Tabiiy polimer - formulalar va qo'llash

Eng zamonaviy qurilish materiallari, farmatsevtika, matolar, maishiy maqolalar, qadoqlash va sarf materiallari polimerlerdir. xarakterli xususiyatlarini ega birikmalar bir guruh hisoblanadi. Ulardan bir poda, ammo bu qaramasdan, polimerlar soni o'sishda davom etmoqda. Barcha sintetik kimyogar har yili ko'proq va ko'proq yangi moddalarni kashf keyin. Bu holda, har doim maxsus ahamiyat u tabiiy polimeri edi. Bu ajoyib molekulalar nima? ularning xususiyatlari qaysilar va xususiyatlari qanday? maqolada bu savollarga javoblar.

Polimerlar: umumiy xususiyatlari

kimyo nuqtai nazaridan, polimer birliklari uchun bir necha ming, millionlab bir katta molekulyar og'irligiga ega bo'lgan molekulalar hisoblanadi. Biroq, bu xususiyati qo'yib, modda aniq, tabiiy va deb tasniflangan mumkin bo'lgan ba'zi hali bor sintetik polimerlar. Ular:

• doimo turli o'zaro ta'sir orqali ulangan monomer birliklarni, takrorlash;
• darajasi polimeraz (ya'ni, monomerlarning soni) juda yuqori bo'lishi kerak, aks holda, aralash, oligomer qabul qilinadi;
• makromolekülden fazoviy yo'nalishini belgilash;
• guruhiga xos muhim fizik va kimyoviy xususiyatlari majmui.

Umuman, juda osonlik bilan boshqa farq polimer tabiatning modda. Bir uni tushunishga, uning formula qarash bor. Odatda, bir misol, keng oila va sanoatda ishlatiladi taniqli polietilen hisoblanadi. Bu mahsulotidir Polimerizasyon reaksiya, kiradi to'yinmagan uglevodorod bo'lgan ethene yoki etilen. quyidagicha reaktsiya odatda yoziladi:

NCH ₂ = CH ₂ → (-CH-CH-) n _n, - uning tarkibi kiritilgan monomer birliklar sifatida ko'rsatib molekulalar polimerizatsiya darajasi hisoblanadi.

Bundan tashqari, bir misol, yaxshi ma'lum bir tabiiy polimer, bu kraxmal kabi. Bundan tashqari, birikmalar, bu guruhda amylopectin, tsellyuloza, tovuq oqsil va boshqa ko'plab moddalar tegishli.

makromolekülden natijasida reaktsiya, hosil ikki turdagi bo'lishi mumkin:

• Polimerizasyon;
• polikondensasyonu.

farq ikkinchi holda, reaksiya mahsulotlari molekulyar og'irligi past, deb hisoblanadi. polimer tarkibi, uni tashkil etuvchi atomlarning qarab farq qilishi mumkin. Ko'pincha chiziqli shakllar bor, lekin juda murakkab uch o'lchamli ortiqcha oro bermay, bor.

Biz bilan birga monomer birliklarni ushlab kuchlari va o'zaro haqida gapirish bo'lsa, u bir necha asosiy aniqlash mumkin:

• Van der Waals kuchlari;
• kimyoviy bog'lanishlari (kovalent bog, ion);
• elektronostaticheskoe o'zaro.

Ular shakllanishi mutlaqo boshqacha tabiat, usuli bor va mislsiz vazifalarni amalga chunki barcha polimer bir kategoriya ichiga birlashtirilishi mumkin emas. Ularning xususiyatlari, shuningdek, har xil bo'ladi. Shuning uchun, turli xil toifaga moddalar, bu guruhning barcha a'zolarini almashish imkonini beruvchi tasniflash bor. Bu bir necha oyatlarni yolg'on mumkin asoslangan.

polimerlar tasnifi

Biz molekulalar sifatli tarkibi asosini olib bo'lsa, moddalar hamma uch guruhga aniqlanishi mumkin.

1. organikler - uglerod, vodorod, oltingugurt, kislorod, fosfor, azot o'z ichiga keltirganlar. Bu, biogen bo'lgan elementlar hisoblanadi. shunday qilib, oqsil, nuklein kislota va - misollar og'irligi polietilen, polivinil xlor, polipropilen, Rayon, neylon, tabiiy polimeri bo'lgan.
2. Xodimlarining - ayrim tashqi noorganik va o'z ichiga oladi, masalan, bir tarkibi biogen element. Eng tez-tez u kremniy, alyuminiy yoki titan hisoblanadi. : Bunday makromoleküllerin misollar organik shisha, steklopolimery, kompozitsion materiallardan.
3. Noorganik - o'rniga uglerod zanjiri kremniy atomlari asosida yolg'on. radikallar ham lateral filiallari qismi bo'lishi mumkin. Ular XX asr o'rtalarida kabi yaqinda ochilgan. tibbiyot, qurilish, muhandislik va boshqa sohalarda ishlatiladi. silikon, kinovar misollar.

