Üzvi şüşə müasir texnologiyanın və materialşünaslığın ən maraqlı nailiyyətlərindən biri kimi qəbul olunur. Bu material bəzən orqanik şüşə, akril şüşə və ya polimetilmetakrilat (PMMA) adı ilə də tanınır. Ənənəvi, yəni qeyri-üzvi şüşədən fərqli olaraq, üzvi şüşə tamamilə sintetik üzvi polimer birləşmələrdən ibarət olur və öz texniki, fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərinə görə müasir sənayedə, tibb, inşaat, nəqliyyat, optika, reklam və bir çox başqa sahələrdə geniş istifadə edilir. Üzvi şüşənin hazırlanma texnologiyası, kimyəvi quruluşu, tətbiq imkanları və ekoloji aspektləri müasir elmi-texniki tərəqqinin ayrılmaz hissəsinə çevrilib.
Üzvi şüşənin tarixi və inkişafı
Üzvi şüşənin yaranması XIX əsrin sonuna, XX əsrin əvvəllərinə təsadüf edir. Alman kimyaçı Otto Röhm və britaniyalı Rowland Hill ilk dəfə polimetilmetakrilat birləşməsini 1928-ci ildə əldə etmiş, 1933-cü ildə isə bu material sənayedə istehsal edilməyə başlanmışdır. Ticarət markası olaraq “Plexiglas”, “Acrylite”, “Perspex” kimi adlarla bazara çıxarılmış üzvi şüşə, İkinci Dünya Müharibəsi dövründə təyyarələrin kabinələri və müxtəlif hərbi avadanlıqlar üçün şəffaf, yüngül və davamlı material kimi böyük əhəmiyyət kəsb etmişdir.
Üzvi şüşənin istehsalı və texnoloji prosesləri
Üzvi şüşə əsasən polimerləşmə üsulu ilə alınır. Bu prosesdə metilmetakrilat monomerləri xüsusi katalizatorların iştirakı ilə reaksiya verir və uzun polimer zəncirləri meydana gəlir. Material ilkin olaraq şəffaf, rəngsiz, bərk vəziyyətdə alınır, sonra isə istənilən forma, qalınlıq və ölçüdə kəsilə, bükülə və emal oluna bilər. Üzvi şüşənin istehsalında ekstruziya, tökmə və termoformalaşdırma kimi üsullardan geniş istifadə olunur.
Üzvi şüşənin ən vacib fiziki və kimyəvi xassələri
| Xassə | Göstərici |
|---|---|
| Optik şəffaflıq | 92-93% (görünən işıqda yüksək keçiricilik) |
| Sıxlıq | 1,18-1,20 q/cm³ |
| Əyilmə möhkəmliyi | 90-110 MPa |
| Temperatur davamlığı | -40°C-dən +90°C-ə qədər |
| Suya davamlılıq | Yaxşı |
| UV şüalanmaya qarşı dayanıqlılıq | Yüksək |
| Kimyəvi dayanıqlılıq | Orta, bəzi həlledicilərə qarşı həssas |
Üzvi şüşənin kimyəvi quruluşu və formulu
Üzvi şüşə dedikdə əsasən polimetilmetakrilat (PMMA) nəzərdə tutulur. Bu birləşmə akril turşusunun metil efiri olan metilmetakrilatın polimerləşməsi nəticəsində əldə edilir. Üzvi şüşənin kimyəvi formulu (C₅O₂H₈)n şəklində yazılır, burada n – polimer zəncirindəki təkrarlanan monomer vahidlərinin sayını göstərir.
Bölünmüş izah:
- Monomer:
Metilmetakrilat, yəni C₅O₂H₈ molekulu. - Polimerləşmə:
Minlərlə monomerin kimyəvi birləşərək uzun zəncir (polimer) yaratması. - Polimer:
Nəticədə alınan material polimetilmetakrilat (PMMA) adlanır və üzvi şüşə kimi tanınır.
Üzvi şüşə quruluşca qeyri-üzvi şüşədən (SiO₂ əsaslı silikat şüşə) tamamilə fərqlidir. Onun molekulyar strukturu kovalent rabitələrlə birləşən üzvi zəncirlərdən ibarətdir ki, bu da ona elastiklik, mexaniki möhkəmlik və şəffaflıq verir.
