พลาสติก

นวตกรรมเปลี่ยนโลก

พลาสติก เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่สังเคราะห์ขึ้นใช้แทนวัสดุธรรมชาติ บางชนิดเมื่อเย็นก็แข็งตัว เมื่อถูกความร้อนก็อ่อนตัว บางชนิดแข็งตัวถาวร มีหลายชนิด เช่น ไนลอน ยางเทียม ใช้ทำสิ่งต่าง ๆ เช่น เสื้อผ้า ฟิล์ม ภาชนะ ส่วนประกอบเรือหรือรถยนต์

พลาสติกชนิดต่างๆ

พลาสติกแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ เทอร์โมพลาสติก และ เทอร์โมเซตติงพลาสติก

เทอร์โมพลาสติก

เทอร์โมพลาสติก (Thermoplastic) หรือเรซิน เป็นพลาสติกที่ใช้กันแพร่หลายที่สุด ได้รับความร้อนจะอ่อนตัว และเมื่อเย็นลงจะแข็งตัว สามารถเปลี่ยนรูปได้ พลาสติกประเภทนี้โครงสร้างโมเลกุลเป็นโซ่ตรงยาว มีการเชื่อมต่อระหว่างโซ่พอลิเมอร์น้อย มาก จึงสามารถหลอมเหลว หรือเมื่อผ่านการอัดแรงมากจะไม่ทำลายโครงสร้างเดิม ตัวอย่าง พอลิเอทิลีน พอลิโพรพิลีน พอลิสไตรีน มีสมบัติพิเศษคือ เมื่อหลอมแล้วสามารถนำมาขึ้นรูปกลับมาใช้ใหม่ได้ ชนิดของพลาสติกใน ตระกูลเทอร์โมพลาสติก ได้แก่

• โพลิเอทิลีน (Polyethylene: PE) เป็นพลาสติกที่ไอน้ำซึมผ่านได้เล็กน้อย แต่อากาศผ่านเข้าออกได้ มีลักษณะขุ่นและทนความร้อนได้พอควร เป็นพลาสติกที่นำมาใช้มากที่สุดในอุตสาหกรรม เช่น ท่อน้ำ ถัง ถุง ขวด แท่นรองรับสินค้า

• โพลิโพรพิลีน (Polypropylene: PP) เป็นพลาสติกที่ไอน้ำซึมผ่านได้เล็กน้อย แข็งกว่าโพลิเอทิลีนทนต่อสารไขมันและความร้อนสูงใช้ทำแผ่นพลาสติถุงพลาสติกบรรจุอาหารที่ทนร้อน หลอดดูดพลาสติก เป็นต้น

• โพลิสไตรีน (Polystyrene: PS) มีลักษณะโปร่งใส เปราะ ทนต่อกรดและด่าง ไอน้ำและอากาศซึมผ่านได้พอควร ใช้ทำชิ้นส่วนอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ เครื่องใช้สำนักงาน เป็นต้น

• SAN (styrene-acrylonitrile) เป็นพลาสติกโปร่งใส ใช้ผลิตชิ้นส่วน เครื่องใช้ไฟฟ้า ชิ้นส่วนยานยนต์ เป็นต้น

• ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) สมบัติคล้ายโพลิสไตรีน แต่ทนสารเคมีดีกว่า เหนียวกว่า โปร่งแสง ใช้ผลิตถ้วย ถาด เป็นต้น

• โพลิไวนิลคลอไรด์ (Polyvinylchloride: PVC) ไอน้ำและอากาศซึมผ่านได้พอควร แต่ป้องกันไขมันได้ดีมีลักษณะใส ใช้ทำขวดบรรจุน้ำมันและไขมันปรุงอาหาร ขวดบรรจุเครื่องดื่มที่มีแอลกอฮอล์ เช่น ไวน์ เบียร์ ใช้ทำแผ่นพลาสติก ห่อเนยแข็ง ทำแผ่นแลมิเนตชั้นในของถุงพลาสติก

• ไนลอน (Nylon) เป็นพลาสติกที่มีความเหนียวมาก คงทนต่อการเพิ่มอุณหภูมิ ทำแผ่นแลมิเนตสำหรับทำถุงพลาสติกบรรจุอาหารแบบสุญญากาศ

• โพลิเอทิลีน เทอร์ฟะธาเลต (Polyethylene terephthalate: PET) เหนียวมากโปร่งใส ราคาแพง ใช้ทำแผ่นฟิล์มบาง ๆ บรรจุอาหาร

