Au niveau moléculaire, un polymère est une chaîne de sous-unités, un peu comme des briques Lego reliés les uns aux autres pour former une structure longue ou à chaîne. Il existe plusieurs types de polymères, et les réactions nécessaires pour les décomposer dépendent du type de polymère. Vous ne voudriez pas, par exemple, utiliser la même approche pour briser le polystyrène dans une tasse de styromousse et de la cellulose dans une feuille de papier. Néanmoins, certaines méthodes pour les décomposer sont particulièrement fréquents.
La combustion
La combustion est peut-être la méthode la plus simple et la plus polyvalente pour décomposer les polymères organiques. Elle implique une réaction radicalaire en chaîne, où les intermédiaires de réaction sont des radicaux - les espèces hautement réactives avec un électron non apparié --- et il se décompose rapidement le polymère complètement dans l'eau et le dioxyde de carbone. Parfois, la combustion peut être incomplète, auquel cas elle donnera d'autres produits tels que le monoxyde de carbone. Le bois contient des polymères tels que la cellulose et de la lignine, de sorte que lorsque vous regardez la consommation de bois, vous regardez les polymères consument.
Hydrolyse
L'hydrolyse ou de l'eau de fractionnement, décrit les réactions qui se produisent quand une molécule d'eau est ajoutée à un polymère, qui le sépare en sous-unités. En général, ce processus se déroule à l'aide d'un catalyseur. L'acide et l'hydrolyse des polyesters et des polyamides catalysé par une base sont des méthodes efficaces dans la chimie organique. Nature préfère la catalyse enzymatique, et lorsque les protéines et les polynucleotides dans les cellules sont décomposées par hydrolyse, cette tâche est accomplie à l'aide de catalyseurs enzymatiques. L'hydrolyse est un sous-ensemble d'une classe plus large de réactions appelées solvolyse. L'eau est le solvant le plus courant dans les milieux naturels et industriels, cependant, l'hydrolyse est de loin le type le plus important et représentatif du processus de solvolyse.
dégradation UV
La lumière ultraviolette est l'un des mécanismes les plus importants par lesquels les polymères synthétiques décomposent, car les polymères synthétiques sont couramment utilisés à l'extérieur ou dans des environnements ensoleillés et donc exposés à la lumière UV. Le polypropylène, le polystyrène et le polyethylene sont des exemples de polymères qui ont tendance à devenir cassant après une exposition prolongée, tandis que les matériaux fabriqués à partir de polymères tels que le PVC et le polyacrylonitrile ont tendance à se décolorer et ont une apparence "blanchie". UV peut briser la chaîne principale du polymère ou de provoquer la réticulation à travers une variété de réactions. Les humains ne servent généralement pas la lumière UV pour dégrader les polymères intentionnellement - ce processus est presque toujours un résultat indésirable.
thermolyse
La thermolyse décrit des procédés où les polymères sont chauffés à des températures élevées, initiant une série de réactions qui décomposent le polymère vers le bas. Pyrolyse, le chauffage des polymères à haute température en l'absence d'oxygène, est peut-être le type le plus important du processus de dégradation thermique pour les chimistes industriels, qui appliquent cette technique dans le raffinage du pétrole brut. La thermolyse peut causer des groupes secondaires tels que les atomes de chlore en PVC pour se libérer de la chaîne, ou il peut induire des cassures dans le squelette de la chaîne elle-même.