Kemi

Ett exempel på en kemisk bindning är metan, CH4. Det går en kolatom och fyra väteatomer till denna molekyl.
C2H6 bildar etan.
C3H8 bildar propan.
C14H30 bildar en högkokande vätska.
C24H50 bildar ett vax.
Då molekylantalet överstiger 1000 kallas molekylen för plast. Eftersom vätet bildar tetraedriska bindningar, tvingas molekylkedjorna att gå i sicksack. Det är denna sicksackbildning som håller samman de olika molekylkedjorna.

Ref: Karlebo Materiallära.

Man kan styra molekylbindningen ganska väl vid plasttillverkning. Då man gjuter eller strängsprutar plast, vill man kanske ha 80% av molekylkedjorna med en viss längd, till exempel 10 000 molekyler. Detta går att åstadkomma vid tillverkning av plast. Gjut- och pressverktygen i samband med plastens egenskaper är en kompromiss mellan att den smälta plasten har för låg smältpunkt och därmed droppar ner på golvet vid tillverkningen, eller att den är för trögflytande, stelnar för fort och därmed inte flyter ut helt i formen. Den snäva toleransen för molekylantalet är därför nödvändig vid masstillverkning.

Härdplast förses med tvärbindningar mellan de olika molekylkedjorna. Denna är inte nedsmältbar vid återuppvärmning: plasten förbränns i stället. Men all annan plast är nedsmältbar.

I plastblandningen ingår ofta mjukmedel, om plasten i annat fall är för hård vid användandet. Plasten är också ofta infärgad eller påtryckt med färg. Problem uppstår vid källsorteringen. Resultatet av återanvänd plast är ofta en brungrön blandning av plast med ingående knappast önskvärda kemiska beståndsdelar. De långa skräddarsydda molekylerna delar sig gärna vid återuppvärmning. Slutligen ska även nämnas att det går åt minst lika mycket energi vid återanvändning som vid nytillverkning av plast.

Genom att noggrant sortera det återvunna materialets partiklar storleksmässigt och blanda in ny råvara får man emellertid ett förstklassigt material. Material, som gått igenom ett par återvinningscykler får bättre egenskaper än nytt material. Ref.: Forskning & Framsteg 1/02.

Plast behöver inte alls smältas ner för återvinning. Det går också bra att trycka ihop den med 340 atmosfärers tryck. Ref,: Illustrerad Vetenskap 7/04

3D bilder av kemiska bindningar

Med hjälp av en anläggning (ESRF) (Länk) med världens starkaste röntgenstrålning, kan forskarna bombardera prov, som kan bestå av metaller, kemiska bindningar, protein och virus. Resultatet blir en karta med en massa små prickar, där varje prick motsvarar en atom. Genom att studera denna karta kan forskarna se var atomerna sitter. Ref,:  Illustrerad Vetenskap 6/94.

Kolboll

Kolatomer kan förena sig till en boll, en så kallad kolboll, bestående av 60 kolatomer. Atomerna ligger som mönstret på en fotboll, med omväxlande sexkants- och femkantsplattor. Bindningen kallas Fulleren (Länk, Länk)

Det finns annat antal än 60 atomer för dessa kolbollar, men den måste vara uppbyggd av 12 femkantsplattor och ett lämpligt antal sexkantplattor.

Det finns också kolnanorör.

Länk

Genomskinlighet

Ett fast ämne är i regel inte genomskinligt. I metaller beror det på att genomströmmande fotoner får elektroner att exciteras: därigenom absorberas allt genomströmmande ljus.

Glas och vissa sorters plaster är genomskinliga. Det beror på att elektronerna är så hårt kemiskt bundna i materialet, att de låter en passerande foton i stort sett vara opåverkad. I regel finns det inte så många genomskinliga plastsorter som man kanske tror: de flesta plaster är dock genomskinliga, då de är utdragna till tunna plastfilmer.

Genom speciella tillverkningsmetoder kan man få keramer genomskinliga. Ref.: Ny Teknik 21/03. Länk:

Stelningspunkten för glas

För de flesta grundämnen och kemiska föreningar finns en bestämd temperatur, då ämnet stelnar. Ju större molekyler desto mer diffus är denna stelningsfas: det är många olika sorters atomer med olika stelningstemperaturer, som ska lägga sig till rätta. Men definitionen är klar: har atomerna placerat sig i kristallisk form, är ämnet fast; annars är det flytande.

Det ständiga tvisteämnet är glas. Molekylerna ändrar sig där inte till ett gitter då det stelnar. Man säger därför att glas aldrig stelnar, utan är en underkyld vätska. Det är emellertid fel att säga att glas är så trögflytande, att glasrutorna blir tjockare nertill. Gammalt glas var handblåst och ojämnt: glasmästaren satte alltid den tjockare delen nertill för att göra rutan så stark som möjligt. Däremot är det helt korrekt att glaset inte stelnat ordentligt, utan blir tjockare nertill med tiden, men resultatet skulle bli mätbart först efter miljoner år, inte efter 100 år. Ref.: Illustrerad Vetenskap 6/00.