البولي فينيل كلوريد (1)

البولي فينيل كلوريد (PVC) مادة بلاستيكية كثيرة الاستعمال وهو من أكثر المنتجات الثمينة للصناعة الكيميائية والبولي فينيل كلوريد من بوليميرات الضم التي تصنع منها كميات كبيرة جداً عبر آلية جذرية حرة . عالمياً أكثر من 50% من البولي فينيل كلوريد المصنع يستخدم في البناء كمادة إنشائية لأنه رخيص و سهل التركيب . في السنوات الأخيرة قد استبدل البولي فينيل كلوريد مكان مواد إنشائية كثيرة في العديد من المناطق على الرغم من وجود مخاوف حول تأثير البولي فينيل كلوريد على البيئة و الصحة البشرية . حيث أن هذا البوليمير غير مستقر اتجاه الضوء والحرارة وهذا يؤدي إلى تغيرات واسعة في البنية وذلك بسبب إزالة HCl وهذا يؤثر أيضاً على خواصه الفيزيائية والكيميائية و الميكانيكية . يحضر البولي فينيل كلوريد من مونوميره كلور الفينيل وهو مركب هام جداً في الصناعة .

الإنتاج العالمي السنوي لفينيل كلوريد حوالي 17 مليون طن في عام 1985 وأكثر من 26 مليون طن في عام 1995 حيث أن أكثر من 64% منه ينتج في أوربا و USA . ان حوالي 95% من انتاج العالم من فينيل كلوريد يستخدم لانتاج البولي فينيل كلوريد . وقد اكتشف البولي فينيل كلوريد عرضياً في القرن التاسع عشر أولاً في عام 1835 وذلك من قبل العالم Regnault والأخرى في عام 1872 من قبل العالم Baumann وفي كلا الاكتشافين ظهر البوليمير كمادة بيضاء صلبة داخل قوارير فينيل كلوريد التي تركت معرضة لضوء الشمس .

وفي مطلع القرن العشرين حاول العالم الروسي Ostromisleusky استعمال البولي فينيل كلوريد في المنتجات التجارية لكن الصعوبات التي واجهته في معالجته كانت كبيرة و أحياناً كان يحصل على بوليمير هش . في عام 1926 طور Semon طريقة لمعالجة البولي فينيل كلوريد بمزجه بالمضافات المختلفة والنتيجة كانت مادة أكثر مرونة وسهولة في التصنيع وهذه الطريقة جعلت منه مادة ذات استعمال واسع في كل جوانب الحياة .
[b]المواد الأولية لتصنيع الـ PVC

فينيل كلوريد (vc) : وهو غاز عديم اللون , قابل للاشتعال , له رائحه تشبه رائحه الكلوروفورم وهو أثقل من الهواء . الخواص الفيزيائية و الكيميائية لفينيل كلوريد.

طرق الحصول على فينيل كلورايد :
نظراً لأهمية هذا المونومير فقد اتبعت كل الطرق في سبيل تصنيع هذا المركب وحالياً فإن المواد الأساسية الضرورية هي الكلور والإستيلين أو الإيتلين ويمكن استخدام الكلور على شكل عنصري فهو يحضر لذلك من التحليل الكهربائي لكلوريدات المعادن القلوية أو على شكل حمض كلور الماء وهناك أربع طرق اصطناع وهي : أ- نزع كلوريد الهيدروجين من 2,1 –ثناثي كلور الايتان تحت تأثير القلويات أو بالتحلل الحراري . 1- تحت تأثير القلويات يتم التفاعل وفق ما يلي :

2- بالتحلل الحراري ويتم بدرجات حرارة عالية (450-500 oC) وبوجود وسيط من الحديد وفق التفاعل التالي :

ب-بدءاً من الإستيلين : تتم بتفاعل HCl مع الإستيلين في الدرجة 150-200ºC وتتم في الحالة الغازية في الدرجة المذكورة وبوجود وسيط من كلور الزئبق أو في وسط مائي في الدرجة 20-25ºC وهذه الطريقة لا تعطي نواتج ثانوية .

