อลูมิเนียมกับพลาสติก: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

โคมไฟ แผงประดับโต๊ะ กรอบรูป ของเล่น กระเป๋าเดินทาง ถุงขยะ กรวยจราจร เป็นผลิตภัณฑ์บางส่วนที่ใช้ในชีวิตประจำวัน

ผลิตจากอะลูมิเนียมหรือพลาสติก จึงกล่าวได้ว่าการใช้ทั้งอะลูมิเนียมและพลาสติกในชีวิตประจำวันของเราเพิ่มมากขึ้น

ในเปลือกโลก อลูมิเนียมเป็นสิ่งที่มีมากเป็นอันดับสาม  

ในโลกนี้ อะลูมิเนียมพบร่วมกับโพแทสเซียม แคลเซียม และเหล็ก ดังนั้นจึงไม่พบเพียงลำพัง ในทางกลับกัน โมเลกุลอินทรีย์มีบทบาทสำคัญในการผลิตพลาสติก

ในบทความนี้ จุดมุ่งหมายหลักคือการสร้างความแตกต่างระหว่างอะลูมิเนียมและพลาสติก 

ประเด็นที่สำคัญ

1. อลูมิเนียมเป็นโลหะที่มีน้ำหนักเบา แข็งแรง และสามารถรีไซเคิลได้ ซึ่งใช้ในการใช้งานที่หลากหลาย เช่น อุตสาหกรรมยานยนต์ การบินและอวกาศ และบรรจุภัณฑ์
2. พลาสติกเป็นวัสดุสังเคราะห์ที่ทำจากโพลีเมอร์ ซึ่งใช้ในผลิตภัณฑ์จำนวนมากเนื่องจากมีความสามารถรอบด้าน ต้นทุนต่ำ และขึ้นรูปได้
3. อลูมิเนียมมีความต้านทานความร้อนและความแข็งแรงสูงกว่าพลาสติก แต่พลาสติกนั้นแปรรูปได้ง่ายกว่าและสามารถปรับให้เข้ากับคุณสมบัติเฉพาะได้

อลูมิเนียมกับพลาสติก 

อลูมิเนียมเป็นวัสดุโลหะน้ำหนักเบา ทนต่อการกัดกร่อน ซึ่งเหมาะสำหรับงานโครงสร้าง พลาสติกเป็นวัสดุที่ไม่ใช่โลหะและมีน้ำหนักเบากว่า ซึ่งใช้เมื่อต้องการความต้านทานการกัดกร่อนและฉนวน แต่มีโครงสร้างเสียงน้อยกว่า

อะลูมิเนียมเป็นโลหะสีขาวเงินน้ำหนักเบาในกลุ่มหลัก 13 ของตารางธาตุ เนื่องจากกิจกรรมทางเคมี อะลูมิเนียมจึงไม่เคยเกิดขึ้นในธรรมชาติในรูปแบบโลหะ

ในขณะเดียวกันสารประกอบของมันมีอยู่ในระดับน้อยหรือมากในพืช สัตว์ และหินเกือบทั้งหมด  

พลาสติกมีความสามารถในการขึ้นรูปหรือขึ้นรูปด้วยแรงดันและการใช้ความร้อน ชื่อทางเคมีของโพลีเมอร์หลายชื่อถูกใช้เป็นพลาสติกและกลายเป็นที่รู้จักของผู้บริโภค

ในขณะเดียวกัน บางชนิดเป็นที่รู้จักกันดีในชื่อทางการค้า เช่น โพลิเมทิลเมทาคริเลต และตัวย่อ เช่น PET 

ตารางเปรียบเทียบ

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	อลูมิเนียม	พลาสติก
การค้นพบ	ฮันส์ คริสเตียน ออร์สเต็ด (1824)	ลีโอ เบเคลันด์ (1907)
ลักษณะ	โลหะสีเทาเงิน	ไฮกลอส (เรียบและเงา)
Durability	More	น้อยกว่า
การนำไฟฟ้า	ตัวนำที่ดี	ตัวนำไม่ดี
จุดหลอมเหลว	ประมาณ 1220°F	ระหว่าง 160-210°C

อลูมิเนียมคืออะไร? 

