E formouse polietileno

2020/12/01 Etxebeste Aduriz, Egoitz - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Biografiak
• Kimika
• Historia

Fawcett fixouse no tubo de reacción de aceiro. No fondo había una sustancia branca. O experimento non foi exactamente como se esperaba. O venres púxose en marcha un experimento paira probar a reacción entre o etileno e o benzaldehído. Temperatura 170 ºC e presión 1.900 atmosferas. Abandonárono toda a noite. O sábado pola mañá a presión baixara á atmosfera 1.800. Sospeitan dunha fuga de gas e volveron subir ao ano 1.900, tal e como o abandonaron o fin de semana. O luns pola mañá viron que todo o benzaldehído escapara do reactor. Fallou o experimento. O resultado daquel erro quedou anotado no caderno: “aparece un sólido en forma de cera no tubo de reacción”.

Eric Fawcetten e Reginald Gibson traballaron na empresa química inglesa ICI paira probar reaccións químicas a alta presión. Esperaban que pola presión producísense reaccións que non se producían habitualmente. Probaron cincuenta reaccións e non conseguiron nada, salvo naquel experimento que fallou o primeiro fin de semana de marzo de 1933.

Fawcett analizou esta sustancia branca en forma de cera e concluíu que era un polímero do etileno. Tentouse repetir o experimento unha e outra vez, pero en balde: o etileno estouraba en fortes explosións e só conseguían romper as nubes de hollín e os aparellos de medida. Finalmente, a favor da seguridade dos laboratorios, o director ordenoulles que abandonasen aqueles experimentos.

Dous anos despois, Fawcett tivo a oportunidade de asistir a un importante congreso sobre polimerización. Ante os maiores expertos do mundo, explicou no seu laboratorio que lograron crear un polímero sólido de etileno. Todos lle ignoraron. Todos os alí presentes sabían perfectamente que o etileno non podía polimerizar, xa que os seus dobres enlaces requirirían temperaturas moi altas.

Ese mesmo ano, en decembro de 1935, o director de investigación da ICI, Michael Perrin e os seus compañeiros, retomaron o experimento de Fawcett e Gibson cun equipamento mellor e máis seguro. Só se comezou a probar con etileno. A primeira proba foi a fuga de gas e a caída de presión. E á mañá seguinte, cando abriron o reactor, descubriron o que parecía un terrón de azucre, un vulto de 8,5 gramos.

Ao analizalo viuse claramente que o etileno era polimerizado, o polietileno, e que tiña as mesmas propiedades que Fawcett deduciu daquela mostra moito menor: era químicamente inerte, tiña interesantes propiedades eléctricas (illante), era moldeable e era apta paira fabricar fíos e películas.

Nos seguintes experimentos volveron as explosións. Tras probalo unha e outra vez, finalmente déronse conta de que a clave estaba no osíxeno. A reacción requiría un pouco de osíxeno, pero o exceso provocaba una explosión. O etileno en uso non era do todo puro e o éxito da reacción no osíxeno adicional que se introducía na cantidade de osíxeno que contiña e nas fugas de gas.

Una vez conscientes diso, empezaron a obter mellores resultados. A finais de 1936 a reacción estaba ben dominada e disposta a empezar a producir polietileno a maior escala. Comprobouse que o cableado submarino podía ser apropiado paira substituír á gutapercha de illamento. Con este obxectivo, a primeira fábrica de polietileno cunha capacidade de produción de 100 toneladas ao ano púxose en marcha o 1 de setembro de 1939, o mesmo día que Alemaña invadiu Polonia.

A guerra converteuse en inevitable paira os británicos e o proxecto dos cables illados de polietileno quedou en suspenso. Con todo, a guerra deu un gran impulso ao polietileno. De feito, tiñan grandes problemas paira illar ben os cables dos radares e o polietileno resultou perfecto. Tanto que se converteu en segredo militar. O novo material permitiu a fabricación de radares lixeiros que podían ser transportados en avións, o que lles proporcionou una gran vantaxe fronte a submarinos alemáns.

Pouco despois da guerra empezaron a buscar aplicacións comerciais. Con todo, o polietileno da época aínda tiña grandes limitacións: era brando e cunha temperatura de fusión moi baixa, a auga quente era suficiente paira distorsionar un recipiente de polietileno.

En 1953 o químico alemán Karl Ziegler descubriu que cun catalizador obtíñase un polímero con cadeas moito máis regulares e lineais. Este polietileno (polietileno de alta densidade ou HDPE) era máis ríxido e resistía ben até os 130-150 ºC. Ademais, era máis fácil e barato de producir, xa que non se necesitaban altas temperaturas e presións. Na mesma época, a compañía Phillips Petroleum conseguiu o mesmo con outra catalisis.

As compañías químicas máis importantes do mundo comezaron a producir polietileno, aínda que a maior velocidade. Con todo, os problemas apareceron cando comezaron a tomar a marcha. En poucos meses, mesmo a temperatura ambiente, as botellas de polietileno, os tubos, etc. se agrijaban.

Pronto se atopou a solución. Era conveniente que as cadeas de polietileno tivesen algunhas ramas laterais, non tanto como o polietileno orixinal, pero si algunhas. Isto conseguiuse mesturando ao etileno outros gases en pequenas proporcións. E, mentres tanto, tamén deron solución ao fráxil polietileno producido, que na década de 1950 púxose tan de moda no malgasto de todo o material que se malgastou facilmente na fabricación das hulas hoopas.

Desde entón, a produción de polietileno foi en aumento, alcanzando na actualidade preto de 80 millóns de toneladas anuais. É un dos plásticos máis comúns paira case todo. Está en todas partes.