Agar kelib chiqishi polimer ajratish bo'lsa, u o'z guruhi uch aniqlash mumkin.

1. Kimning foydalanish keng eski bilan amalga oshiriladi Tabiiy polimer. Bu odam har qanday harakat qilmaydi qaysi yaratish uchun Makromoleküller bo'ladi. Ular reaktsiyalar tabiat mahsulotlarini. Misollar: shoyi, jun, oqsil, nuklein kislota, kraxmal, tsellyuloza, charm, paxta va boshqalar.
2. Sun'iy. Bu odam tomonidan yaratilgan Makromoleküller, lekin tabiiy analoglari asosida. Bu faqat yaxshilash va mavjud bo'lgan tabiiy polimer xususiyatlarini o'zgartirish bo'ladi. Misollar: sintetik kauchuk, plastik.
3. Sintetik - bu polimer, faqat odam ishtirok qaysi yaratish. bor, ular uchun tabiiy o'xshash. Olimlar yaxshilandi bajarish uchun har xil yangi materiallar sintez usullarini rivojlantirish. Shunday qilib, barcha turdagi sintetik polimer birikmalar bo'lib tug'iladilar. Misollar: polietilen, polipropilen, rayon, atsetat tola va shunga o'xshash.

guruhda moddalarning bo'linishi asosidir boshqa xususiyati bor. Bu reaktivlik va issiqlik qarshilik. Bu parametr uchun ikki turkum ajratiladi:

• termoplastik;
• duroplastik.

eng qadimiy muhim va ayniqsa, qimmatli hali ham tabiiy polimer bo'lib. Uning xususiyatlari noyob hisoblanadi. Shuning uchun, biz keyingi bu makromoleküllerin Ushbu turkumda bo'lgan qarash.

tabiiy polimer Qaysi modda hisoblanadi?

Bu savolga javob berish uchun, birinchi, biz sizlarga atrofida qarash. Bu bizni o'rab? , Nafas qayta, gul va meva va urug 'ishlab chiqarish iste'mol biz atrofida tirik organizmlarni. Va ular nuqtai molekulyar nazaridan bor? Bu kabi birikmalar:

• oqsillar;
• nuklein kislotalar;
• polisaxaridlar.

Shunday qilib, tabiiy polimer yuqorida birikmalar har hisoblanadi. Shunday qilib, biz atrofida hayot, bu molekulalarning mavjudligi faqat rahmat bor, deb paydo. qadim zamonlardan beri, odamlar, paxta kiyim-kechak, ipak, jun va hayvonlar terisini yaratish uchun ishlatiladi to'quv ip, jun, mustahkamlash va uylarini qurish uchun loy, aralash va hal ishlatiladi. Tabiiy organik polimer o'z shakllanishi va rivojlanishining barcha bosqichlarida odamni hamroh, va ko'p jihatdan biz bugun bor natijalarga erishish uchun uni yordam berdi.

odamlar hayoti uchun barcha berganimizdan juda tabiat iloji boricha qulay edi. Vaqt o'tishi bilan, rezina, uning ajoyib xususiyatlarini aniqlanishi, kashf etilgan. tsellyuloza - Man texnik, kraxmal uchun oziq-ovqat foydalanish o'rgangan. Tabiiy polimer va ham qadim zamonlardan buyon ma'lum bir kofur, deb. Qatronlar, oqsillar, nuklein kislotalar - ko'rib chiqilayotgan birikmalar misoldir.

tabiiy polimerlar strukturasi

Emas, balki birikmalar, bu sinfning barcha a'zolari bir xil tuzilishga ega. Shunday qilib, tabiiy va sintetik polimerlarni ancha farq qilishi mumkin. eng qulay va energiya jihatidan mavjud, shuning uchun, ularning molekulalari yo'naltirilgan. Biroq, ko'p tabiiy turlari o'zgarib jarayonida va ularning tuzilishini shishib qodir. zanjir tuzilishi bir necha eng keng tarqalgan varyantlar bor:

• chiziqli;
• tarvaqaylab ketgan;
• Stellate;
• yassi;
• to'r;
• lenta;
• taroqsimon.

Sun'iy va sintetik Makromoleküller vakillari juda katta massaga, atomlar juda katta raqam bor. Ular, ayniqsa, istalgan xususiyatlari bilan yaratilgan. Shuning uchun, ularning tuzilishi dastlab odamga rejalashtirilgan. Tabiiy polimer ham tez-tez chiziqli yo yoki tuzilishi haqida mash.

tabiiy makromoleküllerin misollar

Tabiiy va sintetik polimerlarni bir-biriga juda yaqin. birinchi, ikkinchi asosi bo'lib keyin. Bunday o'zgarishlarning misollar ko'p. Mana, ulardan bir necha bor.

