ویژگی های شیمیایی و فیزیکی تفلون :

1. i

2. عنوان تحقیق : تفلون { ( پلی تترا فلوئورو اتیلن ) ، ( ( PTFE }نام استاد : جناب آقای مهندس جعفریمحقق : محمد جواد کاویانیرشته : کاردانی صنایع شیمیایی( شیمی آلی ) نام مرکز : آموزشکده فنی و حرفه ای شماره دو اصفهان ( سروش )تاریخ ارائه : 1389 / 02 / 5

3. پیشگفتار مقاله ای که روبه روی شماست ، صرفا حاصل تلاش اینجانب برای جمع آوری کردن و مرتب کردن مطالبی ، در قالب تحقیقی است در مورد پلی تترا فلوئورو اتیلن ، با نام صنعتیتفلون که به اختصار به آن PTFE نیز میگویند .و تلاش اصلی را آقای روی ج . پلانکت ( Roy . J . Plunkett ) و دوست همکارشجک ریبوک کارمندان شرکت دوپونت در6 آوریل سال 1938 به سبب کنجکاوی و ذکاوتشان در کشف این ماده کشیدند که در صفحات بعد مفصل به داستان کشف این مادهچند میلیارد دلاری خواهیم پرداخت ، ماده ای از بمب اتم تا درون ماهیتابه ! لازم میدانم از تمام کسانی که اینجانب را در جمع آوری کردن این مطالب کمک کردندتشکر کنم ، مخصوصا مهندس جعفری که این موضوع را برای تحقیق به بنده پیشنهاد کردند چرا که تا قبل از این فکر میکردم تفلون فقط در آشپزخانه کاربرد دارد ولی اکنون دانسته ام حتی در فضا هم از آن استفاده میشود چه برسد در آشپزخانه !لازم به ذکر است در صورت تمایل برای کسب اطلاعات بیشتر به مقاله اصلی چاپ شده مراجعه کنید چرا که در این اسلایدها فقط بخشی از مطالب گنجانده شده است .با تشکر .

4. تاریخچه :سال کشف ، نام کاشف :تفلون نام تجاری پلی تترافلوئورواتیلن ، همان محصول چند میلیارد دلاری شركت دوپونت است كه در موارد گوناگونی ، از ماهیتابه های نچسب گرفته تا لباسهای فضایی استفاده شده است. كشف آن ناشی از تصادفی بود كه روی ج. پلانکت Roy . J . Plunkett

5. شیمیدان جوانی در شركت دوپونت كه تنها دو سال  قبل از روز سرنوشت ساز 6 آوریل سال 1938 ، دكترای خود را از دانشگاه ایالتی اوهایو گرفته بود، مشاهده كرد. در این روز دكتر پلانكت مخزنی از تترافلوئورَ واتیلن گازی ، باز كرد به این امید كه سرد كننده ای غیر سمّی از آن تهیه كند. اما پلانكت و دستیارش جك ریبوك با شگفتی دیدند كه گازی خارج نشد. پلانكت نمی توانست این پدیده را توجیه كند، چون وزن مخزن نشان می داد كه باید پر از   فلوئوروكربن گازی باشد.پلانكت تصمیم گرفت به جای آنكه برای ادامه پژوهش در زمینه مواد سرد كننده ، مخزن را دور بیندازد و مخزن جدیدی بگیرد، كنجكاوی اش را در باره آن مخزن خالی ارضاء كند. وقتی سیمی به دریچه مخزن وارد كرد و مطمئن شد كه اشكالی ندارد، مخزن را اره كرد و به درونش نگاهی انداخت. در آنجا گرد سفید مومی شكلی پیدا كرد و چون شیمیدان بود، فهمید كه ممكن است این مشاهده چه معنایی داشته باشد.

6. مولكولهای تترافلوئورواتیلن گازی به حدی با یكدیگر تركیب ( پلیمریزه) شده بودند كه ماده جامدی تشكیل دادند. هیچ كس تا آن هنگام پلیمریزاسیون این تركیب بخصوص را مشاهده نكرده بود، اما با این حال واكنش به نحوی در مخزن خالی مرموز صورت گرفته بود. چندی نگذشت كه این كشف تصادفی و ویژگی های عجیب پلیمر به دست آمده، پلانكت و دیگر شیمیدانان شركت دوپونت را واداشت تا راههایی پیدا كنند كه پلی تترافلوئور واتیلن را برحسب نیاز تولید كنند.واقعاً هم كه این گرد سفید مومی شكل ویژگیهای عجیبی داشت : از شن هم خنثی تر بود. نه تحت تأثیر اسیدها و بازی های قوی قرار می گرفت، نه حرارت. هیچ حلّالی هم آن را حل نمی كرد اما بر خلاف شن بسیار لیز بود. با وجود این ویژگی های جالب وغیرعادی، اگر جنگ جهانی دوم در نگرفته بود، چه بسا به دلیل گرانی این پلیمر جدید، تا مدتها بعد كار دیگری در زمینه آن صورت نمی گرفت. اما چند ماهی نگذشته بود كه دانشمندانی كه مشغول ساختن نخستین بمب اتمی بودند ، احیتاج به ماده ای پیدا كردند تا بتوانند از آن واشرهایی بسازند كه در برابر گازِ بسیار خورنده هگزافلوئورید اورانیم، كه برای تولید اورانیم 235 بمب مصرف می شد، مقاوم باشد.

