Därför går saker sönder

Allt den här bloggen handlar om är att laga sånt som är trasigt. Tyg blir tunt med tiden, järn rodnar av rost. Men varför går saker ens sönder? Vad bestämmer att ett par gympaskor håller i ett år, en dator fem, och en stol i trehundra? Vad är egentligen “slitage”? För att förstå det måste vi först ta en titt på vad våra saker egentligen består av. Vi tar det från början.

Kemi 101 – vad är saker gjort av?

Min anteckningsbok – otippad?

Allt runt omkring oss, och vi själva, består av materia. Denna utgörs av en palett av olika atomer. Dessa pyttepärlor till partiklar länkas samman på genom kemiska och fysikaliska bindningar. Vilka atomer och hur de kopplas samman avgör hur materialet beter sig.

Att våra möbler, kläder och prylar går sönder beror till syvende och sist på att bindningarna mellan atomerna går av, eller sätts ihop på nya sätt. Om och hur detta händer hänger på prylars makroskopiska och mikroskopiska egenskaper.

Makro – saker man ser

Makroskopiska egenskaper kallas sådant som är synligt och kännbart, t ex att trä är hårt och tyg är mjukt, att metall är formbart och kan ta rejäla smällar, medan glas är bräckligt och oböjligt. Till detta kan man också räkna hur man format själva prylen – tunt eller tjockt material, räta eller sneda vinklar, hårt eller löst sammansatt. Osv osv.

Makroskopisk påverkan är sådant som har sönder ett material på ett sätt som bryter otaliga bindningar samtidigt – man kan tydligt och snabbt se att nåt har hänt. En repa i golvet, en reva i tyg, eller en spricka i en skål. Skälet är oftast mekanisk påverkan, alltså att saker rör på sig, utsätts för tryck eller skav. Detta är rätt intuitivt. Rycker vi, slår eller trycker vi på saker tillräckligt hårt för det givna materialet kommer de brista. Vi sliter bokstavligt i bindningar mellan atomer och molekyler åt olika håll.

Mikro – en djupdykning till det inre

Detta skiljer sig från mikroskopiska egenskaper – sådant som vi inte kan se, vilket beror på vilka atomer som är inblandade, och hur de hänger samman.

Mikroskopisk påverkan är det som händer inne i själva materialet. Om det  på något sätt tillförs tillräckligt med energi kommer en bindning mellan två atomer gå av – som ett snöre som brister. Ibland fäster sig ändarna vid nya “snören” (atomer) och en ny förening har uppstått – men inte den som fyllde den önskvärda funktionen, den vi hade från början. Det kan också handla om att man tillsätter ett ämne som materialet reagerar med. Inte bra.

Förändringarna på mikronivå orsakas bl a av värme eller UV-strålning (i solljus) – båda källor till energi som kan sätta igång kemiska eller fysikaliska processer. Många material blir missfärgade när de utsätts för solljus eftersom färgämnena i dem förändras eller bryts ner, varesig det är trä, papper, läder eller en bjärt stycke tyg. Textil, trä och plast försvagas när solen får dess molekylära länkar att brista och blir skört och bräckligt. 

Vatten och syre är ämnen som gillar att reagera med annat – de är så kallade oxidationsmedel. De påverkar kanske framför allt på olika metaller i form av rost, ärgad koppar eller missfärgad mässing, men kan också sätta igång nedbrytningsprocesser i t ex trä, textil, papper, läder (gärna med värme, i ljuv symfoni). Andra ämnen som färgämnen som färgar av sig, eller basiska eller sura ämnen som bryter ner material jobbar också på mikronivå – i alla fall tills det gått hål.

Skiljelinjen mellan makroskopiskt och mikroskopiskt är inte alltid glasklar, eftersom vad som händer inne i materialet kommer påverka hur prylen beter sig makroskopiskt. Vissa saker ligger i gränslandet. En cykelkedja som sakta töjer ut sig när man utsätter den för tryck, så att metallatomerna börjar röra på sig, eller att komponenterna i elektronik börjar fungera sämre för att de påverkats av värme och ändrat struktur och sammansättning.

Så vad bestämmer hur snabbt de här processerna går? 1. Hur mycket saken används. Ju mer användning, desto snabbare slits den. En stol man sitter på flera timmar per dag kommer slitas snabbare än en finstol man använder i särskilda sammanhang. 2. Hur tuff användningen är för det givna materialet och hur känsligt det är för påverkan. Här är det återigen av betydelse hur materialet reagerar på värme, fukt och mekanisk påverkan. Vissa material är helt klart känsligare än andra.

Puh, mycket kemi. Tycker ni det är lika intressant som jag, som är besatt av material, eller nöjer ni er med vilken lösning som helst bara det funkar?

Ett svar på ”Därför går saker sönder”

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *