Eg elskar å laga mat. Oppvask, derimot, er ikkje like gildt. Det har eg løyst med teflonpanner og -kjelar. I dei heng ingen ting fast. Eg har sjølvsagt undra meg på korleis det kan ha seg at ingen ting festar seg på teflonen når han festar seg så godt på panna.

Svaret finn eg i eit gamalt Scientific American. Teflon er eit varemerke til kjemiselskapet DuPont. Det er eit plastmateriale laga av polytetrafluoreten (PTFE). Fluoratoma avviser nesten alle andre stoff og hindrar at dei hengjer seg på.

For å få PTFE til henga på panna kan ein bruka ulike metodar. Ein metode er å bombardera sida av PTFE-en inn mot panna med ion som vert akselererte i eit vakuumkammer med eit sterkt elektrisk felt. Då vert mange fluoratom slått vekk og kan bytast ut med oksygenatom som hengjer seg lett på yter. Ein annan metode er anten å sandblåsa panna eller å handsama ho kjemisk med syrer for å gjera ho mikroskopisk ujamn. Deretter vert PTFE pressa på panna. 

Historia bak teflon er interessant. Roy J. Plunkett i DuPont forska i 1938 på om tetrafluoretengass (TFE) kunne brukast som kjølevæske i kjøleskåp. Han hadde gassen på behaldarar og brukte vekta deira for å finna ut kor mykje gass det var att. Ein dag oppdaga han at det ikkje kom meir gass ut av ein behaldar sjølv om vekta tilsa noko anna.

Han vart forviten og skar behaldaren i to. Inni fann han eit kvitt belegg. Noko av TFE-gassen hadde reagert med jarnet i behaldaren som katalysator, polymerisert seg til store molekyl i lange lenkjer og vorte til eit kvitt pulver (PTFE) med vedunderlege eigenskapar. Dette er eit klassisk døme på serendipitet, eller flaks på godt norsk. PTFE er lite reaktivt, har låg friksjon og stor overflatespenning, slik at ingenting festar seg. I tillegg er det vanskeleg å bryta ned, og det varer nærast evig.

Ein kan leva eit sutlaust og friksjonsfritt liv med teflon. Plasten er kanskje skadeleg, men etter å ha laga mat i Høyang aluminiumskjelar i førti år treng ein kanskje ikkje uroa seg likevel?

Foto: Per Thorvaldsen

Korleis lagar ein PTFE? Ein startar med metan og klor og lagar kloroform. Kloroformen vert kjemisk blanda med hydrogenfluorid, slik at ein får klordifluormetan. Klordifluormetanet vert så varma opp utan tilgang til oksygen, pyrolyse, og vert til TFE. Sidan TFE er særs eksplosiv, må han kjølast raskt ned og polymerast til PTFE med ein gong.

Typisk skjer produksjon av TFE og PTFE på same stad. Ei rekkje av detaljane om korleis TFE vert laga, er løynde av økonomiske årsaker, men to teknikkar er kjende. Suspensjon som gjev pellets som kan formast, og dispersjon som gjev ein mjølkeliknande pasta.

PTFE vart fyrst brukt som korrosjonsvern i atombomba. Seinare fann franskmannen Marc
Grégoire på å gje fiskesnøra sine eit lag med PTFE, men det var fyrst då kona hans føreslo å gje panner eit lag PFTE, det vart sus i serken for selskapet Tefal.

Med åra har PTFE fått mange bruksområde. Det viktigaste er isolering av elektriske kablar og komponentar. Om lag 50 prosent av all PTFE vert brukt i den industrien. PTFE er ein særs god isolator og spesielt eigna i kontaktar på høge frekvensar. Som mikrobylgjeingeniør møtte eg mengder av stoffet alt på 1980-talet.

PTFE vert mykje brukt i plastrøyr og koplingar, sidan det gjev glatte innerflater som motstår det meste av stoff som måtte finna vegen inn i røyra. PTFE vert brukt i komposittmateriale, og Gore-Tex som me alle er så glade i, er ein såkalla ekspandert PTFE med mikroporar som slepper sveitten ut og hindrar at regnet trengjer inn. Sidan PTFE har låg friksjon, vert han også brukt i lager og i smørjeolje.

Då burde vel alt vera fryd og gaman. Vel, styresmaktene, det vil seia EU, har vorte uroa for at PTFE og 4700 andre liknande menneskeskapte stoff kan vera helseskadelege, og ynskjer å forby dei alle.

Skal eg tora å bruka pannene og Gore-Tex kleda mine? Ein kjemikar eg kjenner, trøystar meg med at ettersom PTFE ikkje reagerer med noko som helst, vil det neppe reagera med kroppen min heller. Kva seier så produsentane? Vel, dei prøver å snakka det vekk.

Rekonstruksjon av oppdaginga av teflon i 1938. Frå venstre: Jack Rebok, Robert McHarness og Roy Plunkett.

Kjelde: Ukjend

Kva så med Roy J. Plunkett? Fekk han kvila på laurbæra? Nei, han vart sett til nye oppgåver. Han leidde mellom anna produksjonen av tetraetylbly, som vart brukt til å hindra motorbank. Problemet var berre at dette spreidde bly utover heile verda.

Japan forbaud bly i bensin i 1986, av di det øydelegg bilkatalysatorar som reinsar avgassar, og mange land fylgde etter. Algerie var det siste landet der ein kunne fylla blybensin på tanken, men det vart stopp i 2021. Roy J. Plunkett avslutta karrieren med å leia produksjon av freon, som inneheld ein heil familie med klorfluorkarbon, til bruk som kjølevæske i kjøleskåp og drivgass i sprayboksar. Det er berre éin hake med freon: Det bryt ned ozonlaget og er ein drivhusgass. Freon vart forbode i 1987.

Kva skal ein seia? Litt av ein karriere.

I samtida vart Roy J. Plunkett hylla for oppfinninga av teflon, som gav komfort, velferd og lykke til menneska, og så seint som i 1985 kom han inn i USAs Inventors Hall of Fame. Kor lenge han vert verande der, er et ope spørsmål. Det er ikkje rart at kjemi har eit omdømeproblem. 

Per Thorvaldsen

pth@hvl.no