อะลูมิเนียมมีความสัมพันธ์กับออกซิเจนอย่างมาก และบนพื้นผิว แบบฟอร์มจะเป็นชั้นป้องกันของออกไซด์เมื่อสัมผัสกับชั้นดังกล่าว มองเห็นได้คล้ายกับเงินในความสามารถในการสะท้อนแสงและสี

ทางเคมี ในกลุ่มโบรอน อะลูมิเนียมเป็นโลหะหลังทรานซิชันและก่อตัวเป็นสารประกอบส่วนใหญ่ในสถานะออกซิเดชัน +3 

การผลิตอะลูมิเนียมเริ่มต้นด้วยการสกัดหินบอกไซต์ออกจากพื้นดิน ด้วยความช่วยเหลือของกระบวนการของไบเออร์ แร่บอกไซต์จะถูกแปรรูปและเปลี่ยนเป็นอลูมินา

จากนั้นใช้กระบวนการ Hall-Heroult จากนั้นจึงผ่านกระบวนการและทำให้ได้โลหะขั้นสุดท้ายที่เป็นอะลูมิเนียม  

การกู้คืนโลหะโดยการรีไซเคิลได้กำหนดหน้าที่สำคัญของอุตสาหกรรมอลูมิเนียม ประกอบด้วยการหลอมเศษและต้องการพลังงานเพียงประมาณ 5% เพื่อสร้างอะลูมิเนียมจากเศษเหล็ก

การหลอมกองอะลูมิเนียมจะทำให้เกิดขี้เถ้าน้อยลง โดยมีรายงานว่ามีปริมาณขยะต่ำกว่า 1%

ใกล้แหล่งทำเหมือง จะเกิดอะลูมิเนียมในระดับที่สูงขึ้น อะลูมิเนียมในปริมาณเล็กน้อยจะถูกปล่อยไปยังเตาเผาขยะหรือโรงไฟฟ้าที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง

เมื่อฝนตก อะลูมิเนียมในอากาศจะถูกชะล้างหรือจับตัวเป็นก้อน ในขณะที่อนุภาคขนาดเล็กของอะลูมิเนียมจะคงอยู่ในอากาศได้เป็นเวลานาน

พลาสติกคืออะไร? 

พลาสติกเป็นขอบเขตของวัสดุกึ่งสังเคราะห์หรือสังเคราะห์ที่ใช้สารหลักของโพลีเมอร์ ผ่าน เชื้อเพลิงฟอสซิล- สารเคมีพื้นฐาน ได้แก่ ปิโตรเลียมหรือก๊าซธรรมชาติเป็นพลาสติกที่ทันสมัยที่สุด

วิธีการทางอุตสาหกรรมในปัจจุบันใช้ตัวแปรที่สร้างขึ้นจากสารหมุนเวียน เช่น อนุพันธ์ของฝ้ายหรือข้าวโพด

ในประเทศที่พัฒนาแล้ว การใช้พลาสติกประมาณ 20 ใน XNUMX ของบรรจุภัณฑ์ และเท่าๆ กันในการใช้งาน เช่น ท่อประปา ปั๊ม หรือผนังไวนิล ผู้ใช้รายอื่นประกอบด้วยของเล่น เฟอร์นิเจอร์ และพลาสติกมากถึง XNUMX% ในรถยนต์

การใช้งานพลาสติกอาจแตกต่างกันไปในโลกที่กำลังพัฒนา

Bakelite เป็นพลาสติกสังเคราะห์เต็มรูปแบบเป็นรายแรกของโลก

ทุกวันนี้ มีการผลิตพลาสติกที่มีลักษณะเฉพาะหลายสิบชนิด เช่น โพลิเอทิลีน (ใช้ในโพลีไวนิลคลอไรด์และบรรจุภัณฑ์ของผลิตภัณฑ์) ที่ใช้ในท่อและการก่อสร้างเนื่องจากความทนทานและความแข็งแรง

