Kolföreningar

Nedanstående innehåll är skapat av Mimers Brunns besökare. Kommentera arbete

1. Kolets kretslopp är en av de två viktigaste faktorer vi behöver för att leva– den andra faktorn är sötvatten. Varje växt, djur och mikroorganism är en del av kolets kretslopp. Jag skall börja med att berätta om det korta kretsloppet, vilken inte stäcker sig mer än något sekel.
När en växt tar upp kolet ur koldioxiden och binder det i sig (fotosyntes) bildas kolhydrater (socker). När vi människor äter växten (eller ifall växten dör och mikroorganismerna äter upp den) bränner vi sockret i våra celler så att kolet friges och omvandlas till koldioxid. Nu har kolet kommit till där det startade. Kolet kan färdas i fler steg som ifall vi skulle äta en oxe vilken ätit växterna. Ifall vi skulle tända en brasa ingår det också i samma kretslopp, istället för att våra celler bränner kolhydraterna friges de när veden brinner.
Det långa kretsloppet rör sig om flera hundratusentals år. När växter och djur dör på speciellt syre fattiga områden kan inte mikroorganismerna bryta ner cellerna eftersom det behövs syre för att det skall kunna vara en förbränning. Istället för att brytas ner lagras då kolet i jorden. Med hjälp av trycket vilket uppstår av att alla lager av jord, lera och sand vilka ligger ovanpå det döda djur- och växtmaterialet och jordvärmen omvandlas det efter tusentals år till olja, naturgas och stenkol. Det finns en till del i det långa kretsloppet. Mikrodjur och andra fiskar i havet binder kol i deras kalkskal. När de sedan dör och skalen sjunker till bottnen lagras det där och bildar efter lång tid kalksten. Efter ännu några hundra till några tusen år pressas kalkstenen sakta men säkert ner under jordskorpan där den sedan omvandlas till koldioxid pga. lavan. Koldioxiden hittar sedan ut i aktiva vulkaner.
Vi människor har tyvärr rubbat detta kretslopp genom att vi har släppt ut alldeles för mycket koldioxid i atmosfären, detta är det vi kallar växthuseffekten. Koldioxid har en egenskap att den släpper igenom solljus (vilket efterhand blir energi och värme) men den släpper inte ut den igen (ungefär som med ett växthus). När värmen inte ”avdunstar” från jorden stiger jordens temperatur sakta, vilket leder till att de stora glaciärerna (våra största sötvatten förråd) smälter. Eftersom glaciärerna ligger på land (vilken nordpolen inte gör) stiger även havsvatten nivån vilket kommer skapa översvämningar. Detta skulle inte behöva bli ett så stort problem som det är ifall vi människan inte skulle förgifta haven och hugga ner skogarna så att alla växter (framförallt plankton) skulle frodas med de skulle ta tillvara på kolet och tillslut skulle koldioxid halten i luften återgå till normalt.
I dagsläget kommer våran oljeanvändning inte sluta innan våra råoljareservrar ta slut. Olja pamparna har tillräckligt mycket pengar och makt för att få det att gå som de vill (att de skall be ännu rikare, dvs. att fortsätta använda våra råoljereserver). Vi konsumenter kan göra en skillnad i användandet, inte främst genom att använda mindre kemiska framställda produkter från oljan (plastprodukter) vilket bara står för 6 % av oljeindustrin. Utan där i mot att försöka minska på våran energianvändning, använda bilen mindre och spara på strömförbrukningen hemma är bara några exempel. Att spara på våra råoljareservrar kommer inte att fungera i längden. Vi behöver hitta en alternativ råvara vi kan använda istället för råoljan. Det kommer att ta hundratusentals år för naturen att få en balans i kretsloppet och få tillbaka våran viktigaste råvarukälla igen.

2. Råolja (bergolja) består av flera olika sorters kolföreningar, som har olika kokpunkter. För at skilja dessa åt destillerar de råoljan. De värmer upp oljan tills den kondenserar (över 400°c), de leder den förångande råoljan till ett torn vilket har olika plan i sig. När de olika kolvätena stiger kyls de av och kondenseras efterhand. De stora tunga kolvätena (tex: hexandekan) med en hög kokpunkt kondenseras långt ner, medan brutan och propan vilka är i gasform i rumstemperatur (20°c) kommer längst upp i tornet. Detta kallas för en ”Fraktionerad destillation”.
Hexandekan är en kolförening med inte speciellt stor användning. Istället för att elda upp den vilket de gjorde förr i tiden kan de idag kracka den (dela upp den i mindre delar– ordet kracka kommer ifrån engelskans crack = slå sönder). Från en hexandekan kan de få fram t.ex. en hexan, en eten- och en okten molekyl.



