Kunststoffe und Umwelt
Die Geschichte der Kunststoffe ist ungefähr 150 Jahre alt. Die Verwendung von Kunststoffen hat es der Gesellschaft ermöglicht, enorme technologische Fortschritte zu erzielen. Natürliche Polymere werden seit langem verwendet. Einige dieser Polymere sind Bernstein, Schildpatt und Tierhörner, und sie sind in Verhalten und Anwendung mit den heute hergestellten Kunststoffen vergleichbar.
Im 18. Jahrhundert wurden Tierhörner erhitzt, um anstelle von Glas transparent und hellgelb zu werden. Alexander Parkes war der erste, der die ersten künstlichen Kunststoffe vorstellte. Er tat dies auf der Großen Internationalen Ausstellung von 1862 in London. Die ersten künstlichen Kunststoffe wurden von Alexander Parkes vorgestellt.
Die Öffentlichkeit bezeichnete dieses Material als Parkesine, ein organisches Material, das aus Cellulose gewonnen wird. Parkes offenbarte, dass das von Cellulose abgeleitete Material durch Erhitzen zu jeder Form geformt werden kann und die Form beim Abkühlen erhalten bleibt. Im Jahr 1907 beschaffte der Chemiker Leo Hendrik Baekland, versehentlich einen synthetischen Lack herzustellen, aus Kohlenteer ein neues synthetisches Polymer und nannte es "Bakelit".
Dieses Polymer wurde zur Herstellung von High-Tech-Objekten wie Kameras, Telefonen, Aschenbecher und als Ersatz für Marmor und Bernstein verwendet. Im Jahr 1909 prägte Baekland das Wort "Kunststoffe", um dieses neue synthetische Polymer zu beschreiben. Im Jahr 1914 wurde das erste Patent für Polyvinylchlorid angemeldet, das in Vinylseitenwandungen und Wasserrohren weit verbreitet ist.
In dieser Zeit wurde auch Cellophan entdeckt. Kunststoffe dienten in den schwierigen Zeiten des 1. Weltkrieges (1914-1918) und II als Ersatz für Holz, Glas und Metall. Nach dem Zweiten Weltkrieg (1939-1945) vereinigten neuere Kunststoffe wie Polyurethan, Polyester, Silikone, Polypropylen, Polycarbonat und Polymethylmethacrylat Polystyrol und PVC in weit verbreiteten Anwendungen.
In den 1960er Jahren waren Kunststoffe aufgrund ihrer günstigen Kosten für jedermann erreichbar und zu einem Symbol der Konsumgesellschaft geworden. Seit den 70er Jahren fand der Einzug von High-Tech-Kunststoffen statt und wurde in Bereichen wie Gesundheit und Technologie eingesetzt. Es werden ständig neue Arten und Formen von Kunststoffen mit neuen oder verbesserten Leistungsmerkmalen entwickelt.
Öl und Erdgas sind die wichtigsten Rohstoffe zur Herstellung von Kunststoffen. Der Produktionsprozess von Kunststoffen beginnt mit dem Erhitzen von Komponenten aus Erdöl / Erdgas in einem Crackprozess. Es führt zur Umwandlung dieser Komponenten in Kohlenwasserstoffmonomere wie Ethylen und Propylen.
Die Weiterverarbeitung führt zu einer breiteren Palette von Monomeren wie Styrol, Vinylchlorid, Ethylenglykol, Terephthalsäure und vielen anderen. Diese Monomere werden dann chemisch in Ketten, so genannte Polymere, gebunden und der Vorgang wird Polymerisation genannt. Die verschiedenen Monomerkombinationen erzeugen Kunststoffe mit einem breiten Spektrum an Eigenschaften und Eigenschaften. Polyethylen, Polypropylen und Polystyrol sind die häufigsten Beispiele für chemische Polymere.
Der Grundbestandteil vieler Kunststoffe ist Kohlenstoff und Wasserstoff. Andere Elemente wie Sauerstoff, Chlor, Fluor, Stickstoff und Schwefel sind ebenfalls am Rückgrat beteiligt, das die Vielzahl der Monomereinheiten miteinander verbindet. Polyvinylchlorid enthält Chlor; Nylon enthält Stickstoff und Teflon enthält Fluor. Polyester und Polycarbonate enthalten Sauerstoff.
