متعدد رباعي فلوريد الإيثيلين (رباعي فلورو بولي إيثين) – التفلون Teflon (Polytetrafluoroethylene (PTFE

متعدد رباعي فلوريد الإيثيلين (رباعي فلورو بولي إيثين) – التفلون (Polytetrafluoroethylene (PTFE

متعدد رباعي فلوريد الإيثيلين (رباعي فلورو بولي إيثين) – التفلون (Polytetrafluoroethylene (PTFE ، و يعرف أيضا بالعربية : رباعي فلورو بولي إيثين ، و هو راتنج صناعي قوي ، صلب، شمعي ، غير قابل للاشتعال ينتج عن بلمرة رباعي فلوريد الإيثيلين tetrafluoroethylene. و تتميز مادة متعدد رباعي فلوريد الإيثيلين و المعروفة بالعلامة تجارية مثل تفلون Teflon و Fluon و Hostaflon و Polyflon ، بسطحها الزلق و درجة انصهارها العالية ومقاومتها لجميع المواد الكيميائية تقريبًا، مما ساهمت هذه الخصائص مألوفة للمستهلكين كمادة تطلى بها أسطح القلايات و الطناجر و تجهيزات المطابخ غير لاصقة. كما أنه أيضا تم استخدامها في العديد من المنتجات الصناعية ، بما في ذلك المحامل ، وبطانات الأنابيب ، وأجزاء للصمامات والمضخات.

اكتشف متعدد رباعي فلوريد الإيثيلين صدفة في عام 1938 من قبل روي بلانكيت ، الكيميائي الأمريكي أن خزانًا من سائل التبريد رباعي فلوريد إيثيلين الغازي قد تبلمر إلى مسحوق أبيض و خلال الحرب العالمية الثانية تم تطبيقه كطلاء مقاوم للتآكل لحماية المعدات المعدنية المستخدمة في التعامل مع المواد المشعة لمشروع مانهاتن.

و لأكثر من عقد بعد الحرب ، شهدت متعدد رباعي فلوريد الإيثيلين القليل من الاستخدام التجاري ، بسبب الصعوبات التي واجهتها في ابتكار طرق لمعالجة المواد الزلقة ، و الذوبانية العالية. و بعد العديد من الأبحاث و التجارب و تحديدا في عام 1960 انتجت شركة DuPont أدوات الطهي غير اللاصقة المطلية بـ Teflonيتكون رباعي فلوريد الإيثيلين (C₂F₄) ، وهو غاز عديم اللون وعديم الرائحة ، عن طريق تسخين كلوريد فلوريد الميثان (CHClF₂) في حدود 600 – 700 درجة مئوية ، و يتم الحصول على كلوريد فلوريد الميثان بدوره عن طريق تفاعل فلوريد الهيدروجين (HF) مع الكلوروفورم (CHCl₃).

يتم تعليق أو استحلاب مونوميرات رباعي فلوريد الإيثيلين في الماء و من ثم يتم بلمرتها تحت ضغط عالٍ في وجود الشقوق الحرة. و يتكون المبلمر من سلسلة من ذرات الكربون مع اثنين من ذرات الفلور المرتبطة بكل الكربون: تحيط ذرات الفلور بسلسلة من ذرات الكربون مثل غمد واقي ، مما يخلق جزيئا خاملًا كيميائيًا وكثيفًا نسبيًا و له روابط قوية للغاية من فلوريد الكربون. و المبلمر خامل لمعظم المواد الكيميائية ، ولا ينصهر عند درجات حرارة أقل من 327 درجة سيليزية ولديه أدنى معامل احتكاك لأي مادة صلبة معروفة.

و تسمح هذه الخصائص باستخدامه في البطانات والمحامل التي لا تتطلب مواد تشحيم ، مثل بطانات المعدات المستخدمة في تخزين ونقل الحموض القوية والمذيبات العضوية و كمادة كعزل كهربائي تحت ظروف درجات الحرارة العالية ، وفي استخدامه المألوف كطبخ السطح الذي لا يتطلب استخدام الدهون أو الزيوت.