• โพลิคาร์บอเนต (Polycarbonate: PC) มีลักษณะโปร่งใส แข็ง ทนแรงยึดและแรงกระแทกได้ดี ทนความร้อนสูง ทนกรด แต่ไม่ทนด่าง เป็นรอยหรือคราบอาหาร จับยาก ใช้ทำถ้วย จาน ชาม ขวดนมเด็ก และขวดบรรจุอาหารเด็ก

 เทอร์โมเซตติงพลาสติก

เทอร์โมเซตติงพลาสติก (Thermosetting plastic) เป็นพลาสติกที่มีสมบัติพิเศษ คือทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและทนปฏิกิริยาเคมีได้ดี เกิดคราบและรอยเปื้อนได้ยาก คงรูปหลังการผ่านความร้อนหรือแรงดันเพียงครั้งเดียว เมื่อเย็นลงจะแข็งมาก ทนความร้อนและความดัน ไม่อ่อนตัวและเปลี่ยนรูปร่างไม่ได้ แต่ถ้าอุณหภูมิสูงก็จะแตกและไหม้เป็นขี้เถ้าสีดำ พลาสติกประเภทนี้โมเลกุลจะเชื่อมโยงกันเป็นร่างแหจับกันแน่น แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลแข็งแรงมาก จึงไม่สามารถนำมาหลอมเหลวได้ กล่าวคือ เกิดการเชื่อมต่อข้ามไปมาระหว่างสายโซ่ของโมเลกุลของโพลิเมอร์ (cross linking among polymer chains) เหตุนี้หลังจาก พลาสติกเย็นจนแข็งตัวแล้ว จะไม่สามารถทำให้อ่อนได้อีกโดยใช้ความร้อน หากแต่จะสลายตัวทันทีที่อุณหภูมิสูงถึงระดับ การทำพลาสติกชนิดนี้ให้เป็นรูปลักษณะต่าง ๆ ต้องใช้ความร้อนสูง และโดยมากต้องการแรงอัดด้วย เทอร์โมเซตติงพลาสติก ได้แก่

• เมลามีน ฟอร์มาลดีไฮด์ (melamine formaldehyde) มีสมบัติทางเคมีทนแรงดันได้ 7,000-135,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ทนแรงอัดได้ 25,000-50,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ทนแรงกระแทกได้ 0.25-0.35 ทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ทนความร้อนได้ถึง 140 องศาเซลเซียส และทนปฏิกิริยาเคมีได้ดี เกิดคราบและรอยเปื้อนยาก เมลามีนใช้ทำภาชนะบรรจุอาหารหลายชนิด และนิยมใช้กันมาก มีทั้งที่เป็นสีเรียบและลวดลายสวยงาม ข้อเสียคือ น้ำส้มสายชูจะซึมเข้าเนื้อพลาสติกได้ง่าย ทำให้เกิดรอยด่าง แต่ไม่มีพิษภัยเพราะไม่มีปฏิกิริยากับพลาสติก

• ฟีนอลฟอร์มาดีไฮต์ (phenol-formaldehyde) มีความต้านทานต่อตัวทำละลายสารละลายเกลือและน้ำมัน แต่พลาสติกอาจพองบวมได้เนื่องจากน้ำหรือแอลกอฮอล์พลาสติกชนิดนี้ใช้ทำฝาจุกขวดและหม้อ

• อีพ็อกซี (epoxy) ใช้เคลือบผิวของอุปกรณ์ภายในบ้านเรือน และท่อเก็บก๊าซ ใช้ในการเชื่อมส่วนประกอบโลหะ แก้ว และเซรามิก ใช้ในการหล่ออุปกรณ์ที่ทำจากโลหะและเคลือบผิวอุปกรณ์ ใช้ใส่ในส่วนประกอบของอุปกรณ์ไฟฟ้า เส้นใยของท่อ และท่อความดัน ใช้เคลือบผิวของพื้นและผนัง ใช้เป็นวัสดุของแผ่นกำบังนิวตรอน ซีเมนต์ และปูนขาว ใช้เคลือบผิวถนน เพื่อกันลื่น ใช้ทำโฟมแข็ง ใช้เป็นสารในการทำสีของแก้ว

• โพลิเอสเตอร์ (polyester) กลุ่มของโพลิเมอร์ที่มีหมู่เอสเทอร์ (-O•CO-) ในหน่วยซ้ำเป็นโพลิเมอร์ที่นำมาใช้งานได้หลากหลาย เช่น ใช้ทำพลาสติกสำหรับเคลือบผิว ขวดน้ำ เส้นใย ฟิล์มและยาง เป็นต้น ตัวอย่างโพลิเมอร์ในกลุ่มนี้ เช่น โพลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต โพลิบิวทิลีนเทเรฟทาเลต และโพลิเมอร์ผลึกเหลวบางชนิด

