Kaj je polimer? Opredelitev, karakterizacija, vrste in klasifikacije

Spodnji članek bo poskušal odgovoriti na vprašanje, kaj je polimer. Tukaj bomo preučili definicijo podobnega izraza, posebnosti medsebojnih odnosov, ki se pojavljajo v molekulah, izobraževanju, zgodovinskih podatkih in še veliko več.

Uvod

Kaj je polimer? Je snov anorganske ali organske narave in nastane s kemičnimi vezmi, ki povzročajo in dajejo amorfno ali kristalno obliko. Polimer nastane s kombinacijo velikega števila preprostih monomernih enot in nastala struktura se imenuje makromolekula. Vrsta vezi je lahko: koordinacija ali kemična vrsta. Koncept polimera je tesno povezan s plastiko.

Molekularna vez

Na vprašanje, kaj je polimer, je pomembno vedeti, kako se molekule v taki snovi vežejo skupaj. V primeru, ko so makromolekule kombinirane s pomočjo šibke van der Waalsove sile, se nanašajo na termoplastiko. Če je vez, s katero so povezani, kemijske narave, potem je to reaktoplast.

Obstajajo linearne oblike polimerov (celuloza) in razvejane (amilopektini). Slednja ima zapleteno tridimenzionalno strukturo. Struktura polimera določa prisotnost monomerne enote. To je fragment verige, ki se redno ponavlja in je sestavljen iz več atomov.

Izobraževanje

Polimer (polimer) - snov, ki nastane v številnih različnih pojavih polimerizacijske reakcije in polikondenzacija. Ta skupina spojin vključuje številne naravne sestavine hrane, med katerimi lahko ločimo: beljakovine (beljakovine), polisaharidne ogljikove hidrate, poučevanje, številne nukleinske kisline itd. Kljub dejstvu, da imajo pretežno organske snovi anorganske spojine veliko število podobnih kemične tvorbe. Veliko jih je pridobljenih z umetno sintezo.

Posebnosti

Snovi, obravnavane v tem članku, imajo številne značilnosti, ki povzročajo veliko potrebo po njihovi uporabi pri ljudeh.
Značilnosti mehanskih lastnosti so njihova elastičnost, majhna krhkost steklastih in kristalno podobnih serij polimerov, pa tudi sposobnost, s katero so makromolekule usmerjene v spojini, preko aktivnosti usmerjenih mehanskih polj.

Polimerne raztopine imajo pri nizkih koncentracijah visok indeks viskoznosti. Lahko se raztopi po prehodu v fazi otekanja.
Glavna lastnost kemijske vrste je njihova sposobnost, da hitro spremenijo niz njihovih fizikalnih in mehanskih lastnosti pod vplivom majhne količine reagentov. Za molekule je značilna visoka fleksibilnost.

Pogledi

Razvrstitev polimerov je določena po več parametrih.

Upoštevajoč jih z vidika kemije, je mogoče izolirati ne- in organske, kot tudi organoelementalne. Slednje vključujejo snovi, ki vsebujejo množice anorganskih radikalov v verigi. Tu sledi sposobnost polimerov, da oblikujejo medsebojne odnose med snovmi različne narave. Primer je organosilicijska spojina, pridobljena z umetnimi sredstvi. Anorganski tipi polimerov opuščajo ogljik v ponavljajočih se enotah, lahko pa ga vključijo v stranske substituente.

V skladu z obliko se razlikuje več osnovnih vrst spojin: linearnih, mrežastih, česastih, ravnih, razvejanih, včasih zvezdastih (vključenih v razvejano skupino) in drugih.

Druge vrste polimerov lahko ločimo z določitvijo njihove polarnosti, katere vrednost lahko najdemo z izračunom števila dipolov. Kaj je to?

Dipol je molekula z razpršeno obliko porazdelitve "+" in "-" nabojev. Nepolarna vez medsebojno kompenzira dipolni moment vezi med atomi. Polimeri, za katere je značilna velika stopnja polarnosti, spadajo v hidrofilno skupino. Amfifilna snov je monomerna spojina, ki ima nepolarne in polarne enote.

Reakcije polimerov na segrevanje omogočajo razlikovanje med termoreaktivnimi in termoplastičnimi materiali. Prvi so snovi, ki se med segrevanjem mehčajo in ob izpostavitvi nizkim temperaturam strdi. Postopek je reverzibilen. Termostabilni polimeri pod vplivom visokih temperatur se ne obnavljajo in reakcija velja za nepovratno.

