Question

Почему запах содержимого полиэтиленовых пакет прорывается наружу?

Это было замечено и у продуктов, и у отходов. При этом запах в самих пакетах отличается от того, которым они пахнут снаружи, а количество пакетов, одетых друг на друга, никак не влияет на изоляцию от запаха.

Полиэтиленовые пакеты совсем не герметичны?

Answer 1

Да, полиэтиленовые пакеты не совсем герметичны.

Я ранее работал заместителем начальника центральной лаборатории на химическом предприятии, которое на тот момент уже давно выпускало препарат "антимоль" (парадихлорбензол). Препарат упаковывался в обычные полиэтиленовые пакеты. И вот как-то с какой-то торговой фирмы пришла рекламация, что в упаковках "недовес", и даже прислали образцы. Действительно, в пакетах не хватало до 10 веса (массы). Мы обратили внимание, что продукция выпущена довольно давно. Было высказано предположение, что препарат диффундирует через плёнку. В общем-то это вполне естественно, так как полиэтилен (как и любой другой материал) является пористым материалом, и не может быть герметичным. Но неужели так много? Ведь молекулы парадихлорбензола - довольно крупные. Стали проверять арбитражные пробы этого продукта (для тех кто не знает, в момент отгрузки партии несколько пакетов остаётся на предприятии), выпущенные в разное время. И оказалось, что в каждом пакете вес меньше указанного примерно по 1-1,2 % в год. Таким образом, оказалось, что парадихлобензол просачивается через полиэтиленовую плёнку толщиной даже (в те времена 50-80 микрон). Сейчас же, с целью удешевления плёнку делают всё тоньше и тоньше, даже тоньше 18 микрон. Естественно, что она ничего не держит, и пропускает через себя многие вещества.

Answer 2

Ну, да, полиэтилен не является абсолютно герметичным материалом. Даже наоборот - в погоне за экономией, стараются максимально облегчить удельный вес полиэтиленовой пленки (пакета). Мало того, что толщина полиэтилена "стремиться к нулю", так ещё и увеличивается размер микропор и их количество на единицу поверхности.

Кстати, как отступление, есть еще и, так называемый, "дышащий полиэтилен", в котором специально допускаются (делаются) микропоры нужного размера.

Но, кроме этого, запах может остаться после процесса упаковки пахучего предмета. Во время упаковки, молекулы запаха осаждаются везде, в том числе и на внешней поверхности пакета, а потом эти "пахучие молекулы" парят с внешней поверхности, выдавая внутреннее содержимое пакета. Упаковка в несколько пакетов помогает слабо, по той же причине - во время упаковки запах загрязняет поверхность наружного, нового пакета.

Answer 3

Проникновение молекул через упаковку называется диффузией. Процесс этот очень медленный, в отличие от конвекции - движения воздуха, переносящего запахи (если бы не было конвекции, мы бы запах пролитых в комнате духов почувствовали через пару недель). Чем меньше молекулы, тем быстрее для них идет диффузия. Запах продуктов обусловлен многими веществами (например, в аромате кофе обнаружили уже сотни компонентов). И если состав молекул в результате их диффузии через упаковку изменился (легких молекул и меньшего размера стало больше, а тяжелых и большего размера стало меньше), то и запах изменится.

Расстояние S, на которое пройдет молекула за время t, определяется простой формулой S^2 = Dt, где D - коэффициент диффузии, t - время. Коэффициенты диффузии разных газов в разных средах можно найти в справочниках. Например, для молекулы пропана для ее проникновения при 25°С через полиэтилен разной плотности коэффициент D меняется в пределах от 5×10^-9 до 3×10^-8 см^2/с. Возьмем 10^-8. Тогда за 3 часа (10^4 с) S^2 = 10^-8×10^4 = 10^-4 см, откуда S = 10^-2 см = 0,1 мм. То есть через несколько часов некоторые молекулы уже оказываются снаружи тонкой пленки. Ну, а два пакета, если в них нет дырок, должны задерживать запахи на большее время. Если запах появляется быстрее, значит, пакеты с дефектами или неплотно завязаны. Потому что в воздухе коэффициент диффузии газов на четыре порядка больше, чем в полиэтилене.