7. از قضا سرهنگ لزلی ر. گرووز، مسئول بخش طرح بمب اتمی در ارتش ایالات متحده، از طریق آشنایانی كه در شركت دوپونت داشت از پلاستیك جدیدشان كه فوق العاده خنثی بود، خبردار شد. وقتی به گرووز گفته شد ممكن است این پلاستیك جدید گران تمام شود، پاسخ داد كه در این طرح ، قیمت به هیچ وجه مطرح نیست. بدین ترتیب این پلیمر لغزنده در واشرها و دریچه ها به كار رفت، و واقعاً هم نسبت به تركیب خورنده اورانیم مقاوم بود. شركت دوپون در طی جنگ، تفلون را برای این كاربرد تولید كرد و عموم مردم تا بعد از جنگ هم چیزی درباره این پلیمر جدید نمی دانستند. در واقع در سال 1960 بود كه نخستین ماهیتابه ها و ظروف شیرینی پزی پوشیده از تفلون به بازار آمدند. این فرآورده های تفلونی مانند بسیاری از محصولات پلیمری جدید موقعی كه نخستین بار به مردم معرفی شدند، چندان نتایج امیدوار كننده ای نداشتند. گرچه این پلاستیك به عنوان یك سطح خوراكپزی نچسب بسیار مناسب بود، اما به سختی به ظروف فلزی پیوند می شد، بنابراین در برابر شست و شوی زنان خانه داری كه عادت داشتند دیگ و ماهیتابه هایشان را محكم بسابند، مقاوم نبود. پس از آنكه روشهای گوناگونی امتحان شدند و چهار نسل پوشش تفلونی به تولید رسیدند، دوپونت در سال 1986 اعلام كرد سیلورستون سوپرای آنان دو برابر مقاومتر از نسل سوم سیلورستون است. در همین ضمن كاربردهای متعدد دیگری كشف شده بودند كه دیگر پوشاندن ظروف خوراكپزی را نسبتاً بی اهمیت جلوه می دادند.

8. ویژگی های شیمیایی و فیزیکی تفلون :

9. تفلون ترکیبی جامد وسفید رنگ در دمای اتاق ، متشکل از فلوئور وکربن میباشد که از پلیمر شدن مولکولهای اتیلنی فراهم میگردد . که هر چهار اتم آنها به وسیله چهار اتم فلوئور جایگزین شده است . ( شکل صفحه قبل )تفلون نمیسوزد تا دماهای c250 + وc 250 - مقاوم است و از بین نمی رود .

10. از شن هم خنثی تر میباشد . نه تحت تأثیر اسیدها و بازی های قوی قرار می گیرد ، نه حرارت . هیچ حلّالی هم آن را حل نمی كند اما بر خلاف شن بسیار لیز میباشد .به برخی از خواص و مشخصات فیزیکی و شیمیایی این ماده درجدول پایین اشاره میکنم .

13. کاربردها :کاربرد تفلون در صنعت و وسایل آشپزخانه :تفلون از ماهیتابه های نچسب گرفته تا لباسهای فضایی و ..... استفاده شده است. چند ماهی از کشف تفلون نگذشته بود كه دانشمندانی كه مشغول ساختن نخستین بمب اتمی بودند ، احیتاج به ماده ای پیدا كردند تا بتوانند از آن واشرهایی بسازندكه در برابر گازِ بسیار خورنده هگزافلوئورید اورانیم، كه برای تولید اورانیم 235 بمب مصرف می شد، مقاوم باشد . بدین ترتیب این پلیمر لغزنده در واشرها و دریچه ها به كار رفت. و واقعاً هم نسبت به تركیب خورنده اورانیم مقاوم بود.

14. از تفلون در پوشش بیرونیلباسهای فضانوردان استفاده شده است. تفلون ماده عایقكننده سیمها و كابلهای برقی است كه در برابر تابش شدید خورشید بر سطح ماهمقاومت كرده اند. مخروطه دماغه و دیگر سپرهای گرمایی سفینه های فضایی و نیز  مخازن سوخت آنها از تفلون ساخته شده اند.

15. سقف ورزشکاه Millennium dome لندن نیز از تفلون ساخته شده است .

16. از تفلون به دلیل اصطحکاک کم آن برای ساخت بلبرینگ ، چرخ دنده ها ، صفحات کشویی و به عنوان ماده تولید بوردهایمدار چاپی ، وغیره استفاده میشود . همچنین از پودر آن درترکیبات آتش بازی به عنوان اکسید کننده به همراه پودرفلزات دیگر از قبیل آلومنیوم و منیزیم استفاده میکنند . همچنین در ساخت اسلحه ، تسمه نقالهاي فايبرگلاس روكش شده با تفلون و..... کاربرد دارد .

