Каждый год в окружающую среду попадают тонны пластикового мусора. На его разложение, как известно, требуются десятки и сотни лет. Как проходит процесс разложения (или по-научному – деструкции) и какие факторы ускоряют распад молекул полимеров, читайте в новой статье от канала «Полимеры в жизни».
Разложение пластика в природе - это сложный и длительный процесс. Выкинутый в лесу полиэтиленовый пакет или брошенная на землю ПЭТ-бутылка будут разрушаться долгие годы. Сначала пластик измельчится на крупные части. Далее эти части будут становиться все меньше и меньше, пока их размер не достигнет пары миллиметров. Чем меньше будут частицы, тем скорее они будут просачиваться в верхние слои почвы. В почве к делу разрушения пластика присоединятся бактерии, жуки, личинки и прочая «живность». Кто-то будет продолжать механически разрушать пластик, поедая его, а кто-то возьмется за разрушение уже непосредственно самих молекул полимера. На то, чтобы полностью разрушить полиэтиленовый пакет у природы уйдет от 10 до 100 лет, а на разрушение ПЭТ-бутылки потребуется 200-400 лет.
Скорость разложения пластмасс в окружающей среде зависит от многих факторов. Мы перечислим лишь основные из них.
УФ-излучение
Большинство пластмасс под действием УФ-излучения разрушаются. Действие УФ-на пластик можно оценить на простых примерах: Всем известная полипропиленовая нить, используемая в быту и в садоводстве. Такой нитке достаточно только один сезон пролежать под прямыми солнечными лучами, чтобы начать превращаться в труху от малейшего прикосновения. То же можно наблюдать и с тепличной пленкой из вторично переработанного полиэтилена: теплица с таким покрытием простоит без повреждений максимум пару месяцев. После этого пленка начнет разрушаться и терять свою прочность.
Радиация
Под воздействием радиации полимеры также могут разрушаться. Причем в этом случае происходит разрушение самих молекул полимеров. Следует отметить, что некоторые полимеры под воздействием радиации превращаются в еще более прочные, неплавкие и нерастворимые соединения.
Воздействие агрессивных сред
Принято считать, что полимеры – это очень инертные соединения, которые трудно вступают в реакции с другими веществами. Но при определенных условиях их могут разрушить кислоты, щелочи, растворы солей. Чаще всего это происходит при повышенных температурах и высоком давлении. В природе же воздействие агрессивных сред сведено к минимуму. А если полимер попадает в кислую или щелочную землю, то реакционные процессы будут протекать годами из-за низких концентраций кислоты или щелочи, а также неподходящих для реакции условий.
Температура
Разрушение полимеров под воздействием температуры называется термодеструкцией. Этому процессу подвержены все полимеры. Причем термодеструкция проходит уже при переработке полимера в изделие. Поэтому в состав полимера вводят различные стабилизаторы, которые препятствуют разрушению его молекул при высокой температуре. Полная термодеструкция полимеров проходит при температурах выше 300-800 С (зависит от типа полимера). Считается, что повышение температуры на 10С ускоряет процесс разложения полимера в 2-4 раза.
Механическое воздействие
При механических воздействиях некоторые молекулы полимера могут разрываться. Но чаще всего механическая деструкция возникает при повышенных температурах, когда полимер находится в вязко-текучем состоянии.
Толщина изделия
Чем толще изделие, тем больше времени требуется для разрушения полимера. Так пакет из полиэтилена разрушится за 20 лет, а на разрушение полиэтиленовой трубы потребуется уже лет 200 как минимум.
Тип полимера
Скорость разрушения полимера напрямую зависит от его типа. Ведь способность вступать в реакции и свойства пластика обусловлены наличием в его составе функциональных групп и свободных радикалов. Также на разрушение полимера влияет наличие в нем прочных межмолекулярных связей.
Подводя итог можно сказать, что скорость разложения пластикового мусора в природе будет разной. В земле и без доступа света на это уйдут сотни лет, а на воздухе во влажной среде – пластик может разрушиться и за 5-10 лет.
