플라스틱이 썩지 않는 이유는 분자 구조와 어떤 관련이 있나요?
안녕하세요. 유기물은 오랜 시간이 지나면 모두 CO2로 분해가 되는데요, 반면에 오랜 시간이 흐르더라도 플라스틱이 썩지 않는 이유는 분자 구조와 어떤 관련이 있나요?
안녕하세요.
말씀해주신 것과 같이 유기물은 대부분 자연계의 미생물에 의해 분해되어 최종적으로 이산화탄소(CO₂)와 물(H₂O)로 전환되지만, 플라스틱은 그와 달리 수백 년이 지나도 거의 분해되지 않습니다.
자연계의 유기물, 예를 들어 단백질·지질·셀룰로오스 등은 대부분 탄소(C), 수소(H), 산소(O), 질소(N) 등이 포함된 구조로 이루어져 있으며, 이들 사이의 결합은 상대적으로 약한 극성 공유결합이나 수소결합으로 이루어져 있습니다. 이때 이러한 결합은 효소나 미생물이 쉽게 인식하고 끊을 수 있기 때문에, 자연적인 생분해 과정이 원활하게 일어납니다.
반면에 플라스틱은 주로 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 폴리염화비닐(PVC) 등과 같이 고분자 화합물 형태로 되어 있습니다. 이 플라스틱의 주사슬은 대부분 탄소 원자들끼리 단단히 연결되어 있는데오 이 결합 에너지는 약 350 kJ/mol 이상으로, 미생물의 효소나 열적 에너지만으로는 쉽게 끊어지지 않습니다. 또한 플라스틱의 표면은 대부분 비극성 구조로 되어 있어서 물에 잘 젖지 않고, 미생물 효소가 부착하기 어렵습니다. 즉, 생체 내 효소가 플라스틱을 인식하거나 결합할 수 없기 때문에 생분해 효소가 작용하지 못하는 것입니다. 감사합니다.
안녕하세요. 정철 박사입니다.
플라스틱등은 고분자 화합물입니다 일반적인 유기물이 아니기때문에 분해가 되지않는것입니다~
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
특정 물질이 썩는다는 것은 미생물에 의해 분해가 일어나야 합니다. 이러한 분해는 분자간의 결합을 끊는 것을 의미하는데 플라스틱의 c-c 탄소탄소 결합은 너무 안정하고 강력하여 미생물이 분해를 할 수가 없기 때문입니다.
또한 c-c 결합 자체가 사슬 처럼 이루어져 있어 효소가 침입하여 분해하기 복잡한 것도 이유중의 하나 입니다. 그리고 미생물이 이를 분해하지 않는 또다른 이유는 플라스틱은 인류가 만들어낸 물질이고 자연계에는 존재하지 않기에 미생물이 이를 먹이로 인식하지 않는 것도 있습니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)