Что за МАТЕРИАЛ в БАНКЕ Энергетика?

Всем привет вот недавно побывал в Англии и всё не перестану удивляться их пластиковым деньгам которые даже кстати пытались внедрить в России в 2018 году делав вот такую Юбилейную купюру Интересно насколько такие деньги Лучше обычных бумажных и Из какого материал они состоят а также как вообще их делают что ж Давайте разбираться [музыка] деле пластиком или же более научно синтетическими полимерными материалами человечество начало пользоваться относительно недавно чуть более ста лет назад с первыми опытами Александра паркса Дело в том что в то время он экспериментировал с растворами колоде использовавшихся в то время фотографий и состоящих из нитроцеллюлозы растворённый в смеси спирта и эфира как вы я думаю помните нитроцеллюлозы ваты воздействием на неё азотный и серный кислот кроме своей горючести Это вещество также отлично растворяется в диэтилового эфире и спирте образует что-то наподобие Геля после высыхания которого получается что-то похожее на пластик хотя и не очень прочный остатки такой субстанции паркс в середине XIX века решил смешать с небольшим количеством камфоры и эфира получив снова вязкую субстанцию которую он решил снова высушить на удивление на этот раз полученный материал оказался гораздо прочнее чем до этого и из него даже можно было формировать к примеру длинные и крепкие плёнки или вообще отливать какие-либо детали назвали полученный пластик целлулоидом удобство этого материала было ещё в том что он оказался ещё и термопластика иными словами куски целлулоида можно расплавить и отлить из них деталь любой формы после чего полученный полимер не будет терять своих свойств один лишь существенный минус был у целлулоида Его высокая горючесть а также склонность к разложению в сырых и холодных усло поэтому уже в 1907 году Лео бекен открыл новый вид менее горючего пластика бакелита тем не менее для получении этого пластика требовался формальдегид довольно токсичное и опасное вещество кроме него ещё требовался фенол Хотя можно использовать и другие его производные к примеру резорцин для получения пластика из этих компонентов Я сначала растворяю резорцин в 50 мл воды после чего прилива к нему второй реагент раствор формальдегида из-за токсичности этого вещества Весь процесс нужно проводить под мощной вытяжкой после перемешивания смеси для создания пластика Я добавляю в ёмкость концентрированную соляную кислоту после соприкосновения которой с раствором на дно тут же выпадает полученный пластик Хотя ещё в растворе всё же остаётся немного непрореагировавшей смеси для начала полной полимеризации я добавил ещё около 2 мл соляной кислоты От чего раствор быстро начал затвердевать и превращаться в такую розовую субстанцию Жаль только только что после полимеризации в составе полученного пластика осталось очень много воды от чего полученная масса не очень-то и напоминала крепкий пластик поэтому я ещё раз приготовил смесь с резорцина с формальдегидом только уже более насыщенную теперь уже всего пара капель соляной кислоты запускалова полимера на дно ёмкости последующие же порции кислоты лишь ускоряли этот эффект который выглядит достаточно завораживающе [музыка] H [музыка] [музыка] здесь в присутствии кислоты резорцин начинает соединяться с молекулами формальдегида образуя разлет ную сеть скреплённых друг с другом молекул полимера схожего с бакелитовой целлулоид отличие здесь от бакелита лишь в том что реакция происходит в разы быстрее но из-за дороговизны резорцина полочный пластик использовали лишь в стоматологии для пломбирования зубов особенно в СССР у многих до сих пор я думаю есть так называемые розовые зубы из-за цвета получаю пломб сейчас же в стоматологии используют более безопасные и современные составы для пломб после полимеризации полученный пластик выходит крайне твёрдым и лёгким а также не таким огнеопасный как целлулоид от чего практически до конца XX века из бакелита изготавливали самые разные вещи от корпусов для настольных телефонов до розеток но всё уже несмотря на свой высокую устойчивость к горению и высокую прочность бакелит был достаточно хрупким и его нельзя было перерабатывать так как после затвердевания он уже не плави Кроме этого из-за токсичного формальдегида из которого и делали этот пластик полученный бакелит мог быть вредным для человека поэтому уже начиная с тридцатых годов XX века началось открытие новых видов полимеров к примеру полиэтилен и полипропилен которые были открыты в тридцатых и пятидесятых годах XX века Сейчас их можно назвать самыми часто встречающимися полимерами в нашей повседневной жизни так как из них делают вещей пищевые контейнеры пакеты для чипсов вилки ложки Всё сделано из этих видов пластика Кроме этого практически все пакеты в магазинах сделаны из полиэтилена или полипропилена так как полученный материал выходит достаточно прочным а также прозрачным в отличие от целлулоида и бакелита полиэтилен и полипропилен уже являются достаточно прочными и прозрачными видами пластика которые в теории могут подойти как основа для изготовления из них пластиковых денег Но как же получить те самые полимеры свой производственный путь эти оба вида пластика начинают с нефтяных скважин откуда сегодня добывается сырьё практически для всех видов полимеров помимо самой