นักเคมีหลายคนมีส่วนร่วมในวิทยาศาสตร์ของสารพลาสติกที่เกี่ยวข้องกับ Herman Mark และ Hermann Staudinger ผู้ได้รับรางวัลโนเบล

ความโดดเด่นและความสำเร็จของพลาสติกเริ่มขึ้นในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 นำไปสู่ปัญหาสิ่งแวดล้อมอย่างกว้างขวาง เนื่องจากในระบบนิเวศตามธรรมชาติ อัตราการย่อยสลายจะช้า

เพื่อลดความกังวลด้านสิ่งแวดล้อม อุตสาหกรรมพลาสติกส่งเสริมการรีไซเคิลในปลายศตวรรษที่ 20 ในขณะที่ยังคงผลิตพลาสติกบริสุทธิ์

ความแตกต่างหลักระหว่างอลูมิเนียมและพลาสติก 

1. ในแง่ของสิ่งแวดล้อม อะลูมิเนียมรีไซเคิลได้ง่ายกว่าและมีอันตรายน้อยกว่าพลาสติก ในทางตรงกันข้าม พลาสติกรีไซเคิลได้ยากเพราะไม่สามารถย่อยสลายหรือย่อยสลายได้ ดังนั้นพลาสติกจึงเป็นอันตรายมากกว่าอลูมิเนียม  
2. ผลกระทบของสภาพอากาศที่มีต่ออะลูมิเนียมมีมากกว่าพลาสติก และนั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงมีอายุการใช้งานที่สั้นกว่า ในขณะที่พลาสติกไม่ได้รับผลกระทบจากสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงและไม่เน่าเสีย ดังนั้น ผลิตภัณฑ์พลาสติกจึงมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าเมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์อะลูมิเนียม  
3. อลูมิเนียมสามารถใช้ได้กับผลิตภัณฑ์หลายประเภทเช่นฟอยล์ เบียร์ กุญแจ เครื่องครัว รถยนต์ ชิ้นส่วนเครื่องบิน และอื่นๆ อีกมากมาย ในทางกลับกัน พลาสติกสามารถนำมาใช้ในอาคารและการก่อสร้าง การขนส่ง การผลิตบรรจุภัณฑ์ เครื่องจักรอุตสาหกรรม เป็นต้น  
4. เมื่อพูดถึงข้อดี น้ำหนักเบา ไร้กลิ่น ทนต่อการกัดกร่อน ไม่ซึมผ่าน การนำความร้อนและการสะท้อนแสงเป็นข้อดีบางประการของอะลูมิเนียม ในทางกลับกัน ข้อดีของพลาสติกคือมีความสามารถรอบด้าน ทนทานต่อน้ำและสารเคมี คุณสมบัติด้านสุขอนามัย ความปลอดภัยที่ดีสำหรับบรรจุภัณฑ์อาหาร เป็นต้น  
5. เมื่อเปรียบเทียบความแข็งแรงของอะลูมิเนียมกับพลาสติกแล้ว อะลูมิเนียมจะแข็งแรงกว่าพลาสติก เพื่อเสริมความแข็งแรงของอะลูมิเนียม ไม่จำเป็นต้องใช้วัสดุเพิ่มเติม ในทางตรงกันข้าม การหลอมรวมพลาสติกกับเหล็กหรือแก้วทำให้มีความแข็งแรง แต่พลาสติกก็ยังไม่แข็งแรงเท่าอะลูมิเนียม 

อ้างอิง  

1. https://acsess.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.2134/agronmonogr9.2.c16
2. https://royalsocietypublishing.org/doi/abs/10.1098/rstb.2009.0054

อัพเดตล่าสุด : 16 กรกฎาคม 2023