Üzvi şüşənin üstünlükləri və çatışmazlıqları
Üzvi şüşənin ən əsas üstünlüyü yüksək şəffaflıq və yüngüllükdür. Eyni qalınlığa malik qeyri-üzvi şüşədən təxminən 2 dəfə yüngüldür və təsirdən çatlama ehtimalı çox aşağıdır. Onun səthi asanlıqla cilalana və yenidən bərpa oluna bilir. Material istənilən rəngdə boyana, termoformalaşdırıla, müxtəlif formalara salına bilər. Üzvi şüşə zərbəyə qarşı davamlıdır və tikinti, nəqliyyat, reklam, tibbi texnika kimi sahələrdə geniş tətbiq edilir.
Bununla belə, üzvi şüşə bəzi kimyəvi həlledicilərə, xüsusən asetona və benzola qarşı həssasdır, yüksək mexaniki gərginlik altında isə deformasiyaya uğraya bilər. Onun cızılma riski adi şüşəyə nisbətən daha yüksəkdir. Lakin müasir texnologiya səthə qoruyucu örtüklər çəkməyə və möhkəmliyi artırmağa imkan verir.
Üzvi şüşənin tətbiq sahələri və funksional imkanları
Üzvi şüşə bu gün ən müxtəlif sahələrdə, o cümlədən gündəlik həyatımızda geniş istifadə olunur. Onun əsas tətbiq sahələri aşağıdakılardır:
- Tikinti və memarlıq:
Daxili və xarici vitrajlar, pəncərə və qapı panelləri, dam örtükləri, işıqlandırma elementləri. - Optika və elektronika:
Linzalar, optik liflər, işıq diod örtükləri, monitor və displey panelləri. - Avtomobil sənayesi:
Avtomobil faraları, işıqlandırma və siqnalizasiya elementləri, interyer detalları. - Tibbi texnika:
Steril konteynerlər, laboratoriya alətləri, cərrahi cihazlar. - Reklam və dizayn:
Şəffaf lövhələr, stendlər, işıqlandırmalı panolar, dekorativ elementlər. - Aviasiya və hərbi texnika:
Təyyarə kabinələri, qoruyucu şüşələr, pilot kabinləri.
Üzvi şüşənin ekoloji və iqtisadi əhəmiyyəti
Üzvi şüşə istehsalı ənənəvi şüşəyə nisbətən daha az enerji sərfiyyatı tələb edir. Bu materialın yenidən emalı, bərpası və tullantılarının idarə olunması müasir ekologiya üçün aktual məsələlərdəndir. Təkrar emal texnologiyaları üzvi şüşənin iqtisadi səmərəliliyini və ekoloji təhlükəsizliyini artırır. Tibb və qida sənayesində də üzvi şüşənin steril və zərərsiz xüsusiyyətləri mühüm üstünlük sayılır.
Üzvi şüşə və qeyri-üzvi şüşənin müqayisəsi
| Xüsusiyyət | Üzvi şüşə (PMMA) | Qeyri-üzvi şüşə (silikat) |
|---|---|---|
| Tərkib | Polimetilmetakrilat (C₅O₂H₈)n | Silikon oksid (SiO₂ və s.) |
| Sıxlıq | 1,2 q/cm³ | 2,5 q/cm³ |
| Şəffaflıq | 92-93% | 80-90% |
| Qırılmaya davam | Yüksək | Orta |
| Cızılma riski | Orta | Aşağı |
| Termoformalaşdırma | Mümkündür | Çətindir |
| İstilik davamlığı | Orta | Yüksək |
Üzvi şüşənin gələcəkdəki inkişaf imkanları və innovasiyalar
Elm və sənayedə yeni polimer şüşə növlərinin yaradılması, nano-texnologiyaların tətbiqi, səth örtüklərinin təkmilləşdirilməsi, təkrar emal texnologiyaları, ağıllı materialların inkişafı və yeni optik cihazların hazırlanması istiqamətində böyük addımlar atılır. Yaxın gələcəkdə üzvi şüşə ekoloji cəhətdən daha dayanıqlı, çoxfunksiyalı və enerji effektiv material kimi yeni bazar seqmentlərinə daxil olacaq.
Üzvi şüşənin məişət və sosial həyatda yeri
Gündəlik həyatda üzvi şüşədən hazırlanan əşyalar evlərdə, ofislərdə, ictimai məkanlarda geniş istifadə edilir. Uşaq oyuncaq və aksesuarları, təhlükəsiz mebel elementləri, gigiyenik konteynerlər, işıqlandırma sistemləri və müasir memarlıq həlləri məhz bu materialın imkanları sayəsində mümkün olub.