Kunststoffe werden in zwei Gruppen unterteilt - Thermoplaste und Duroplaste. Der Großteil der Kunststoffe besteht aus Thermoplasten. Das bedeutet, dass der Kunststoff nach dem Umformen wiederholt erhitzt und umgeformt werden kann. Diese Eigenschaft ermöglicht eine einfache Verarbeitung und erleichtert das Recycling. Duroplaste können nicht umgeschmolzen werden, und beim erneuten Erhitzen zersetzt sich der Kunststoff nur.
Plastik ist ein Teil unseres Lebens. Es ist stark und dauerhaft, was bedeutet, dass es nicht verrottet, zerfällt, zerreißt, reißt oder sich auflöst. Fast 50 Arten von Kunststoffen werden zur Herstellung von Saftbehältern, Wasserflaschen, Spielzeug, Stiften, Autoteilen, Schaumbechern, Sodaflaschen, Milchkannen, Gläsern, Trinkhalmen, Besenfasern, Müllbeuteln, Fenstern, Türen usw. verwendet.
Kunststoffprodukte sind im Allgemeinen nicht immer wieder verwendbar. Einige dieser Produkte können recycelt werden und neue Produkte wie Haarkämme, Möbel, Bodenfliesen, Polyesterkleidung usw. hergestellt werden. Ihre regelmäßige Verwendung aus Gründen der Bequemlichkeit und nahezu kostenlos führt zu einer Ansammlung von immer mehr Plastikmüll.
Kunststoffe sind ein Hauptbestandteil von marinen Abfällen. Es gelangt durch Abwässer, Handelsschifffahrt, kommerzielle Fischerei und Strandbesucher in die Meeresumwelt. Es sammelt sich immer mehr in Ozeanen an. Es verursacht den Tod einer Vielzahl von Meeresleben. Eine Plastiktüte sieht aus wie eine leckere Qualle für eine unterschiedslose Zuführung wie die Meeresschildkröte, ist aber unverdaulich.
Es kann verschlucken, den Darm blockieren oder eine Infektion bei den Tieren verursachen, die es konsumieren. Es kann auch das Kühlsystem eines Außenbordmotors verstopfen und zu einem Netz für Fische, Seevögel und Meeressäuger werden. Kunststoff, der weggeworfen wird, lebt ewig als Abfall in physischer Form oder als unsterbliches Monster und verschmutzt Gewässer, gefährdet die Tierwelt und mindert den ästhetischen Wert verschiedener Lebensräume.
Die Verwendung von Kunststoffen nimmt um ein Vielfaches zu und wird auf globaler Ebene zu einer ernsthaften Umweltverschmutzung. Polyethylen, allgemein als "Polyethylen" bezeichnet, ist ein thermoplastisches Material und wird als "Polybeutel" hauptsächlich für Einkaufs- oder Behälterbeutel verwendet.
Polythenmolekül:
Die Bereitstellung von kostenlosen Einkaufstüten aus Kunststoff ist eine von Supermärkten verfolgte Marketingstrategie, um ihre Dienstleistungen zu verbessern und mehr Käufer anzuziehen. Supermärkte zahlen für die Plastiktüten, aber die Kunden bringen ihnen in verborgener Form größere wirtschaftliche Belohnungen. Kunden erhalten nur Einkaufsmöglichkeiten und werden für die Umweltverschmutzung verantwortlich gemacht, aber die eigentlichen Befürworter dieser Umweltverschmutzung sind Supermärkte.
Eine solche Situation gilt auch für kleine Läden, Stoffausstellungsräume, Restaurants, Gemüsemärkte, Fleisch- und Fischmärkte usw. Die Säcke sind leicht, wenn sie weggeworfen werden, leicht vom Wind wegblasen und in die Abflüsse gelangen und oft Verstopfungen verursachen Abwasser, Überflutung von Straßen, Keimung von durch Bakterien und Wasser übertragenen Krankheiten und Verbreitung von Moskitos.
Die Kunststoffabfälle zeigen verheerende Auswirkungen auf die unter Wasser lebenden Arten, wenn sie in Flüsse und Teiche geworfen oder in diese geworfen werden. Die Beutel werden zum Abfüllen des biologisch abbaubaren Küchenabfalls verwendet und dann weggeworfen. Diese Praxis verhindert lediglich die Zersetzung des Abfalls und hält den Abfall für die Verwendung durch Mikroben oder Tiere nicht zur Verfügung.
