Пензенские ученые создали базу данных для разработки пластмассы

Ученые из Пензы создали базу данных, которая содержит сведения о миграции органических соединений из полистирола и позволит подобрать оптимальный состав будущего изделия.

Пластмасса - искусственно созданный материал на основе природных или синтетических полимеров. Простота работы и доступность сделали ее незаменимой во многих сферах промышленности. Существует множество видов пластика, содержащих различные добавки и отличающихся химическими и физическими свойствами, структурой и способом получения. Поэтому, например, вид, идеально подходящий для изготовления строительных материалов или медицинского оборудования, нельзя использовать в качестве пищевой тары.

«К сожалению, очень часто люди используют пластмассу не по назначению. Самый простой бытовой пример, когда пластиковую тару без специальной маркировки, позволяющей разогревать в ней пищу в микроволновке, подвергают СВЧ-излучению. Нерациональное использование пластика несет определенные опасности. Из-за неправильной эксплуатации пластмассовой тары вещества, содержащиеся в пластике — наполнители, пластификаторы и добавки, могут „выходить” в окружающую среду, происходит выпотевание, вымывание, токсические вещества мигрируют», - рассказала Наталия Волкова, один из разработчиков базы данных, кандидат биологических наук, заведующий кафедрой «Химия и методика обучения химии» ПГУ.

Что содержит база данных и как проводились исследования

В предлагаемой базе данных собраны сведения о миграции органических соединений из полистирола. В ней содержатся 66 различных наименований. Эти данные, позволяющие подобрать оптимальный состав будущего изделия, могут использовать, например, производители упаковочных материалов. Авторы отмечают, что полистирол был выбран, потому что именно из него производят пластмассовую тару для пищевой промышленности. Баночки для йогуртов, сметаны, творожков, лотки для мяса, рыбы, яиц - все это полистирол. Этот полимер устойчив к перепадам температур, не меняет вкус и запах продуктов.

В ходе эксперимента ученые путем экстракции (извлечения с помощью растворителя) выделяли из полистирола токсичное вещество - бензальдегид. Для этого использовали пять видов растворителей: воду, этиловый, пропиловый, бутиловый спирты и четыреххлористый углерод.

Выбор растворителей был обусловлен тем, что они близки к веществам, которые могут содержаться в пище. Например, четыреххлористый углерод — близкий к жирам по полярности экстрагент. Определение концентрации бензальдегида в полистироле осуществлялось спектрофотометрическим методом.

Результаты исследования

«Мы получили убедительные результаты: нагревание такого пластика в органических растворителях приводит к тому, что токсические вещества переходят в экстрагент. Наш эксперимент позволяет предположить, что в жиры, содержащиеся в пище, после нагревания будут мигрировать токсические вещества из пластика. Разумеется, при неправильной эксплуатации тары», — поделилась Наталья Волкова.

Больше всего токсических веществ перешли в этиловый и пропиловый спирты, а наименее эффективным растворителем оказалась вода.

Авторы отмечают, что предложенный ими подход — экономичный и не требует дорогостоящих оборудования и реагентов.