Razvojni proces

Kaj je polimer? To vprašanje izvira iz antike. Vendar pa je bila v tej obliki oblikovana relativno pred kratkim. Takšne snovi je človek uporabljal že od antičnih časov. Svile, bombažne materiale, usnje, volno in še veliko več so naši predniki uporabljali za izdelavo elementov oblačil, kot zavezujočih spojin med različnimi obdelavami itd. Besedilo vprašanja se je spreminjalo s potekom človeške evolucije, vendar je bilo vedno splošne narave.
V industrijskih obratih so se verižni polimeri začeli proizvajati v začetku 20. stoletja. Od nastanka industrije za njihovo proizvodnjo so se poti nastajanja spojin razdelile na dve veji. Prvi se je ukvarjal s predelavo polimerov, organskih in naravnih oblik. Z njihovo pomočjo so nastale umetne vrste. Postopek sinteze se praviloma odvija s sodelovanjem nizov molekularnih spojin.

Trenutno je ena od najbolj obsežnih in obsežnih proizvodnje osnova celuloze. Postopek se ni takoj prilagodil. Prvi material, ki smo ga dobili s fizikalno modifikacijo celuloze, je celuloidni polimer. Njegovo prvo odkritje pa je bilo narejeno pred 20. stoletjem - sredi 19. stoletja. Posedovanje patenta za bakelitno smolo, ki ga je ustvaril Leo Bakeland, je spodbudil začetek hitrega razvoja industrijskih sektorjev, v katerih so bili narejeni polimeri. To se je zgodilo leta 1906. Omenjena smola je produkt formaldehidnega kondenzacijskega postopka, združenega s fenolom. Preoblikovanje je bilo mogoče opazovati med segrevanjem, zaradi tega pa so nastale tridimenzionalne spojine. Ta smola se že več kot desetletje uporablja pri izdelavi ohišja za različne mehanizme, kot so baterija, TV, vtičnice itd.

Prispevek Henryja Forda

Proizvodnja polimerov je v veliki meri posledica prizadevanj G. Forda. Pred izbruhom prve svetovne vojne je razvil industrijo v avtomobilski industriji. Sprva je uporabljal naravne gume in jih nato umetno sintetiziral. Izdelava slednje je bila intenzivno preučevana in obvladana leta 1937-1939. Glavne države, ki so vložile veliko časa, denarja in drugih sredstev, so ZSSR, Anglija, Združene države Amerike in Nemčija. V istem obdobju so obvladali polistiren in polivinil klorid, ki sta odlično izolirali električne napeljave. Odkritje polimetilmetakrilata je omogočilo obsežno proizvodnjo letal v vojnih letih.

Po koncu vojne se je začela sinteza poliamidnih tkanin in vlaken. Njihova proizvodnja se je začela razvijati še pred drugim konfliktom med državami. V petdesetih letih 20. stoletja so razvili metode za izdelavo poliestrskih vlaken, obvladali pa smo tudi izdelavo materialov, kot sta lavsan in polietilen tereftalat. Polipropilenske snovi (umetno pridobljena volna) je še en dober primer uporabe vlaken, pridobljenih med reakcijo polikondenzacije in polimerizacije.

Ognjevarna struktura

Polimer - kaj je to? Glede na to vprašanje smo omenili njihovo sposobnost odzivanja na toplotno obdelavo.

Pri tem je pomembno vedeti, da je veliko polimerov vnetljivih. Take snovi se lahko vnamejo. Vendar pa je to v večini primerov nesprejemljivo pri njihovi izdelavi in ​​obratovanju. Da bi preprečili verjetnost takšnega incidenta, se polimeru doda posebna vrsta dodatkov.

Obstaja koncept halogeniranih polimerov, ki nastanejo z vključevanjem v kondenzacijske reakcije različnih nizov monomerov kloriranega ali bromiranega tipa. Takšne spojine imajo visoko ognjeodpornost, a njihova pomanjkljivost je, da ko so izpostavljene visokim temperaturam, začnejo tvoriti pline, kar povzroča korozijske procese. To negativno vpliva na električno opremo v bližini.

Metode delovanja

S pregledom polimerov in plastike lahko rečemo, da so za njih značilna splošna prisotnost kakovostnih značilnosti. Obe spojini se izkoriščata v različnih vejah človekove dejavnosti, na primer pri proizvodnji strojev za kmetijske namene, v medicini, pri proizvodnji letal, v ladjedelništvu itd. Zaradi spojin z visoko molekulsko maso je možno izdelati različna vlakna, gumo in dejansko plastiko. Ne pozabite tudi, da naše telo deluje zaradi prisotnosti v njem velikega števila polimerov, ki ne gradijo le organov in tkiv, temveč služijo tudi kot sredstvo za pridobivanje energetskih virov, na primer ATP ali NADP, ki nastanejo med biološko oksidacijo in prebavo.

Raziskave polimerov

Opredelitev polimerov je bila oblikovana pred več kot 150 leti. Vendar je znanost, ki jih proučuje, postala neodvisna šele pred začetkom druge svetovne vojne, ki se je začela leta 1939. Bolj razvita v petdesetih letih 20. stoletja in nato podrobno proučena. V tem času je bila določena vloga polimerov, njihova povezanost z razvojem tehnološke narave, vpliv na biološke objekte itd. Področje znanosti, ki preučuje take spojine, je tesno povezano z različnimi vejami kemije, fizike in biologije.