STEM X 行業:化工生活 息息相關

[2017.02.06] 發表
Tony哥哥(圖:曾嘉敏)
(圖1)(圖:曾嘉敏)
(圖2)(圖:曾嘉敏)
(圖3)(圖:曾嘉敏)
(圖4)(圖:曾嘉敏)
早前消委會檢測中,有擦膠沒有檢出含有害塑化劑,便是使用巴斯夫生產的塑化劑作為原材料。(圖:曾嘉敏)
(圖5)(圖:曾嘉敏)
(圖6)(圖:曾嘉敏)

【明報專訊】巴斯夫於1865年在德國成立,現時為全球最大的化工公司,Tony哥哥說,最基本的化工業務與科學有關,「研發的物料是否達到所需要求,是我們必須考慮的」,例如有電子工業公司想設計一款纖薄、可摺疊的手機屏幕,便由他們透過化學研究,即把各種基本的元素排列組合,製造所需的原材料。

部分現有的物料或衍生問題,例如生產皮革牽涉動物權益,他們會嘗試研發替代物料,「我們生產的化工原材料可製成人造皮,已有很多大品牌採用」。

■化工公司生產什麼產品?

Tony哥哥解釋:「化工原材料是組成不同物料的最基本單位,例如尼龍纖維是常見的原材料,可用於製造衣服、地氈、雨傘等。」該公司的原材料主要來自石油,可生產膠水、油漆、化妝品等,其業務領域包括建築材料、營養與健康產品、農作物保護產品等。此外,巴斯夫也研究可持續發展的原材料,「石油的價格浮動大,而且大家都關注石油會耗盡及環保問題。所以我們會利用植物油及廚餘中的脂肪製作原材料,品質與石油化工產品一樣」。

■小實驗

化工原材料有不同特性,Tony哥哥準備了兩種原材料——氯化鈣(calcium chloride)和海藻酸鈉,與立旻和卓然一起做小實驗,看看過程中的有趣變化!

1. 將250毫升清水倒進碗中,加入兩匙氯化鈣,攪拌至溶解(圖1)

2. 用針筒把海藻酸鈉加入水中攪拌(圖2)

3. 海藻酸鈉由液體變成固體。立旻和卓然大呼神奇!「質感有點像粉絲,有點軟。」(圖3)

4. 把固體海藻酸鈉分別放進冰水(圖4右)及暖水(圖4左)中,觀察其變化,「在冰水的變深色了,暖水的則變淺色了!」只要改變水溫,顏色會有相應變化,立旻和卓然玩得不亦樂乎!

■原理

.氯化鈣特點

Tony哥哥解釋,氯化鈣即衣櫃吸濕劑或乾燥劑所用的原材料,吸水力強,價錢不高。當氯化鈣與海藻酸鈉產生化學反應,海藻酸鈉會變成固體。

.海藻酸鈉特點

海藻酸鈉是部分化妝品、食物等的原材料,Tony哥哥說:「部分海藻酸鈉是可食用的,例如仿三文魚子,便是這種質感。」若水溫4℃以下,海藻酸鈉染料中的色素會變深色,29℃以上則變淺色,可應用於魚缸溫度計、奶樽溫度計等。

■日常生活中的化工足[

善用化工原材料,便可製成不同類型的產品,便利生活之餘,更有助保護環境。

■尼龍纖維

Tony哥哥帶來一盒化工原材料,立旻和卓然認為白色的小顆粒像白米,Tony哥哥笑稱:「是膠啊,你們摸摸看。」這些小顆粒原來是尼龍纖維,用以製成牙刷毛、地氈、雨傘、防水衣物、汽車部件等,用途廣泛,而且它防水佳、輕巧、快乾及堅韌。

■塑化劑

人們聽到塑化劑就怕,Tony哥哥指出它並非洪水猛獸。「因為之前台灣有食品加入塑化劑,令大家怕了。其實這種化工原材料非食用的,平日接觸沒有問題。」擦膠、電線外層等也加入了塑化劑,可令膠質變軟。

他指出,很多國家禁止使用鄰苯二甲酸酯(Phthalate)類的塑化劑來製造食物器皿,因會影響人類生殖荷爾蒙。「我們公司研製了另一種安全的非鄰苯類,得到很多醫學認證,更應用於醫療用品,例如吊鹽水的軟膠喉。」

■三聚氰胺

提起三聚氰胺,香港人總想起內地毒奶粉事件,但Tony哥哥表示,只要用得其所便無害。這白色小塊是三聚氰胺樹脂泡沫,沾上一點水,可輕易除去白板上的油性筆筆[。它有細密的微孔結構,「用顯微鏡可看到其表面凹凹凸凸,具磨蝕作用,可把物件表面的污[刮走,但沒有百潔布般粗糙」。除了清潔,也用於建築、汽車及飛機的隔熱材料。

■聚乳酸

膠袋難以腐化?原來只是香港步伐落後!Tony哥哥說,香港每日有大量廚餘,棄置或回收是個大難題,被膠袋阻隔的廚餘更難以分解。他們以原材料聚乳酸(PLA)生產可生物降解的塑料,製成可被微生物分解的膠袋,只要在一定溫度及濕度的泥土中,約90日便可完全分解,成為土地的營養。「外國有法例規管廚餘的處理,包括日本、韓國、澳洲、加拿大、新西蘭、歐盟國家等,甚至內地也有用這種膠袋,廚餘與膠袋可一併分解。」(圖5)

立旻和卓然獲Tony哥哥送贈匙羹,把它放入冷水,不禁大叫「嘩!」,原來製造匙羹的物料遇冷會變成紫色。Tony哥哥指出,部分化學物質遇不同溫度會出現顏色變化。(圖6)

■學生感想

廖立旻:「本以為化工是很危險、很沉悶的事,但參觀後發現(過程)很好玩、很有趣,而且與生活息息相關,可應用在玩具、服裝、運動鞋、化妝品、農業、醫學等,能大大改善生活。」

陳卓然:「經過這次參觀,我覺得化學是很奇妙的(專業)。 當某些元素遇上另一些元素或條件時,可創造出完全不同的物質和反應,太有趣了!」

■想一想

1. 若新產品的價格較高,但有助環保,例如可被微生物分解的膠袋,你認為香港應否採用?為什麼?

2. 你認為便利生活與保護環境是否難以兩全其美?為什麼?

■關鍵詞

化工原材料 chemicals

實驗 experiment

石油 petroleum

文、圖:曾嘉敏

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