Политетрафторэтилен


Для получения краткой сводки информации о политетрафторэтилене нажмите сюда!

Политетрафторэтилен более известен под своим коммерческим названием Тефлон. Он используется для изготовления непригорающего покрытия кухонной посуды или всего, где необходимо хорошее скольжение и отсутствие прилипания. Политетрафторэтилен также используется для обработки ковров и тканей, чтобы сделать их устойчивыми к образованию пятен. Более того, он очень полезен и в медицинских целях. Поскольку человеческое тело редко отвергает тефлон как инородное тело, он может быть использован для изготовления искуственных частей тела.

Политетрафторэтилен или ПТФЭ состоит из углеродной основной цепи, а к каждому атому углерода присоединено по два атома фтора. Обычно его изображают так, как на рисунке в начале этой страницы, но, возможно, вам легче его представить таким, каким он изображен на рисунке внизу, где на самом деле цепочка состоит из многих тысяч атомов углерода.

Политетрафторэтилен является виниловым полимером, а его структура, если не поведение, весьма похожа на структуру полиэтилена. Политетрафторэтилен получают из мономера тетрафторэтилена путем радикальной виниловой полимеризации.

А для тех из вас, кому это может быть любопытно, молекула тетрафторэтилена выглядит вот так:

Фтор - это очень странный химический элемент. Когда он входит в состав молекулы, то он не любит находиться рядом с другими молекулами, даже когда в тех молекулах есть атомы фтора. Но молекулы других типов нравятся ему еще меньше. Поэтому молекула политетрафторэтилена, которая просто битком набита атомами фтора, любит оставаться настолько далеко от других молекул, насколько это вообще возможно. По этой причине молекулы на поверхности куска тефлона будут отталкивать молекулы почти всего, чего угодно, что только попытается к этой поверхности приблизиться. Вот почему к тефлону ничего не прилипает.


Поскольку к тефлону ничего не прилипает, то использование этого материала позволяет вам жарить продукты без жира и масла. Это означает, что вы можете потреблять меньше жира и холестерина, что хорошо скажется на здоровье вашего сердца.

Присоединяйтесь к нашей веселой викторине!

Тогда остается один вопрос: если ничего не хочет прилипать к этому веществу, то как же оно само прилипает к поверхности сковородки? Фирма ДюПонт (DuPont), конечно, знает, но никому не говорит!

Итак, что же вы думаете по этому поводу! Если бы вы разрабатывали новые модели сковородок и перед вами стояла бы задача заставить нелипкий тефлон прилипать к сковородкам, то как бы вы попытались этого добится? Если кому-нибудь из вас, наши виртуальные друзья, придут в голову какие-нибудь идеи относительно того, как фирма Дюпонт заставляет тефлон приклеиваться к сковородкам, мы хотим об этом узнать!

Запишите вашу мысль в приведенной ниже форме и пришлите ее нам! Если нам достаточно понравится ваша идея, мы выставим ее на специальной странице, посвященной вашим идеям. (А вот и подсказка: плавление тефлона здесь не помогает. Во-первых, вам придется нагреть его до температуры свыше 300oC, чтобы его расплавить, а это непрактично для изготовления таких дешевых вещей, как сковородки. Во-вторых, плавление политетрафторэтилена не делает его более липким. Он просто превращается из твердого вещества, к котором ничего не прилипает, в расплавленную вязкую жидкость, к которой ничего не прилипает. И еще одна подсказка: делать поверхность сковородки более шершавой тоже бесполезно, поскольку это только увеличивает площадь двух отталкивающих друг друга поверхностей больше, что приводит к увеличению отталкивающей силы.)


Ваше имя (не обязательно)
Организация (не обязательно)
Пожалуйста, сообщите нам ваш адрес электронной почты (не обязательно)

Как быть инертным

Но политетрафторэтилен не просто скользкий. Он очень полезен также и потому, что он не хочет ни с чем вступать в химическую реакцию. Вы спросите, почему? Во-первых, если он все отталкивает, то просто ни одна молекула не сможет приблизиться к нему настолько, чтобы вступить с ним в химическую реакцию! Политетрафторэтилен чем-то похож на меланхолика, который пытается себя защитить от эмоциональных разочарований тем, что никогда никому не открывает свою душу.

Кроме того, важно , что связь между атомами фтора и углерода действительно очень и очень прочная. Эта связь почти что пуленепробиваемая! Она настолько стабильна, что с ней ничто не может провзаимодействовать. Даже когда она разогревается, как на сковородке, то даже кислород не может вступить с ней в химическую реакцию!

Оп-ля!

Политетрафторэтилен является одним из удивительных случайных открытий в науке. В конце 1930-х годов, когда тефлон был открыт в лабораториях фирмы Дюпонт, эта фирма отнюдь не была заинтересована в создании непригорающих покрытий для сковородок или искуственных клапанов сердца. Чем они на самом деле интересовались, так это системами охлаждения. В те времена в холодильниках использовались в качестве хладагента такие вещества, как аммиак и диоксид серы. Эти вещества очень неприятны и могут создать бльшие проблемы, если вытекут из вашего холодильника в вашу кухню. Поэтому-то тогда и стояла задача получить не такой ядовитый хладагент. Одним из исследуемых химических веществ и был тетрафторэтилен.

Одного из химиков компании Дюпонт, которые работали над этим проектом, звали Рой Планкетт (Roy Plunkett). Когда-то у него был товарищ по общежитию по имени Пол Флори (Paul Flory). Однажды Рой Планкетт открыл совершенно новый баллон с газообразным тетрафторэтиленом, и оттуда ничего не вытекло! Он взвесил этот баллон, и конечно же, он был полным. Тогда Рой Планкетт распилил баллон и там, где должен был быть газ, он обнаружил белый порошок. Этот порошок был, конечно же, политетрафторэтиленом, который образовался при полимеризации газообразного тетрафторэтилена.

Вот такие случайности делают науку столь привлекательной. Существуют в науке, конечно и другие случайности, которые вовсе не так занимательны, например, такие, которые связаны с большими взрывами, огромными облаками ядовитых газов, но сейчас мы не будем о них говорить. Ведь все ученые надеются на случайности забавного типа, на неожиданные открытия, которые открывают совершенно новые области исследования. Такие случайности могут сделать вас знаменитыми и обеспечить вам большое число грантов, если вы работаете в университете. Если же вы работаете в химической компании, то вы заработаете для держателей акций этой компании кучу денег, а когда придут трудные времена и начнется сокращение штатов, то вы наверняка сохраните свою должность.

А потом когда-нибудь ваше имя упомянут на образовательной страничке в Интернете.


Источники: Roberts, Royston M.; Serendipity: Accidental Discoveries in Science; John Wiley and Sons; New York; 1989.

Вернуться в директорию Второго Уровня


Вернуться в основную директорию Макрогалереи


Авторское право ©1995,1996 | Факультет Науки о Полимерах | Университет Южного Миссисипи