17. بدنه تلفن همراه ، روکش شده با تفلون :

18. ورق های تفلونی که به عنوان لوله های ساخته شده پوشش استفاده میشوند : از تفلون : رینگ تمام تفلونی : تفلون به کار گرفته شده در ساخت شلوار : ندددد

19. انواع نوار های تفلون :

20. کاربرد تفلون در آزمایشگاه : تفلون ماده ای ایده آل برای محیط های آزمایشگاهی میباشد که به عنوان ظروف برای مواد بسیار خورنده مانند اسید هیدرو فلوئوریک به کار میرود .کاربرد تفلون در پزشکی : از تفلون برای ساخت دریچه های مصنوعی قلب ، ضربانساز یا سرخرگ آئورت تفلونی استفاده میشود چون تفلون از معدود موادی است كه بدن ، آن را در هنگام پیوند رد نمی كند. از آن می توان در ساخت قرنیه های مصنوعی، استخوانهای جایگزین برای چانه، بینی، جمجمه، مفاصل ران و زانو، قطعات گوش، نای مصنوعی، دریچه های قلب، زرد پی ها، بخیه ها، مجاری صفراوی و دندانهای مصنوعی، استفاده كرد.

21. پلیمرهای مشابه :Perfluoroalkoxy (PFA)برخی از ویژگیهای این پلیمر : دمای ذوب ، 305 درجه سانتی گراد (f582 )دمای جوش ، 260 درجه سانتی گراد دارای قدرت کششی معادل 3.600 psi ثابت دی الکتریک 2.1 MHz

22. دومین پلیمر مشابه PTFE با نام :Fluorinated ethylene propylene (FEP)دارای مشخصات زیر میباشد . دمای ذوب ، 260 درجه سانتی گراد f ( 500 ) دمای جوش ، 204 درجه سانتی گراد دارای قدرت کششی معادل 3.400 psi ثابت دی الکتریک 2.1 MHzکه متاسفانه شکلی از این پلیمر در طی تحقیقات بدست نیامد .

23. زیان ها : طبق بررسی‌ها، تفلون و موادشیمیایی كه در آن برای تهیه ظروف آشپزخانه مورد استفاده قرار می‌گیرد، موجب سرطان، صدمه به اعضای بدن و سایر عوارض جسمی می‌شود. اما نگران نباشید، چرا كه برخی دیگر از محققان معتقدند تفلون مرغوب حتی اگر درسته همبلعیده شود، بدون هیچ اثر سویی از بدن دفع می‌شود .اگر این ظروف بیش از حد حرارت ببیند از این رو وقتی تفلون در درجه حرارت بیش از 350 درجه سانتیگراد قرار بگیرد، بخاری از آن متصاعد می‌شود كه حالاتی مانند سردرد، لرز، درد كمرو افزایش درجه حرارت به انسان دست می‌دهد مثل وقتی كه غذا می‌سوزد البته در پخت و پز معمولی چنین اتفاقی رخ نمی‌دهد در این درجه حرارت است كه ذرات بسیار ریز از ظرف تفلون جدا می‌شود و وارد ریه‌ها می‌شود .تفلون خاصيت ضدچسبندگي خود را به دليل وجود يک ماده شيميايي سمي و مقاوم به نام «پيفوا» ويا «اسيد پرفلورو کتانويک» به دست آورده است. اين ماده که در هزاران محصولنظير ظروف آشپزي تا پيژامه‌هاي کودکان و فنجان‌هاي قهوه مسافرتي استفاده مي‌شود، براساس اعلام کميسيون علمي سازمان حفاظت محيط زيست ايالات متحده، سرطان‌زامي‌باشد . همچنين شواهدي وجود دارد که نشانگر ارتباط اين ماده با کم‌وزني و اختلالاتمغزي در نوزادان مي‌باشد.

24. منابع و مآخذ :روزنامه دنیای اقتصاد .دکتر محمد حسین عزیزی عضو هیات علمی دانشگاه تربیت مدرس .ماهنامه سیاحت غرب – 1386 – سال چهارم ، شماره 53 ، آذر نشریه ساینتیفیک آمریکن .سایت "Teflon History " home.nycap.rr.comLearn More About DuPont Teflon". DuPont. Retrieved 16 May 2009.Juliet Eilperin (2006-01-26). "Harmful PTFE chemical to be eliminated by 2015". Washington Postسایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان .موتور جستجوگر یاهو . دانشنامه آزاد ویکیپدیا انگلیسی .سایت رسمی شرکت دوپونت . شیمی آلی - دکتر علی سیدی اصفهانی ، مرتضی خلخالی – 1384www.ask.comwww.google.comImage.google.com