1. An'anaviy plastik oq Somon - bu tabiiy qatiqning achitqi qo'shimcha bilan nitrat kislota bilan tsellyuloza davolash tomonidan olingan bir mahsulot hisoblanadi. Polimerizasyon reaksiya kerakli mahsulotga olingan polimer va konvertatsiya qotib olib keladi. A plastikleştirici - kofur, mo'rtlashishi qizdirilsa va ularning shaklini o'zgartirish, u qobiliyatli qilish.
2. Atsetat ipak, cuprammonium tolalar, viskoza - tsellyuloza asosida olingan iplar, tolalari, barcha misollar mavjud. tabiiy paxta va zig'ir matosidan mato kabi, ajoyib, kuchli emas, pli oson emas. Lekin ularning foydalanish qiladi mahrum bu kamchiliklarni, sun'iy o'xshash juda ham mazali.
3. Sun'iy tosh, qurilish materiallari, Aralashmalarning, charm - ham tabiiy materiallardan olingan polimer misollar hisoblanadi.

tabiiy polimer bo'lib, uning haqiqiy shaklida ishlatilishi mumkin A modda. Bunday misollar juda ko'p:

• yelim;
• Amber;
• kraxmal;
• amylopectin;
• tsellyuloza;
• fur;
• jun;
• paxta;
• ipak;
• tsement;
• loy;
• ohak;
• oqsillar;
• nuklein kislota va hokazo.

Bu bizdan oldin birikmalar bir sinf, juda katta amaliy ahamiyatga ega va odamlar uchun mazmunli ekanligini ochiq-oydin emas. Endi bizga batafsil paytda juda mashhur bo'lgan tabiiy polimerlar ayrim vakillari, ko'rib chiqaylik.

Ipak va jun

tabiiy ipak polimer kompleksi formula, uning kimyoviy tarkibi quyidagi qismlariga tomonidan ifodalangan, chunki:

• fibrion;
• sericin;
• motor
• yog'lar.

O'zi yirik oqsil - fibrion, undan ko'p amino kislotalar turlarining bir a'zo bor. polipeptid zanjiri u mavjud bo'lsa, u, bu kabi paydo bo'ladi: (-NH-CH ₂ -CO-NH-CH (CH ₃₎ -CO-NH-CH ₂ -CO-) _n. Va bu uning faqat bir qismi hisoblanadi. Bu formula tabiiy ipak tasvirlamoq qiyin nima uchun biz van der orqali tuzilishi, deb tasavvur bo'lsa Waals kam bo'lmagan murakkab sericin oqsil molekulasi qo'shiladi, ular mum va yog'lar bilan bitta shaklidagi birga aralashtiriladi, bu tushunarli.

ipak qurti - Bugungi kunda bu mahsulot ko'p Xitoy, uning ochiq bo'shliqlar uchun, asosiy ishlab chiqaruvchi uchun tabiiy yashash bor yetkazib beradi. Avvalroq, qadim zamonlardan beri, tabiiy ipak juda qadrlanadi. undan kiyim mumkin faqat ezgu, boy odamlar ko'zga. Bugungi kunda, to'qimalarining xususiyatlariga ko'plab kambag'al bo'ladi. Misol uchun, u kuchli tashqari, quyoshga ta'sir qilish nashrida yo'qotadi va xiralik, magnit va g'ijimlangan. Shuning uchun, endi ularning sintetik sanab chiqing foydalaning.

Jun - u ham teri muhim vazifalari va hayvonlar yog 'bezlarini bir mahsulot sifatida tabiiy polimer bo'lib. ipak kabi, bir qimmatbaho material hisoblanadi, bu protein mahsulot ishlab trikotaj, asoslangan.

ohor

Tabiiy kraxmal bir mahsulot polimer o'simlik hayot. Ular fotosintez jarayoni natijasida uni ishlab chiqarish va tananing turli qismlarida to'planadi. Uning kimyoviy tarkibi:

• amylopectin;
• amylose;
• alfa-glyukoza.

kraxmal fazoviy tuzilishi juda tartibsizlik, tarvaqaylab ketgan. Tufayli kiritilgan amylopectin uchun, u, suvda shish bir deb atalmish xamir bo'lish imkoniga ega. Bu kolloid eritmasi san'at va sanoatda ishlatiladi. Tibbiyot, oziq-ovqat sanoati, wallpaper elimlar ishlab chiqarish - bu ham moddaning foydalanish hisoblanadi.

Kraxmal eng ko'p miqdorini o'z ichiga olgan o'simliklar orasida boladi:

• makkajo'xori;
• kartoshka;
• guruch;
• bug'doy;
• Cassava;
• suli;
• grechka;
• banan;
• g'umay.

