Varumärke X Pictures/Brand X Pictures/Getty Images
En skenande polymerisation är en potentiellt farlig reaktion där kemiska produkter bildas med överdriven hastighet och producerar värme som kan leda till en explosion eller andra faror. Eftersom polymerisation är en viktig process för att tillverka många syntetiska material, antar kemister strategier för att upprätthålla säkra reaktioner och undvika skenande polymerisation.
De flesta plaster och många biologiska molekyler tillhör en klass av kemiska föreningar som kallas polymerer - långa kedjor av samma kemiska enheter som upprepas kontinuerligt. Varje enhet i kedjan är en molekyl som kallas en monomer. Till exempel är polystyren en polymer som består av många styrenmolekyler sammanlänkade. I detta fall är styren monomeren.
För att tillverka plast tar en kemisk process en behållare med ett monomerämne och kombinerar det med andra kemikalier som initierar polymerisationsprocessen. Under reaktionen länkar monomererna, som normalt är stabila på egen hand, samman. Monomermolekylerna håller ihop i upprepade kedjor, bildar polymerer och fortsätter tills behållaren tar slut på initiatorkemikalier eller tillgängliga monomerer. Den resulterande polymeren får egenskaper, såsom styrka och elasticitet, som saknar den ursprungliga monomeren.
Vissa polymerisationsreaktioner är exotermiska - vilket betyder att de avger värme. Helst är den totala värmen som produceras liten och försvinner ofarligt in i reaktionsbehållaren. Men om en stor mängd monomer är involverad och om reaktionen är starkt exoterm, kan monomererna kombineras för snabbt. Som en följd av detta byggs överdriven värme och tryck upp i reaktionskärlet, smälter utrustningen eller orsakar en explosion.
Kemiingenjörer använder en mängd olika metoder för att förhindra skenande polymerisation. Utrustningen kan innehålla omrörningsanordningar som hjälper till att bryta upp områden där reaktionshastigheten är för hög och avleda värme genom blandningen. En kemist kan lägga till föreningar, kallade inhibitorer, för att avsiktligt bromsa reaktionen och hålla hastigheten under den punkt där den rinner iväg. De lägger också till nödenheter som öppnar automatiskt om reaktionstrycket överstiger ett säkert värde. Dessa komponenter förhindrar att reaktionskärlet exploderar med våldsam kraft.