нефти которая идёт на производство топлива для всевозможного транспорта в нефтяном слое содержится и смесь различных газов которые наподобие углекислого газа растворены в той самой нефти при высоком давлении под поверхностью земли растворённые в нефти и газа могут находиться в ней Тысячи лет но вот как только нефть попадает на поверхность при уменьшении давления из неё начинает выделяться тот самый растворённый в ней Попутный газ состоящий из метана пропана и других лёгких углеводородов этот процесс схож с открыванием газировки ведь как только в бутылке понижается давление растворённый в воде углекислый газ стремится вырваться наружу получаемый из нефти Попутный газ раньше зачастую просто сжигал так как его ещё Не умели применять поэтому куча энергии просто уходила на отопление ули что согласитесь не очень-то и эффективно Однако за десятки лет процесс не стоял на месте и Попутный газ начали использовать химической промышленности От чего эта смесь углеводородов стала очень нужным сырьём для производства многих вещей нас окружающих перед химическим синтезом полученный Попутный газ нужно сперва очистить от влаги и примесей Что делается на одном из газа перерабатывающих заводов в них из газа убирается водяной пар а также метан который является самым лгм и инертным углеводородом и не подходит для различных химических превращений вместо этого его к примеру можно пустить по трубам для отопления после очистки Попутный газ представляет собой смесь лёгких углеводородов к примеру пропана пентана и бутана которые по своей структуре представляют собой насыщенные углеводороды иными словами такие молекулы особо ни с чем не реагирует и их можно применять разве что как топливо Поэтому чтобы сделать полученный га более реакционно способным его отправляют в специальный печи пиролиза размером с трёхэтажный дом в этих огромных ёмкостях Газ под давлением нагревается до температуры около 860 поце в результате чего насыщенные углеводороды распадаются на водород и другие продукты такие как вода метан этилен и пропилен из них-то и будут получаться необходимые виды пластика но всё же перед тем как получить из полученных газов пластик их нужно разделить что делается в несколько этапов сперва Из полученной смеси удаляется вода и жидкие тяжёлые углеводороды после этого уже очищенную и сухую смесь газов сжимают под большим давлением Ну а как часто бывает при высоком давлении некоторые углеводороды сжижающийся ректификационные колоны температура которых немного выше температуры кипения газа от этого в них смесь газов начинает кипеть и разделяться на фракции по температуре кипения иными словами в каждой из таких колонн удаляется по одному или нескольких компонентов пиролизного газа которые либо в жидком либо в газообразном виде выходят из такой фракционной установки Интересно что из-за того что газы в колоннах очень холодные сами колонны круглый год покрыты толсты слоем ини что ж теперь вы знаете как можно получить такие газы Как этилен и пропилен молекулы которых имеют двойную углерод-углеродную связь А значит они более реакционно способны нежели тот же пропан но как сделать из них пластик Как пример рассмотрим реакцию получения полипропилена для проведения которой в огромные реакторы подают смесь жидкого и газообразного полипропилена температура в реакторе около 60° поце От чего жидкий пропилен тут же вскипает и создаёт давление в 20 атмосфер которых всё равно недостаточно чтобы молекулы пропилена начали реагировать друг с другом для начала реакции в реактор ещё добавляется мелкая Взвесь катализатора смеси хлорида титана с тре тил алюминием сами по себе Эти вещества очень химически активны особенно те трител алюминий который может даже загораться на воздухе сам по себе но в реакторе он вместе с хлоридом титана в отсутствии воздуха помогает молекулам этилена при реагировать друг с другом образуя длинную цепочку полимера так называемого изо тактического полипропилена который уже в виде порошка скапливается на дне реактора после того как полипропилен получен его ещё нужно очистить от не прореагировавшего пропилена а также от остатков катализатора делается это в специальной продувной колонне в которой катализатор смешивается с водяным паром и разлагается а остатки пропилена фильтруются и подаются обратно в реактор А уже чистый порошок полипропилена уходит вниз чтобы с полученным полипропиленом было удобнее работать его гранулирующая в густую массу которая уже на выходе нарезается специальными ножами и охлаждается в результате получаются гранулы чистого полипропилена которые уже можно использовать для изготовления множества вещей Хм Интересно а подойдёт ли полученный полипропилен для изготовления Тех самых пластиковых купюр для этого мы в Университете решили провести тест на прочность и сравнить е с другим производным пиролизного газа полиэтиленом высокого давления для этого мы поместили гранулы полипропилена в специальную машину в которую можно отлить нужную пластиковую форму для испытаний принцип её устройства тоже не очень сложный сначала аппарат нагревается и наполняет свою камеру полимерным сырьём где оно довольно быстро плавится после этого шнек Как из мясорубки выдавливает расплавленный пластик в литейную форму через специальные каналы из-за охлаждения литейной