• ยูรีเทน (urethane) ชื่อเรียกทั่วไปของเอทิลคาร์บาเมต มีสูตรทางเคมีคือ NH2COOC2H5

• โพลิยูรีเทน (polyurethane) โพลิเมอร์ประกอบด้วยหมู่ยูรีเทน (–NH•CO•O-) เตรียมจากปฏิกิริยาระหว่างไดไอโซยาเนต (di-isocyanates) กับ ไดออล (diols) หรือไทรออล (triols) ที่เหมาะสม ใช้เป็นกาว และน้ำมันชักเงา พลาสติกและยาง ชื่อย่อคือ PU

ขอขอบคุณแหล่งที่มาของข้อมูล

  รายการกบนอกกะลา

    http://th.wikipedia.org/wiki

ปิโตรเลียม

สำหรับนักเรียนชั้น ม. 4

 ปิโตรเคมี คือ สารประกอบไฮโดรคาร์บอนเกิดจากการทับถมของซากพืชซากสัตว์เป็นเวลานาน ภายใต้อุณหภูมิและความดันสูง สารเคมีที่ผลิตจากผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม โดยผ่านกระบวนการทาง เคมีต่างๆ ที่สำคัญ 2 กระบวนการ คือ กระบวนการทำให้บริสุทธิ์ (refinery process) และกระบวนการทางฟิสิกส์ (physical process)และสารปิโตรเคมีที่สำคัญ 2 กลุ่ม คือ กลุ่มโอเลฟินส์ ได้แก่ เอทิลีน โพรพิลีน ฯลฯ อีกกลุ่มคือ อะโรเมติกส์ ได้แก่ เบนซิน โทลูอินและไซลีน ทั้งสามสารนี้รวมเรียกว่า BTX
• กลุ่มโอเลฟินส์ ใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตพลาสติกชนิดต่างๆ เช่น พอลิไวนิลคลอไรด์ (พีวีซี) พอลิเอทิลีน (พีอี) นอกจากนั้นยังใช้เป็นสาร ตั้งต้นในการผลิตสารเคมีอีกหลายชนิด เช่น ลิเนียร์ แอลกอฮอล์ ซึ่งใช้ผลิตผงซักฟอก
• กลุ่มอะโรเมติกส์ ใช้เป็นตัวทำละลายและใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตสารเคมีอื่นๆ
 เบนซิน ใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตสบู่และผงซักฟอก ใช้ผลิตพลาสติกชนิดที่เรียกว่า “ABS” ซึ่งใช้ทำตัวเครื่องโทรทัศน์ ตัวตู้โทรทัศน์ หมวกกันน็อก ฯลฯ
โทลูอีน ใช้เป็นตัวทำละลายในอุตสาหกรรมสี ทินเนอร์ กาว ยาฆ่าแมลง ฯลฯ
ไซลีน ใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตเส้นใย เส้นด้าย ขวดใส่อาหาร ถุงใส่อาหารร้อน ฯลฯ
ประโยชน์ของปิโตรเลียม
-ใช้เป็นเชื้อเพลิงเพื่อเป็นแหล่งให้ความร้อน รวมถึงการใช้เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้า เช่น ก๊าซธรรมชาติ (Natural Gas) ก๊าซหุงต้มหรือก๊าซปิโตรเลียมเหลว (LPG) และน้ำมันเตา (Fuel Oil) เป็นต้น
-ใช้เป็นวัตถุดิบตั้งต้น (Feedstocks) สำหรับอุตสาหกรรมปิโตรเคมี จะเห็นว่าวัตถุดิบตั้งต้นของอุตสาหกรรมปิโตรเคมีล้วนมาจากผลิตภัณฑ์ของอุตสาหกรรมปิโตรเลียม และการใช้งานของผลิตภัณฑ์ที่ได้จากอุตสาหกรรมปิโตรเลียมสามารถแบ่งตามการใช้ประโยชน์หลักๆ ได้ดังต่อไปนี้
-ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับการขับเคลื่อนยานพาหนะต่างๆ เช่น ก๊าซธรรมชาติเหลว (NGL) น้ำมันเบนซิน (Gasoline) น้ำมันดีเซล (Diesel) และน้ำมันเครื่องบิน (JET A1) เป็นต้น
-ใช้เป็นเชื้อเพลิงเพื่อเป็นแหล่งให้ความร้อน รวมถึงการใช้เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้า เช่น ก๊าซธรรมชาติ (Natural Gas) ก๊าซหุงต้มหรือก๊าซปิโตรเลียมเหลว (LPG) และน้ำมันเตา (Fuel Oil) เป็นต้น
-ใช้เป็นวัตถุดิบตั้งต้น (Feedstocks) สำหรับอุตสาหกรรมปิโตรเคมี

