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本周,Fernando Gomollón-Bel有他自己的宠物项目…

费尔南多Gomollon-Bel

找一个塑料瓶。可能离你不远就有一个。现在看看它的底部:你看到里面有一个数字1的小三角形了吗?这意味着瓶子是由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的。是的,有点拗口。这就是懒惰的化学家通常称之为PET的原因。

矿泉水瓶底部的背景

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PET是一种聚合物。这意味着它是一种大分子,由数千个被称为单体的重复单位组成。为了生产PET,化学家们使用了两种不同的单体:对苯二甲酸和乙二醇。这两个单位都经历了一种称为酯化的反应,其中有机酸和酒精结合形成酯和水。酯类化合物通常具有良好的水果气味。但PET不是普通的酯——它是一种聚合物,因此是聚酯——而且性质非常不同。我们马上会讲到。

但首先,先讲一点历史。1941年,来自萨里郡的化学家约翰·雷克斯·惠菲尔德在研究可用于制造纤维的聚合物时发现了PET。这在当时是一种潮流,因为尼龙在3年前才被发现。

当然,PET可以被纺成纤维。检查你运动服上的标签,如果上面写着“聚酯”,那么它很可能是PET(或者其他亲密的家庭成员)。但PET用途更广——它可以结晶成一种非常轻、耐腐蚀的材料,是制作瓶子的理想材料。它比玻璃便宜,柔韧,不易碎,还可以重复使用数千次。它也比玻璃轻得多,运输成本更低,所以PET瓶现在到处都是也就说得通了。

带有洗涤说明的涤纶织物服装标签

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但PET的特性有一个显著的缺点:它很难分解,因此难以生物降解。幸运的是,PET也是最容易回收的聚合物之一,所以只要人们回收瓶子而不是扔掉它们,PET就可以重复使用多次。

回收PET最简单的方法是将瓶子(以及其他由PET制成的东西)切成小片和小颗粒。这些废料会变得很有价值,因为它们可以被熔化,用来制造新的容器。

但也有一种化学方法来回收PET。化学家知道如何分解将PET连接在一起的酯键,重新获得单体。这个过程包括几个步骤。首先是部分糖酵解,即用乙二醇处理聚合物。这将长聚合物链分解成称为低聚物的短链,低聚物在较低的温度下熔化,因此可以过滤掉任何杂质。然后,一旦材料被提纯,它就会被完全分解成单体,通过蒸馏得到提纯。一旦单体被获得,它们就可以再次用于生产新的、有光泽的PET。

还有另一种回收PET的方法,这又回到了Whinfield最初的目标——制造纤维。用过的瓶子可以变成纤维,然后用来制作织物。它已经成为制作地毯的流行材料。据报道,2010年,NIKE回收了1300万个塑料瓶,为包括英格兰在内的10支国家足球队制作了t恤。

地毯机

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但并不是所有的PET都能回收利用——世界各地的垃圾填埋场已经有大量PET了。虽然传统上PET不能被生物降解,但生活在垃圾填埋场的一些细菌已经进化到以PET为食,并将其作为主要的碳源。也许这是不可避免的——在一个许多物种竞争使用臭的、腐烂的有机物质的环境中,成堆的PET提供了一个新的生态机会——一个未被破坏的瓶子自助餐。我们自己的马特·冈瑟写过这些迷人的物种必威体育 红利账户,你可以在http://rsc.li/bacteria

但遗憾的是,他们的日子可能屈指可数了。2009年,澳大利亚小镇本达农禁止销售瓶装水。马萨诸塞州的康科德、加拿大的许多地区和旧金山也出台了类似的禁令。最近,法国通过了一项禁止所有一次性塑料餐具、盘子和杯子的禁令。尽管从长远来看,这将有利于生态系统,但它可能证明,对于那些生活在垃圾堆里的细菌来说,适应吃PET是进化的死胡同。

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费尔南多Gomollón-Bel关于无处不在的复合PET,以及它的日子可能是可数的。下周,一种药,多种应用……

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加巴喷丁被称为“特灵药”,因为它能治疗神经性疼痛、不宁腿综合征、偏头痛、双相情感障碍、药物和酒精依赖、注意力缺陷障碍、经前综合症等等。

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