Analitik kimya, biologiya və tibb laboratoriyalarında şəffaflıq, sterillik və mexaniki dayanıqlıq baxımından üzvi şüşə unikal imkanlar yaradır. Mikroskop linzaları, Petri qabları, reaksiya kolbaları, analitik çərçivələr və s. bir çox avadanlıq məhz PMMA və onun analoqlarından istehsal edilir.
Üzvi şüşə ilə bağlı əsas texniki tövsiyələr və təhlükəsizlik
Materialdan istifadə zamanı cızılmaya qarşı ehtiyatlı olmaq, çox yüksək temperaturdan uzaq tutmaq, asetondan və digər sərt həlledicilərdən istifadə etməmək, səthi qoruyucu örtüklərlə təchiz etmək məsləhətdir. Həmçinin, təkrar emal və düzgün utilizasiya da mütləq nəzərə alınmalıdır.
Üzvi şüşə müasir həyatın, texnologiyanın və sənayenin ən çox ehtiyac duyduğu, davamlı və funksional materiallardan biridir. Onun texnoloji imkanları, ekoloji üstünlükləri və iqtisadi sərfəliliyi getdikcə daha da artmaqdadır.
Ən Çox Verilən Suallar
Üzvi şüşə, əsasən polimetilmetakrilat (PMMA) adlı üzvi polimerdən hazırlanır. Bu material həm də akril şüşə, orqanik şüşə, plexiglas və ya perspeks kimi adlarla tanınır və yüksək şəffaflıq, yüngüllük və elastiklik kimi xüsusiyyətlərə malikdir.
Üzvi şüşənin əsas tərkibi polimetilmetakrilatdır və ümumi kimyəvi formulu (C5O2H8)n şəklində yazılır. Burada ‘n’ polimer zəncirində təkrarlanan monomer vahidlərinin sayıdır. Material uzun üzvi zəncirlərdən ibarətdir və qeyri-üzvi şüşədən fərqli quruluşa malikdir.
Üzvi şüşənin ən əsas üstünlükləri yüksək optik şəffaflıq (92-93%), yüngüllük, zərbəyə və sınmaya qarşı davamlılıq, asanlıqla formalaşdırılma və müxtəlif rənglərdə istehsal imkanıdır. Onun səthi cilalana və bərpa oluna bilir.
Üzvi şüşə bəzi kimyəvi həlledicilərə (məsələn, aseton, benzin) qarşı həssasdır, cızılma ehtimalı yüksəkdir və yüksək temperaturda deformasiya oluna bilər. Lakin müasir texnologiyalar səthin qorunmasını və davamlılığını artırmağa imkan verir.
Üzvi şüşə tikinti və memarlıqda, optika və elektronika sənayesində, avtomobil və aviasiya sənayesində, tibb və laboratoriya texnikasında, reklam və dizaynda, məişət əşyalarında və bir çox digər sahədə geniş tətbiq edilir.
Üzvi şüşə polimer əsaslıdır və karbon skeleti daşıyır, qeyri-üzvi (silikat) şüşə isə əsasən SiO2-dən ibarətdir. Üzvi şüşə daha yüngül, daha şəffaf, zərbəyə davamlı və termoplastikdir, lakin cızılma və bəzi kimyəvi təsirlərə qarşı daha həssasdır.
Üzvi şüşə ənənəvi şüşəyə nisbətən istehsal və utilizasiya baxımından ekoloji cəhətdən daha sərfəlidir. Onun təkrar emalı mümkündür və düzgün idarə edildikdə ekosistemdə problem yaratmır. Ancaq bəzi hallarda sintetik polimer olması ona qarşı ekoloji nəzarəti vacib edir.
Üzvi şüşə metilmetakrilat monomerinin polimerləşməsi yolu ilə alınır. Prosesdə katalizatorlar və xüsusi şərait tələb olunur. Sonra material preslənir, termoformalaşdırılır və istənilən forma verilir.
Gündəlik həyatda üzvi şüşədən hazırlanmış pəncərə və qapı panelləri, stendlər, işıqlandırma elementləri, akvariumlar, bəzək əşyaları, optik linzalar, gigiyenik qablar, təhlükəsiz oyun alətləri və avtomobil detallarına rast gəlmək mümkündür.
Materialdan istifadə zamanı səthi cızılmadan qorumaq, həlledicilərlə təmasdan çəkinmək, yüksək temperaturda saxlamamaq, kəskin kəsici alətlərlə işləyərkən ehtiyatlı olmaq və tullantıları düzgün utilizasiya etmək vacibdir.
