÁT)
NAGY SŰRŰSÉGŰ POLIETILÉN
POLI(VINIL-KLORID) (PVC)
KIS SŰRŰSÉGŰ POLIETILÉN
POLIPROPILÉN
POLISZTIROL
EGYÉB
KŐOLAJ
KIS MOLEKULATÖMEGŰSZÉNHIDROGÉNEK
POLIMEREK
NAGYSZÁMÚ VEGYÜLET
POLIMER TERMÉKEK (MŰANYAGOK)
POLIMER TARTALMÚ HULLADÉK
MONOMEREK
HULLADÉKLERAKÓK
ENERGIA
FINOMÍTÁS (KRAKKOLÁS, TISZTÍTÁS)
KÉMIAI ÁTALAKÍTÁSOK
POLIMERIZÁCIÓ
ÜZEMANYAG,ÉGETÉS
HASZNÁLAT
ÚJRAFELDOLGOZÁS
ÉGETÉS
BIOLÓGIAI LEBOMLÁS (TERMÉSZETES KÖRFORGÁS, MEGÚJULÓ NYERSANYAG)
FELDOLGOZÁS?
?
?
?
A KŐOLAJ - POLIMER – MŰANYAG HULLADÉK CIKLUS
?
MI TÖRTÉNIK A POLIMER (MŰANYAG) HULLADÉKKAL ?
1. SZEMÉTTELEPRE KERÜL2. ÚJRAHASZNOSÍTÁS MÁSODLAGOS ALAPANYAGKÉNT
MILYEN FORMÁBAN?A. ELÉGETÉS → ENEGIATERMELÉS
NAGY ÉGÉSHŐ (OLAJAT HELYETTTESIT)OLAJ ≈ POLIMEREK ›› KŐSZÉN
SZEMÉTÉGETŐK, KOHÓK, CEMENTGYÁRTÁSB. SZELEKTÍV GYŰJTÉS ÉS VÁLOGATÁS →
ÚJRAFELDOLGOZÁS KÜLÖNFÉLETERMÉKEKKÉ
MECHANIKAI ÉS KÉMIAI ÚJRAFELDOLGOZÁS
ALTERNATÍV LEHETŐSÉGEK
MEGÚJULÓ NYERSANYAGFORRÁS ALAPÚTÖLTŐANYAGOK (FAROST, SZALMA STB.)
BIOLÓGIAILAG LEBOMLÓ POLIMER ALAPÚMŰANYAGOK
MEGÚJULÓ NYERSANYAGFORRÁS ALAPÚKÉMIA
METANOL, ETANOL (→ ETILÉN STB.)
AZ EMBERISÉG ELŐTT ÁLLÓ, A KÖRNYEZETTEL KAPCSOLATOS FŐBB KÉMIAI PROBLÉMÁK
AZ ÉGÉST KIVÁLTÓ, SZÉNDIOXIDOT (CO2) EREDMÉNYEZŐ ENERGIATERMELÉS HELYETTESÍTÉSECO2-MENTES ELJÁRÁSOKKAL
SZÉLENERGIA (KORLÁTOZOTT)VÍZI ENERGIA (CSAK EGYES TERÜLETEKEN)NAPENERGIA: NAPELEMEK
SZILICÍUM ALAPÚAKELŐÁLLÍTÁSUK NEM KÖRNYEZETBARÁT DRÁGÁK
POLIMER ALAPÚ NAPELEMEKOLCSÓK, DE NEM ELÉG HATÉKONYAKINTENZÍV ÚJ KUTATÁST IGÉNYEL
ÜZEMANYAGCELLÁK – EZ A JÖVŐ?HIDROGÉN, METANOL (CO2?) STB.
ATOMERŐMŰVEK
RÖVID ÖSSZEGZÉSAZ ÉGÉS KÉMIAI FOLYAMATA JÁTSZOTTA A LEGNAGYOBB SZEREPET
AZ EMBERISÉG EDDIGI TÖRTÉNETÉBENDE
SZÉNDIOXIDOT (CO2) TERMEL ÜVEGHÁZHATÁS
MEGOLDÁS (TUDOMÁNYOS KUTATÁS ÉS FEJLESZTÉS):CO2-MENTES ENERGIAFORRÁSOK
NAPELEMEK, TÜZELŐANYAG CELLÁK, NAGYENERGIÁJÚAKKUMULÁTOROK (Li-ION ELEMEK)
20. SZÁZAD KÖZEPÉTŐL: POLIMER KORSZAKPOLIMEREK MEGJELENÉSE (TÖMEGMŰANYAGOK)
ÓRIÁSI ANYAGMENNYISÉG
ÓRIÁSI HULLADÉKMENNYISÉG
MEGOLDÁS (TUDOMÁNYOS KUTATÁS):ÚJ ELJÁRÁSOK TELJES KÖRŰ HULLADÉK ÚJRAHASZNOSÍTÁSRA
ÉS MEGÚJULÓ NYERSANYAGOK ALKALMAZÁSÁRA
Mint egy Isten, hóban vacogvaFogadta szent munkája bérét:Még ma is minden bátor ember
Csörgedezteti az ő vérét.
Ez a világ nem testálódottTegnaphoz húzó, rongy pulyáknak:
Legkülömb ember, aki bátorS csak egy külömb van, aki: bátrabb.
S aki mást akar, mint mi most van,Kényes bőrét gyáván nem óvja:
Mint ős-ősére ütött Isten:A fölséges Tűz csiholója.
ADY ENDRE:A TŰZ
CSIHOLÓJA
Csak akkor születtek nagy dolgok,Ha bátrak voltak, akik mertek
S ha százszor tudtak bátrak lenni,Százszor bátrak és viharvertek.
Az első emberi bátorságÁldassék: a Tűz csiholója,Aki az ismeretlen lángra
Úgy nézett, mint jogos adóra.