формы холодной водой пластик застывает просто мгновенно и готовая деталь тут же выпадает вниз с машины в итоге за несколько минут можно отлить много таких пластиковых деталей практически с идеальной поверхностью которые в университете называют косточками Для различных физических тестов для испытаний мы взяли парочку таких косточек из полиэтилена а также из полипропилена который первый пойдёт на испытание прочности Как видно чистый полипропилен достаточно слабо растягивается так как является более упругим пластиком и такая косточка выдержала целых 101 кг на растяжение к примеру если сравнить её растяжение с полиэтиленом то второй оказывается более тягучим и менее прочным видом пластика так как он выдержал всего 70 кг что на 40% меньше получается чтобы деньги не растягивались и были достаточно износостойкими их лучше делать из полипропиленовой плёнки Так что я думаю ответ на начальный вопрос уже найден И кстати полученные из полипропилена деньги абсолютно не намокают в воде практически не рвутся и в несколько раз долговечнее обычных бумажных Ну а как насчёт некоторых других применений этих интересных видов пластика интересно ещё то что кроме полиэтилена и полипропилена из изначального попутного нефтяного газа можно делать И ещё кучу видов пластика которые сейчас можно встретить в самых неожиданных местах к примеру если взять обычную алюминиевую банку из-под газированного напитка и немного зашкурить А после этого поместить в раствор соляной кислоты то алюминий как ему и свойственно начнёт растворяться в соляной [музыка] кислоте Однако спустя примерно 30 минут под алюминием начал виднеться какой-то странный пакет похожий на слой полимера внутри банки после того как реакция почти завершилась я решил достать полурак и рассмотреть её по ближе оказывается что для того чтобы кислые газированные напитки не растворяли саму алюминиевую банку её изнутри защищают тонким слоем пластика который уже устойчив к воздействию агрессивной и кислой среды газированного напитка зачастую это тот же полиэтилен или более дорогая эпоксидная смола зависит от производителя без них Банка за пару недель просто бы лопнула от реакции кислого напитка с довольно активным алюминием интересно ещё и то что такой тонкий слой пластика можно найти внутри обычных консервных банок получается сегодня пластик не только помогает нам расплачиваться за любимые товары и услуги но и защищает нашу пищу от порчи Я даже себе не могу представить как бы мы жили если бы нас не окружала столь обширная разнообразия удобных пластиковых предметов вокруг нас без полиэтиленового пакета хлеб бы высыхал за пару дней воду нужно было бы таскать в железных или деревянных вёдрах нуно а переливать её нужно было видимо по бабу ковы трубкам Так что можно сказать спасибо первооткрывателям в химии полимеров которые не только помогли человечеству сделать огромный Шаг вперёд но и даже расплачиваться долговечными и лёгкими пластиковыми купюрами Но самое интересное ещё в том что полимеры сегодня помогают спасать жизни думаю вы замечали что сегодня в больницах почти все приборы сделаны из пластика шприцы капельницы половина оборудования все состоят из того или иного вида полимеров к примеру из того же полипропилена одноразовые шприцы так вообще совершили революцию в медицине так как стали дешёвыми и легко доступными в отличие от тех же стеклянных многоразовых которые надо было очень долго стерилизовать в автоклавах а пластиковые уже и так стерильные из упаковки что снижает риск заражения от халатности или неправильной стерилизации шприцов Кроме этого полимеры сегодня движут медицину в будущее к примеру растворённые в ионных жидкостях биополимеры на основе целлюлозы позволяют с помощью электро спиннинга создавать сверхтонкие материалы который Позже можно нанести Живые клетки тем самым создав настоящую искусственную кожу Особенно это удобно при лечении ожогов и травм когда человек потерял большие участки кожи помимо медицины современные инженеры тоже могут сказать спасибо пластику которые они используют к примеру в 3D принтерах для быстрого создания и подгонки прототипов различных механизмов Трудно поверить но лет 10 назад на создании любого прототипа какой-нибудь шестерёнки или корпуса телефона уходило в 10 раз больше времени чем сегодня удобство полимеров ещё и в том что их можно перерабатывать к примеру тот же полипропилен можно переплавлять до восьми раз для этого его Сперва нужно отсортировать так как мешать различные типы пластика не стоит из-за их очень плохой совместимости иными словами в расплавленном виде они просто расслоилось льют и переплавляют вместе со специальными добавками чтобы свойства пластика были как у исходно сырья после этого его уже можно измельчить в гранулы и подавать в машину отливки в которой можно изготовить любые изделия из уже переработанного пластика конечно про пластик можно говорить часами Но одно можно сказать точно появление полимеров дало резкий скачок прогрессу и вывела человечество на совершенно новый уровень что ж думаю после просмотра этого видео вы узнали как же делаются те самые пластиковые деньги и Из какого материала они состоят Ну а если вам понравилось это видео как всегда не забудьте поставить лайк и по на канал чтобы узнать ещё много нового и интересного [музыка]