إن تصنيع منتجات متعدد رباعي فلوريد الإيثيلين صعب لأن المادة لا تتدفق (تنساب) بسهولة حتى فوق درجة الانصهار. و يمكن تصنيع الأجزاء على شكل قوالب عن طريق ضغط وتسخين المساحيق الدقيقة المخلوطة بزيوت التشحيم المتطايرة، كما يمكن رش الأسطح المعدنية أو غمرها بتشتيت مائي لجزيئات متعدد رباعي فلوريد الإيثيلين لتشكيل طلاء دائم.

 

كيف يعمل التفلون

يكمن سر عدم التصاق الأطعمة المطبوخة بأواني التفلون إلى تركيبة التفلون وترابطه الكيميائي.فجميع ذرات الفلور المكشوفة تجعل مبلمر التفلون شديد الكراهية للماء (طارد للماء). كم أن الروابط التساهمية القطبية بين ذرات الكربون والفلور قوية بما يكفي بحيث يقاوم الفلور التفاعل مع أي ذرات أو جزيئات أخرى. هذا يجعل التفلون مقاومًا للتآكل ويمنحه أحد أقل معاملات الاحتكاك لأي مادة صلبة.

 

إذا لم يلتصق أي شيء بالتفلون ، فكيف يلتصق التفلون بحد ذاته بالمقالي؟

إذا كان التفلون زلقًا جدًا ، فقد تتساءل كيف يلتصق بالمقالي بالأساس. في الحقيقة هناك طريقتان:

التكلس هو إحدى الطرق لجعل التفلون يلتصق بالمقالي. الخطوة الأولى هي السفع الرملي أو تخشين سطح المقلاة لتشكيل ثقوب صغيرة في المعدن. و يسمح تطبيق التفلون على المقلاة بالتسرب إلى الزوايا والشقوق. أخيرًا ، يتم تطبيق طبقة إضافية من التفلون ، والضغط عليها على السطح ، وتسخينها (تلبيد). وتلتصق الطبقة الثانية من التفلون بالطبقة الأولى لأن الشيء الوحيد الذي يلتصق به التفلون جيدًا هو المزيد من التفلون.

كما تساعد العلاجات الفيزيائية والكيميائية التفلون على الالتصاق بالمقالي. تتضمن إحدى الطرق القصف الأيوني للمبلمر المقصود منه الالتصاق بالوعاء، حيث يكسر العلاج الروابط الكيميائية ويزيل ذرات الفلور ، لذلك تلتصق ذرات الكربون اللزجة بالمعدن. وهناك طريقة أخرى و هو التعديل الكيميائي لسطح التفلون. حيث يستخدم عامل مختزل لإزالة ذرات الفلور ، تاركا الهيدروكربونات غير المشبعة. وتفتقر ذرات الكربون هذه إلى الإلكترونات، لذا فهي ترتبط بسهولة بالمعدن. وكما هو الحال مع التلبيد ، من السهل وضع طبقات إضافية من التفلون بمجرد أن تلتصق بالمقلاة.

 

بوسترات (لوحات) كيميائية بدقة عالية (أكثر من 25 لوحة) من تصميم الأستاذ أكرم أمير العلي

 

تطبيقات كيميائية من تصميم الأستاذ أكرم امير العلي متوفر للجوالات التي تعمل بنظام أندرويد android على سوق جوجل بلاي google play

1 – تطبيق ملصقات الجدول الدوري باللغة العربية : بطاقات تحتوي على معلومات شاملة و مختصرة في نفس الوقت كل عنصر على حدة (اللغة العربية).

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.akramir2

 

2 – تطبيق ملصقات كيميائية: ملصقات بتصميم جميل جدا للكواشف و الأدلة و الزجاجيات المستخدمة في المختبر و كذلك ملصقات و بطاقات لخزانات حفظ المواد و الأدوات الزجاجية .

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.akramir

 

3 – إذا كنت تواجه صعوبة في تحضير المحاليل الكيميائية الأكثر شيوعا في مختبرات الكيمياء و الاحياء، فهذا التطبيق سوف يساعدك كثيرا في تحضير المحاليل :