Den stora skillnaden mellan fossila och förnyelsebara energikällor är att de fossila kommer att ta slut en dag, de förnyelsebara går det vilket man hör på namnet att få mer av. De fossila ämnena är rester av döda organismer vilka dog för flera hundratusen år sedan, det tar en väldig tid för naturen att skapa nya fossila bränslen. Ifall vi fortsätter att använda våra fossila bränslen i samma takt som idag kommer de vara nästintill helt slut tills nästa sekelskifte. Vi måste dra ner på förbrukningen av våra fossila bränslen och istället ersätta dem med förnyelsebara ämnen. Problemet är det att vi inte har utvecklat den tekniken att vi kan utnyttja energin ur de förnyelsebara ämnena ännu. Det kommer att dröja några årtionden innan vi kommer ha den teknologin vi behöver för att helt kunna övergå till förnyelsebara ämnen. I de asiatiska länderna bl.a. Kina har det blivit en enorm efterfråga på råolja till bensin och annat. Detta gör det bara ännu viktigare eftersom de är i de asiatiska länderna en stor del av jordens befolkning lever. När nu de också behöver råolja kommer konsumtionen av de fossila bränslena skjuta i höjden och våra fossila reserver kommer att försvinna mycket snabbare än vad de redan gör. Det vi behöver göra idag är att försöka dra ner på våran konsumtion av fossila bränslen och lägga ut mer resurser på utvecklingen för konsumtionen av förnyelsebara ämnen.




3. Polymer (poly = många, mer = del) består av massa molekyler vilka har bundit sig med varandra. Det finns två sorters polymerer, naturliga polymerer och syntetiska polymerer, De naturliga polymererna kan du bl.a. hitta i proteiner (äggviteämnen) och cellulosa (trä). Det som händer i en polymerisation är att dubbel och trippel bindningarna ändras och de olika molekylerna sätts ihop till en jättemolekyl– en polymer. Se bild. Skillnaden mellan en naturlig polymerisation och en syntetiskt är att de tillsätter en del kemikalier för att processen skall skyndas på. De naturliga polymererna har funnits från livets början. De har med takt med djurens och växternas utveckling också utvecklas, de har anpassat sig för att fungera bättre inom deras egna områden. De syntetiska polymererna är en ny produkt, inte ens 200år gammal. Utvecklingen av syntetiska polymerer har gått väldigtfort I-jämförelse med de naturliga



4. Ordet plast kommer från ordet pla´sticus (plastiskt) vilket betyder formbart. Alla plaster består av en polymer. Beroende på vad för slags molekyler det finns i polymererna och vad de tillsätter kan plasternas egenskaper variera stort. Plasterna delas upp i två olika kategorier, Termoplast (mjuka plaster som smälter vid upphettning) och Härdplast (hårda plaster som förkolnar vid upphettning).
De flesta plaster vi använder i vardagen är termoplaster, plastkassar, vissa slags kläder (nylon bl.a.) och förpacknings plaster. Termoplaster går väldigt bra att återvinna eftersom de vid uppvärmning smälter, när de sedan stelnar får de tillbaka sina egenskaper igen. Termoplasterna går att dela upp i två olika grupper, delkristallina plaster och amfora platser.
Delkristallina plaster egenskaper är att de är mjuka och mycket hållbara. Etenplast som används i bl.a. plastpåsar är ett exempel.
Amorfa plasterna är styva genomskinliga plaster. Till Amorfa plasterna tillhör bl.a. PVC, akrylplast (plexiglas) och styrenplast som de gör en gångs plaster av.
Härdplasterna är mycket hårda men sköra plaster (det kan man se på bilden). Vid uppvärmning stelnar härdplaster först för att tillsist förkolas. Esterplast är ett exempel av härdplast vilken används för att göra hjälmar, skidor och andra produkter vilka har behov att vara lätta och hårda.
Plasterna tillvärkas genom att de hopsatta polymererna blandas med olika kemikalier (bl.a. polymerpulver) och andra fyllningsmedel, för att få sina olika egenskaper. Sedan utsätts massan för olika värme och tryck behandlingar för att få fram den form produkten skall ha.
Den första plasten framställdes på 1860-talet och hette cellulosanitrat, vilken fick sitt namn från cellulosa. Det var en vetenskapsman som framställde detta nya material till den rikare kretsen för att de skulle ha ett bra material till deras biljard bollar, och kunna få dem helt runda. De tyckte nämningen att det var fördyrt att använda elfenben för biljardbollarna, och de kunde aldrig bli riktigt runda heller. Cellulosanitratet fungerade väldigt bra för detta användande. De var dock väldigt brandfarliga, de började därför forska fram andra plaster de kunde använda. År 1907 uppfann forskaren Leo H. Baekeland bakeliten. Det var en plast vilken användes i över 60 år för bland annat kastrullhandtag eftersom det var dåligt på att leda ström och värme. Det var under 30-, 40-talet tillvärkning och utveckling av plast satte fart på allvar. Etenplast, amidplast, akrylplast, styrenplast och nylonet utvecklades då. Nylonet var en enorm sensation inom klädesbranschen när de kom, det var väldigt tunt, lätt och hållbart. Utvecklingen av plaster pågår ännu idag, de försöker idag också framställa plaster vilka är material snåla och bra för naturen. De har till och med lyckats att framställa en plast vilken leder elektricitet bättre än koppar vilket leder elektricitet väldigt bra.
Plaster har aldrig varit bra för naturen och kommer aldrig att bli det (ifall de inte utvecklar en plast vilken bara består av väte och kol från det korta kretsloppet). Det finns däremot en plast vilken kan slängas i naturen och den bryts sedan ner av mikroorganismerna. Även fast den plasten kan brytas ned av naturen gör det den inte ofarlig ändå. Den är som alla andra plaster en produkt av petroleum ((bergolja)i början använde de också stenkol för att tillverka plast), den bidrar till överskottet av koldioxid i luften som alla andra petroleum produkter. ...