Teflon

Známy nelepkavý poťah na vnútornej časti väčšiny kuchynského riadu je zároveň najklzkejšou umelo pripravenou hmotou. Má približne rovnaký trecí moment ako ľad. Keby pokrýval ulice bolo by takmer nemožné po nich chodiť a jazdiť. Vďaka tomuto nelepkavému povrchu, nazvanému PTEF, sa nám nepripečie k panvici škvarenina, ani na karamel sa meniaci cukor. Kvôli výnimočným vlastnostiam je PTEF ideálnym materiálom, z ktorého sa robia povrchy umelých kĺbov. Chirurgovia oceňujú práve nízke trenie. PTEF je jedným z najobdivuhodnejších umelo pripravených materiálov, vyhľadávaných nielen pre svoje trecie vlastnosti, ale aj pre odolnosť proti vysokým aj veľmi nízkym teplotám. Navyše je inertný, dosť odolný voči väčšine chemických látok a má aj dobré izolačné vlastnosti. Skratka PTEF znamená polytetrafluóretylén. Objavil ho takmer náhodou roku 1938 americký inžinier Dr. Roy Plunkett zamestnanec firmy Du Pont, ktorý sa zaoberal výskumom chladiacich kvapalín. Novoobjavenú látku potom spoločnosť patentovala pod obchodným názvom Teflon. PTEF sa ťažko spracováva a dlhý čas sa preň nenašlo vhodné využitie. Až v päťdesiatych rokoch ho pod názvom Tefal na prvých nelepkavých panviciach uviedol na trh francúzsky inžinier Mark Gregoire. V jeho šľapajach šiel rad výrobcov s bohatou škálou riadu na varenie a pečenie i kuchynských zariadení. Od začiatku štyridsiatych rokov sa teflón využíval aj priemyselne. Priaznivé frikčné vlastnosti našli uplatnenie v ložiskách strojov s uloženým hriadeľom. Teflonové ložiská sú samomazacie a nevyžadujú si žiadne ďalšie premazávanie. Kvôli zvýšeniu mechanickej odolnosti sa spevňujú rôznymi materiálmi, napríklad sklennými alebo karbónovými vláknami. Používajú sa najmä v chemicky agresívnych prostrediach, kde by kovové ložiská zhrdzaveli, napríklad vnútri čerpadiel používaných pri spracovávaní kyselín. Väčšina chemikálií vrátane vriacich zásad a kyselín, PTEF nenarúša. Dokonca i lúčavka kráľovská (zmes koncentrovanej kyseliny chlorovodíkovej a dusičnej), rozpúšťajúca zlato i striebro, necháva PTEF na pokoji. Jedinými chemikáliami, ktoré sú schopné porušiť povrch PTEF, sú roztavený sodík, vápnik a fluór pri vyššej teplote. Vďaka chemickej odolnosti PTEF sa jedlo na panvici nepripaľuje a každá organická hmota vrátene ľudského tkaniva zostáva nedotknutá. Núkajú sa tak aplikačné možnosti v chirurgii telových náhrad. pri umelých kĺboch okrem iných výhod hovorí pre PTEF aj nízke trenie.

po impregnácii uhlíkom možno PTEF použiť aj nahrádzanie drobných kostí v oblasti tváre. Ďalším významným prínosom PTEF sú výborné izolačné vlastnosti, kvôli ktorým sa často využíva ako obal elektrických drôtov. Veľkou výhodou je jeho konštantná flexibilita aj pri obrovskom teplotnom rozsahu od -270 C(3 stupne nad absolútnou nulou) do 260 C. Z PTEF sa robí izolácia káblov kozmických telies, ktoré sú pri lete po obežnej dráhe vystavené extrémnym teplotám-žeravému teplu slnka a mrazivému chladu na odvrátenej strane Zeme. Za priaznivú kombináciu vlastností vďačí PTEF svojej chemickej štruktúre. Molekula PTEF sa skladá z dlhého reťazca(skeletu) atómov uhlíka, na každom s dvoma atómami fluóru. Chemická väzba medzi atómami uhlíka a fluóru je extrémne pevná a tým zabezpečuje PTEF jeho mimoriadne nízku interaktivitu. Okrem toho dochádza aj k silným interakciám uhlík-fluór medzi susednými reťazcami. Pretože sú silnejšie ako príťažlivá sila vysielaná k molekulám ostatných látok, povrch PTEF je klzký a nič sa na ňom neprilipne. Výsledkom silných intermolekulárnych interakcií je i nezvyčajný proces topenia PTEF. Pôsobením tepelnej energie sa molekuly štiepia a PTEF sa rozkladá. Intermolekulárne sily sú však také veľké, že množstvo energie potrebnej na to, aby sa dosiahol bod topenia je mimoriadne vysoké.
Spomenutý americký inžinier Dr. Roy Plunkett si všimol, že tepelným štiepením plynného tetrafluóretylénu, ktorý použil ako východiskovú látku pre nové chladivá, vznikol PTEF. Pri tlaku 40 až 59 atmosfér sa v prítomnosti peroxidových katalyzátorov plynný tetrafluóretylén polymerizuje a tvorí práškovitý PTEF. Ten sa vzápätí pri vysokom tlaku a teplote roztaví s prímesou vhodného spojiva (aby sa zamedzil rozklad PTEF pri tavení) vo forme a vznikne tuhý blok PTEF. Nelepkavý povrch kuchynského riadu sa vyrobí tak, že suspenzia práškového PTEF a vody sa nastrieka na povrch panvice a zapečie sa.


Zdroj: Reader's Digest Výber: Ako funguje svet?.