Durch die mechanische Zerkleinerung des Polythens vermischen sich die Kunststoffschnitzel mit den Bodenteilchen und verringern so die Fruchtbarkeit des Bodens. Die Kunststoffschnitzel oder -klumpen oder -staub bestehen aus einer molekularen Struktur, die für das Schlucken von Mikroorganismen zu groß ist. Beim Verbrennen von Polyethylenbeuteln entstehen giftige Gase wie Dioxine, die sich negativ auf die Gesundheit auswirken.
Toxische Chemikalien oder Bindemittel wie Blei und Cadmium werden den Polythenbeuteln zugesetzt, um sie attraktiv zu machen. Diese Farbe kann sich auflösen, wenn die Lebensmittel mit solchen Säcken in Kontakt kommen und toxische Wirkungen haben. Rot und gelb gefärbtes Polyethylen ist sehr schädlich.
Kunststoffe bauen sich sehr langsam ab und brauchen mehr als 500 Jahre. Ihre Herstellung erfordert fossile Brennstoffe, erzeugt große Mengen chemischer Schadstoffe und ihre Verbrennung setzt giftige Dämpfe frei. Die Plastikverschmutzung kann durch die Einführung einer bezahlten Plastiktüte für Einkaufstaschen und durch die Verwendung von abbaubaren Plastiktüten verringert werden. Biologisch abbaubare und kompostierbare Produkte wie Bio-Bag, Nat-Ur und Earth sind intelligente und geeignete Substitute für Kunststoff.
Die Materialien wie Maisstärke, Zucker, Weizen und Reis sind die umweltfreundlichen Ausgangsmaterialien und werden bei der Entsorgung vollständig abgebaut. Diese Materialien werden zur Herstellung von Produkten wie Taschen, Tellern, Utensilien und Tassen verwendet. Daher sind solche Materialien eine vernünftige Lösung für Kunststoffartikel auf Erdölbasis. Mit Bergen von Plastikgegenständen auf Erdölbasis, die die Deponien füllen, ausgewiesenen Müllgebieten und Abflussleitungen, wäre die Integration biologisch abbaubarer Produkte in die Mischung die notwendigen Schritte, um die Umweltverschmutzung durch den Kunststoff zu verringern.
Die Quellenreduzierung, die als „Abfallvermeidung“ bezeichnet wird, in Bezug auf Aktivitäten, bei denen der Materialanteil in Produkten und Verpackungen reduziert wird, bevor dieses Material in das System zur Behandlung fester Siedlungsabfälle gelangt, ist eine sinnvolle Option für die Erhaltung von Plastikressourcen und die Entsorgung fester Abfälle. Die goldene Regel „3Rs“ (Reduzieren, Wiederverwenden und Recyceln) ist wichtig, um Umweltprobleme durch Kunststoffe zu mindern.
Biologisch abbaubare Kunststoffe waren das neueste Konzept, um Umweltprobleme zu vermeiden, die durch sie entstehen. Maisstärke wird mit Kunststoff vermischt, um einen leichteren Abbau zu ermöglichen, führt jedoch nicht zum vollständigen Zusammenbruch des Kunststoffs. Einige Forscher haben tatsächlich gentechnisch veränderte Bakterien, die einen vollständig biologisch abbaubaren Kunststoff herstellen, aber dieses Material ist teuer.
Der Nachteil dabei ist, dass der darin eingeschlossene Kohlenstoff als Treibhausgas Kohlendioxid freigesetzt wird, wenn es sich abbaut, obwohl es aus organischem Material besteht; Aber es gibt keinen Nettogewinn an Emissionen. Obwohl sie abbaubar sind, können sie mumifiziert werden und jahrzehntelang bestehen bleiben, wenn sie in Deponien deponiert werden.
Es ist möglich, dass Bakterien die Fähigkeit entwickeln, Kunststoffe abzubauen. Bei Nylon war es bereits 1975 der Fall, dass Flavobakterien und Pseudomonas eine Nylonase besitzen, die Nylon abbauen kann. In diesem Zusammenhang ist es wahrscheinlich, dass Bakterien die Möglichkeit haben, auch andere synthetische Kunststoffe zu verwenden. Eine weitere ernsthafte Überlegung ist, dass, wenn solche Bakterien mit gentechnischen Verfahren entwickelt werden und in die Umwelt gelangen, der gesamte Kunststoff plötzlich verschwindet und somit ein weiteres ernstes Problem wird.