Bu Biyopolimer novvoyxonada non asosida, makaron qilish Jelly, don va boshqa oziq-ovqat mahsulotlari pishirishni.

tsellyuloza

kimyo nuqtai nazaridan, modda - Kimning tarkibi, formulalar (C ₆ H ₅ Ey _{5) n} tomonidan ifoda etilgan bir polimer _hisoblanadi. Monomer birliklarini zanjiri bir beta-glyukoza hisoblanadi. tsellyuloza mazmuniga Asosiy joy - o'simliklarning hujayra devorlari bo'lgan. Ushbu tarkibi qimmatli manba - Bu nima uchun o'tin bo'ladi.

Tsellyuloza - bir chiziqli fazoviy tuzilishga ega bo'lgan tabiiy polimer. Bu mahsulotlar quyidagi turlari ishlab chiqarish uchun ishlatiladi:

• pulpa va qog'oz mahsulotlari;
• sun'iy mo'yna;
• sun'iy tolalar turli turlari;
• paxta;
• plastmassa;
• bulutsiz kukun;
• filmlar va hokazo.

Bu uning sanoat qiymati katta ekanligini aniq. Bu aralashma ishlab chiqarish foydalanish mumkin uchun, o'simliklardan chiqarib boshlaydi bo'lishi kerak. Bu maxsus qurilmalarda yog'och uzluksiz pishirish tomonidan amalga oshiriladi. Keyingi ishlov berish, shuningdek, hazm uchun ishlatiladi reagentlar farq qiladi. bir necha yo'llari bor:

• Sulfit;
• nitrat;
• soda;
• sulfat.

Bunday davolashda so'ng, mahsulot hali ifloslantiruvchi o'z ichiga oladi. Bu lignin va gemitsellyulozadan qalbida. Ulardan qutilish uchun, pulpa xlor yoki ishqor bilan muomala qilinadi.

odamlarda, bu murakkab Biyopolimer yiqitish uchun erishdik bunday biologik katalizatorlar bor. Biroq, ba'zi bir hayvonlar (o'tho'r), bu uchun moslashtirilgan. Ularning oshqozon ular uchun uni amalga oshirish ba'zi bakteriyalar hal. Buning o'rniga organizmlar hayoti va yashash uchun energiya olmoq. munosabatini, bu shakl har ikki tomon uchun juda foydalidir.

rezina

qimmatli xo'jalik ahamiyatiga ega bo'lgan, bu tabiiy polimer. Birinchi marta uning safarlarida birida uni topib Robert Kuk tomonidan tasvirlangan edi. Voqea bunday bo'lgan edi. mahalliy aholisi unga noma'lum yashagan orolda qo'ngan, u iliq ular tomonidan kutib olindi. Uning e'tibor g'ayrioddiy mavzusini o'ynagan mahalliy bolalar, jalb etilgan. Bu sharsimon tanasi qavatda qaytarilmas va havoda yuqori sakrab, keyin qaytib keldi.

Bu o'yinchoq yasalgan nima haqida mahalliy odamlarni so'rang, Kuk bu daraxtning sharbatini qotib qolishi o'rgandim - Hevea. Ancha keyin, bu bir Biyopolimer rezina, deb topildi.

ma'lum bileşiğin kimyoviy tabiati - isoprene, tabiiy ro'y polimerleşme hisoblanadi. Formula rezina (C ₅ H _{8) n.} quyidagicha u shunday yuksak, qaraladi tufayli qaysi Uning xususiyatlari:

• elastiklik;
• chidamlilik;
• Elektr izolyatsiya;
• suv o'tkazmaydigan.

Biroq, kamchiliklar bor. yopishqoq va yopishqoq - sovuq sharoitda u mo'rt va sinuvchan va issiqlik bo'ladi. sun'iy yoki sintetik bazasini analoglari sintez qilish uchun bir ehtiyoj bor edi, shuning uchun. Bugun rezinali keng muhandislik va sanoat dasturlarda ishlatiladi. ular asosida eng muhim mahsulotlari:

• Rezina;
• zangi.

qahrabo

qizil rangli uning tuzilishi, qazilma uning shakli hisoblanadi, chunki tabiiy polimer bo'lib. Fazoviy tuzilishi - g'isht amorf polimer. Juda ham Yonuvchan, u bir o'yin olov yoqmoq mumkin. It lüminesans xususiyatlarga ega. Bu zargarlik ishlatiladi juda muhim va qimmatli, sifatli, deb. anbar asosida bezaklar juda chiroyli va talab katta.

Bundan tashqari, Biyopolimer tibbiy maqsadlarda ishlatiladigan. Chunki u turli xil yuzalar uchun jilvir qog'oz bo'yoq qoplamalar ishlab chiqarilgan.