อุตสาหกรรมปิโตรเคมี   จะนำวัตถุดิบจากอุตสาหกรรมปิโตรเลียมเหล่านี้ ไปผลิตต่อเนื่องจนเป็น เม็ดพลาสติก
ใยสังเคราะห์ ยางสังเคราะห์ สารเคลือบผิว และกาวต่างๆ ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ถือเป็นวัตถุดิบพื้นฐานที่สำคัญในการผลิตเครื่องอุปโภคบริโภคพื้นฐานของมนุษย์ ตลอดจนอุปกรณ์เครื่องมือเครื่องใช้ในการประกอบอาชีพ รวมไปจนถึงสิ่งอำนวยความสะดวกต่างๆที่ทำให้มนุษย์มีความเป็นอยู่ที่สะดวกสบายมากยิ่งขึ้น
ปิโตรเคมีในประเทศไทย
ปัจจุบันประเทศไทยได้ขุดพบก๊าซธรรมชาติในอ่าวไทย เพื่อให้ได้รับประโยชน์มากที่สุดในเชิงพาณิชย์ จึงได้วางแผนการใช้ประโยชน์จากก๊าซธรรมชาติ โดยกำหนดเป็น 2 โครงการหลัก คือ โครงการพัฒนาชายฝั่งทะเลภาคตะวันออก (Eastern Seaboard) และโครงการพัฒนาชายฝั่งทะเลภาคใต้ (Southern Seaboard) ซึ่งเป็นการสร้างท่าเรือน้ำลึก สำหรับโครงการพัฒนาชายฝั่งทะเลภาคตะวันออก ประกอบด้วยโครงการปิโตรเคมีขั้นต้น ระยะที่ 1 (NPC1) และโครงการปิโตรเคมีขั้นต้น ระยะที่ 2 (NPC2) NPC1 ตั้งอยู่ที่ตำบลมาบตาพุด จังหวัดระยอง จะรับก๊าซอีเทนและโพรเพนจากโรงแยกก๊าซ ซึ่งดำเนินงานโดยการปิโตรเลียมแห่งประเทศไทย (ปตท.) และส่งเข้าหน่วยที่เรียกว่า Ethane/Propane Cracker และ Propane Dehydrogenator ซึ่งจะได้สารเอทิลีนและโพรพิลีนส่งให้บริษัทเอกชน เพื่อผลิต พลาสติกชนิดต่างๆ NPC2 ตั้งอยู่ที่อำเภอศรีราชา จังหวัดชลบุรี จะผลิตเบนซีน โทลูอีน และไซลีน โดยใช้แพลตฟอร์เมตจากโรงกลั่นไทยออยล์และไพโรไลซีส ก๊าซโซลีน จากหน่วย Olefins Plant ของ NPC1 สารที่ผลิตได้นี้ จะส่งไปยังบริษัทต่างๆ เช่น ใช้เบนซีนเพื่อผลิตกรดเทอเรพทาลิกบริสุทธิ์ (purified terephthalic acid, PTA) ใช้ออโทไซลีนเพื่อผลิต
พทาลิกแอนไฮไดรด์ (phthalic anhydride) เป็น

Mole

โมล (สัญลักษณ์: mol) เป็นหน่วยฐานสำหรับวัดปริมาณสารในหน่วยเอสไอ เป็นปริมาณที่ไม่มีมิติ หนึ่งโมลคือปริมาณของสารที่มีหน่วยย่อยเท่ากับจำนวนอะตอมของคาร์บอน-12 ที่มีมวล 12 กรัม เมื่ออะตอมของคาร์บอน-12 ไม่ถูกยึดและอยู่นิ่งในสถานะฐาน จำนวนอะตอมดังกล่าวเรียกว่าเลขอาโวกาโดรซึ่งมีค่าประมาณ 6.0221415 x 10²³

เนื่องด้วยความสัมพันธ์ระหว่างหน่วยมวลอะตอมกับเลขอาโวกาโดร วิธีในทางปฏิบัติที่จะระบุปริมาณสารหนึ่งโมลคือใช้มวลของสารเท่ากับน้ำหนักอะตอมของสารนั้น เป็นหน่วยกรัม ยกตัวอย่างเช่น เหล็กมีน้ำหนักอะตอมเป็น 55.845 ดังนั้นหนึ่งโมลของเหล็กจะมีมวล 55.845 กรัม