polimerek

Kémia

2022

Elmagyarázzuk, mik azok a polimerek, osztályozásuk, tulajdonságaik és jellemzőik. Ezenkívül természetes és szintetikus polimerek.

A polimerek monomerekből álló makromolekulák.

Mi az a polimer?

Ban ben kémia, a polimerek egyfajta makrómolekulák egyszerűbb egységek, úgynevezett monomerek láncaiból állnak, amelyek összekapcsolódnak egymással kovalens kötések. Neve a görögből származik polys ("Sok") és puszta ("szegmens").

Általában azok molekulák A természetben és az ipari világban egyaránt óriási jelentőségű szerves anyagok. Ezek a molekulák magukban foglalják DNS a miénkben sejteket, a keményítő a növények, a nejlon és a legtöbb műanyagok.

A 19. század végén és a 20. század elején fedezték fel, hogyan lehet ezeket manipulálni. Így a cég anyagkezelése örökre forradalmasított. emberiség.

  • Ha származásuk szerint osztályozzák, a polimerek a következők lehetnek:
    • Természetes polimerek. Eredete biológiai eredetű.
    • Szintetikus polimerek. Ezeket teljes egészében a emberi lény.
    • Félszintetikus polimerek. Természetes polimerek átalakításával jönnek létre.
  • Ha összetételük szerint osztályozzuk őket, megkülönböztethetjük a következőket:
    • Szerves polimerek. Van egy fő láncuk atomok szén.
    • Szerves vinil polimerek. Hasonló a szerves anyagokhoz, de szén-szén kettős kötésekkel. Ezek közé tartoznak a poliolefinek, a sztirolok, a halogénezett vinil és az akril.
    • Nem vinil szerves polimerek. Főláncukban a szénen kívül oxigén- és/vagy nitrogénatom is van. Ezek közé tartoznak a poliészterek, poliamidok és poliuretánok.
    • Szervetlen polimerek. Más elemek, például kén (poliszulfidok) vagy szilícium (szilikon) alapján.
  • Ha aszerint vannak besorolva, hogy milyen reakciót váltottak ki a hőfok, megkülönböztethetünk:
    • Elasztomer polimerek. A hőmérséklet növekedésével deformálódnak, de visszanyerik eredeti alakjukat.
    • Hőre keményedő polimerek. Amikor felemelkednek, hőmérsékletük kémiailag lebomlik. Nem deformálódnak, vagyis nem folyik az anyag.
    • Hőre lágyuló polimerek. Ahogy a hőmérséklet emelkedik, megolvadnak és a folyékony halmazállapot, de ha lehűlnek, visszatérnek szilárd állapot.

Természetes polimerek

A kitin egy gombákban található poliszacharid.

A természetes polimerek ilyen formában léteznek természet, Mit biomolekulák Y vegyületek amelyek a testet alkotják élőlények. A természetes polimerek megjelenése a világban fontos pontot jelentett a komplexitásban biokémia a élet.

Ezek közé tartozik a legtöbb fehérje, nukleinsavak, poliszacharidok (komplex cukrok, például növényi cellulóz és kitin gombát), gumi vagy növényi gumi.

Szintetikus polimerek

A bakelit volt az első szintetikus polimer.

Az első szintetikus polimert 1907-ben hozták létre: a bakelit, egy tartós és alacsony költségű anyag. költség. Nagy ipari sikerét nagyrészt az egyszerű és olcsó gyártásnak köszönheti, fenol és formaldehid felhasználásával. Azóta nagy előrelépés történt az új és erősebb szerves eredetű anyagok előállítása terén, különösen a petrolkémiai iparban.

Laboratóriumban polimerek állíthatók elő meghatározott monomerek láncba kapcsolásával, szerves vagy szervetlen anyagok felhasználásával, szabályozott hőmérsékleti körülmények között, Nyomás és katalizátorok jelenléte. Így egy lánc- vagy lépésreakció jön létre, amelynek eredményeképpen a összetett.

A polimerek tulajdonságai és jellemzői

Általánosságban elmondható, hogy a polimerek rosszak elektromos vezetők, ezért gyakran használják szigetelőként az elektromos iparban, például műanyagot kábelcsomagolásként. Vannak azonban vezetőképes polimerek, amelyeket 1974-ben hoztak létre, és amelyek alkalmazását ma is tanulmányozzák.

A hőmérséklet viszont fontos tényező a polimerek viselkedésében. Alacsony hőmérsékleten megkeményednek, törékennyé válnak, az üveghez hasonlóak, míg normál hőmérsékleten hajlamosak arra rugalmasság. Ha a hőmérséklet az Ön felé emelkedik olvadáspont, egyesek kezdik elveszíteni alakjukat, mások pedig lebomlanak.

Példák polimerekre

A konténereket, szigeteléseket és egyéb ipari termékeket polisztirolból gyártják.

A legismertebb és legfontosabb emberi polimerek közül néhány:

  • Polivinil-klorid. PVC néven is ismert, és (C2H3Cl) n általános képletével vinil-klorid egységek polimerizációjából nyerik. Ez a legsokoldalúbb ismert műanyag származéka, és minden típusú csomagoláshoz, lábbelihez, bevonathoz, tömlőhöz és még csövekhez is használják.
  • Polisztirol. A PS néven ismert sztirol monomerekből nyerik, és nagyon változatos eredményeket kaphat: többé-kevésbé átlátszó, többé-kevésbé törékeny, vagy akár nagyon sűrű és vízálló változatok is. 1930-ban Németországban szintetizálták először, és azóta mintegy 10,6 millió tonnát gyártanak évente a világon.
  • Polimetil-metakrilát. A PMMA mozaikszóval rövidítve tipikus műszaki műanyag, ipari alkalmazásait tekintve pedig az egyik legversenyképesebb, mivel rendkívül átlátszó és ellenálló.
  • Polipropilén. A rövidítésekben PP-ként emlegetik, ez egy hőre lágyuló polimer, részben kristályos és propilénből vagy propénből készül. Csomagolásában használják étel, szövetek, laboratóriumi berendezések és átlátszó fóliák vagy fóliák tárgyak takarására.
  • poliuretán. Ezeket a polimereket hidroxilbázisok és diizocianátok kombinálásával állítják elő, és lehetnek hőre lágyuló vagy hőre keményedő polimerek. Gyakran használják őket a cipőiparban, festmény, szintetikus textilszálak, csomagolóanyagok, óvszerek vagy gépek és járművek alkatrészei.
!-- GDPR -->