ج- بدءاً من الإيتلين : وذلك بكلورة الإيتلين حيث نحصل على 2-1 ثنائي كلور الإيتان و ذلك في الدرجة (40-60 oC) وثلاثي كلور الحديد كوسيط .

وبنزعHCl في درجة حرارة عالية يعطي ثنائي كلور الإيتان جزيء كلور الفينيل و ذلك عند درجات حرارة عالية تتراوح بين (400-500 oC) . بوجود أكسيد الألمنيوم و الكربون النشط كوسيط .

ويمكن كلورة الاتلين مباشرة وذلك عند درجات حرارة عالية (500-600 oC) كما يوضحها التفاعل التالي :

ء _ طريقة الأكسدة الكلورية : كما يوضحها التفاعل التالي :

ويتم هذا التفاعل عند درجة حرارة عالية بحدود 470-500 درجة س.

دراسة آلية التفاعل:

تتم بلمرة كلور الفينيل بآلية الجذر الحر والتي يمكن تقسيمها الى ثلاث مراحل أساسية :

1- مرحلة التهييج أو المبادرة وتشكل المراكز الفعالة
2- نمو السلسلة
3- مرحلة انقطاع السلسلة

1- مرحلة التهييج أو المبادرة وهي أساسية للحصول على الجذور التي تبادر في التفاعل وتكون المبادرة اما : - حرارية : حيث تظهر الجذور الحرة تحت تأثير الحرارة ويمكن اعتبار تشكل الجذر الحر هو عملية انفتاح الرابطة الثنائية .

هذا الجذر الثنائي يتفاعل مع المونومير و يعطي جذراً أحادياً بوليميرياً

- أما في المبادرة الكيميائية الضوئية يمتص المونومير كونتم الطاقة الضوئية وينتقل الى حالة التهييج .

والجزيء المتهيج يشكل جذراً ثنائياً بدوره

ومن ثم تتحول هذه الجذور الثنائية الى جذور أحادية بوليميرية .

- المبادرة باستخدام المبادرات وتتم بادخال جذور حرة الى الوسط من الخارج وهي تدخل إما بشكل أو بشكل مركبات تتفكك أثناء التفاعل لتشكيل جذور و تستخدم بكميات قليلة 0.1-1% من وزن المونومير ومن هذه المبادرات فوق الأكاسيد العضوية و فوق الأكاسيد الاعضوية و الآزوتيدات وبعض مركبات آزو و ديازو .

2- مرحلة نمو السلسلة: في هذه المرحلة تنمو السلسلة البوليميرية في عمليات متتابعة لتفاعل الجذر الحر مع المونومير نفسه بحيث تصبح السلسلة نفسها جذراً يزداد وزنه الجزئي كلما تقدم التفاعل.

3- مرحلة انقطاع السلسلة وهذه المرحلة مسؤولة عن نهاية التفاعل ويحدث هذا عندما يلتقي الجذر النامي مع جذر نامي آخر ويغلق السلسلة.

طرق بلمرة كلور الفينيل تتم بلمرة كلور الفينيل اما في كتلة أو في معلق أو في مستحلب . سرعة البلمرة تتعلق بنقاوة المونومير و تركيز المبادر و درجة الحرارة . و بالتحكم بدرجة حرارة البلمرة نستطيع التحكم بنتائج البلمرة و خواص البوليمير .

السلام عليكم

تسلم يا فارس

انت شكلك حبيت الكيمياء

بس كويس معلوماتك مفيده

سلالالالالالالالالالالالالالالالالام

السلام عليكم .

تسلم يا ابو الفوارس .
ايه الشغل الرهيب ده .
بجد انت طلعت ميه ميه .
والله والله تستاهل لقب احسن عضو .
انا بحسدك انك عارف تنزا مواضيع .
لان النت عندى وحش اوى .
بس يالا ربنا يسهل ويتظبط .
احلى سلاااااااااااااااااااااااااااااااام .

السلام عليكم

*********

شكراا يا انجى ويا شيماء عل الردود

وعلى الجمال

ولا اله الا الله

محمد رسول الله

سلم

» البولي ستايرين polystyrene