Ბუნებრივი პოლიმერული - გამოყენების ფორმულა

ყველაზე თანამედროვე სამშენებლო მასალები, წამლები, ქსოვილები, საოჯახო ნივთები, შეფუთვა და მოთხოვნადი მასალები პოლიმერები. არის ჯგუფი, ნაერთების, რომელსაც დამახასიათებელი თვისებები. ბევრი მათგანი, მაგრამ მიუხედავად ამისა, რიგი პოლიმერები იზრდება. მას შემდეგ, რაც ყველა ხელოვნური ქიმიკოსები აღმოაჩინა ყოველ წელს უფრო და უფრო ახალი ნივთიერებები. ამ შემთხვევაში, განსაკუთრებული მნიშვნელობის დროს ის ბუნებრივი პოლიმერული. რა არის ეს საოცარი მოლეკულები? რა არის მათი მახასიათებლები და რა ფუნქციები? პასუხები ამ კითხვებზე სტატიაში.

პოლიმერები: ზოგადი

თვალსაზრისით, ქიმიის, პოლიმერული ითვლება მოლეკულა, რომელსაც დიდი მოლეკულური წონა რამდენიმე ათასი მილიონობით ერთეული. თუმცა, გარდა ამისა, ამ ფუნქციის, ჯერ კიდევ არსებობს რამდენიმე რომელშიც ნივთიერება შეიძლება ზუსტად კლასიფიცირდება როგორც ბუნებრივი და სინთეზური პოლიმერები. ესენი არიან:

• მუდმივად იმეორებს მონომერის ერთეულები, რომლებიც დაკავშირებულია საშუალებით სხვადასხვა ურთიერთქმედების;
• ხარისხი პოლიმერაზა (მაგ, ნომერი monomers) უნდა იყოს ძალიან მაღალი, წინააღმდეგ შემთხვევაში, ნაერთის ჩაითვლებოდა oligomer;
• განსაზღვრის სივრცითი ორიენტაციის macromolecule;
• მნიშვნელოვან ფიზიკური და ქიმიური თვისებების უნიკალური ჯგუფი.

ზოგადად, არსის პოლიმერული ბუნება განირჩევა სხვა საკმაოდ მარტივად. ერთი აქვს მხოლოდ შევხედოთ მისი ფორმულა გაერკვნენ ის. ტიპიური მაგალითია ცნობილი პოლიეთილენის, ფართოდ გამოიყენება და საყოფაცხოვრებო ინდუსტრიაში. ეს არის პროდუქტი პოლიმერიზაციის რეაქცია, რომელიც შედის უჯერი ნახშირწყალბადის ethene და ეთილენის. რეაქცია ზოგადად იწერება შემდეგნაირად:

NCH ₂ = CH ₂ → (-CH-CH-) _n, სადაც n - არის ხარისხი პოლიმერიზაციის მოლეკულების აჩვენებს, როგორც მონომერის ერთეული შედის მის შემადგენლობაში.

გარდა ამისა, როგორც, მაგალითად, ბუნებრივი პოლიმერული რომელიც კარგად არის ცნობილი, ეს სახამებელი. უფრო მეტიც, ამ ჯგუფის ნაერთების ეკუთვნის amylopectin, ცელულოზა, ქათამი ცილის და ბევრი სხვა ნივთიერებების.

რეაქცია, რის შედეგადაც macromolecule შეიძლება ჩამოყალიბდეს, არის ორი სახის:

• პოლიმერიზაციის;
• პოლიკონდენსაციით.

განსხვავება ისაა, რომ მეორე შემთხვევაში, რეაქცია პროდუქტები დაბალმოლეკულური. სტრუქტურა პოლიმერის იცვლებოდეს ატომები, რომლებიც მას. ხშირად არსებობს წრფივი ფორმები, მაგრამ არ არის სამგანზომილებიანი mesh, ძალიან რთული.

თუ ვსაუბრობთ ძალები და ურთიერთქმედების რომ გამართავს მონომერის ერთეული ერთად, შესაძლებელია რამდენიმე ძირითადი:

• ვან დერ Waals ძალები;
• ქიმიური შემაკავშირებელ (covalent, იონური);
• elektronostaticheskoe ურთიერთქმედება.

ყველა პოლიმერები არ შეიძლება შერწყმული ერთ კატეგორიას, რადგან ისინი სრულიად განსხვავებული ბუნება, მეთოდი ჩამოყალიბებისა და ასრულებს სხვადასხვა ფუნქციებს. მათი თვისებები განსხვავებულია. აქედან გამომდინარე, არსებობს კლასიფიკაცია, რომელიც საშუალებას გაძლევთ იზიარებს ყველა ამ ჯგუფის წევრებს ნივთიერებების სხვადასხვა კატეგორიაში. იგი ეფუძნება შეიძლება ტყუილი რამდენიმე ნიშნები.

კლასიფიკაცია პოლიმერები

თუ ავიღებთ საფუძველზე ხარისხობრივი შემადგენლობის მოლეკულები, ყველა ნივთიერებების შეიძლება განისაზღვროს სამ ჯგუფად.

1. Organics - ის, რომელიც შეიცავს ნახშირბადის, წყალბადის, გოგირდის, ჟანგბადის, ფოსფორისა, აზოტის. რომ არის, იმ ელემენტებს, რომლებიც ბიოგენური. მაგალითები წონა პოლიეთილენის, პოლივინილქლორიდის, პოლიპროპილენის, რაიონის, ნეილონი, ბუნებრივი პოლიმერული - ცილის, ნუკლეინის მჟავას და ასე შემდეგ.
2. Elementorganic - ასეთი კომპოზიცია, რომელიც მოიცავს რამდენიმე უცხო არაორგანული და ბიოგენური ელემენტია. ყველაზე ხშირად ეს არის სილიკონი, ალუმინის ან ტიტანის. ასეთი მაგალითების მაკრომოლეკულების: ორგანული მინის, steklopolimery, კომპოზიციური მასალები.
3. არაორგანული - ტყუილი საფუძველზე ჯაჭვის სილიციუმის ატომის ნაცვლად ნახშირბადის. რადიკალები ასევე შეიძლება ნაწილი გვერდითი ფილიალებში. მათ გახსნეს ცოტა ხნის წინ, შუა XX საუკუნეში. გამოიყენება მედიცინაში, სამშენებლო, საინჟინრო-ტექნიკური და სხვა მრეწველობის. მაგალითები სილიკონის, კინოვარი.

თუ თქვენ დაყოფის პოლიმერები წარმოშობის, ეს შესაძლებელია სამი მათი ჯგუფი.

1. ბუნებრივი პოლიმერები, რომელთა გამოყენება ფართოდ ხორციელდება ძველი. ეს არის მაკრომოლეკულების შექმნა, რომლის კაცს არ გაუკეთებია ძალისხმევა. ისინი პროდუქტები ხასიათის რეაქცია. მაგალითები: აბრეშუმი, ბამბა, ცილის, ნუკლეინის მჟავა, სახამებელი, ცელულოზა, ტყავი, ბამბა და სხვა.
2. ხელოვნური. ეს არის მაკრომოლეკულების რომ ქმნის ადამიანის, მაგრამ საფუძველზე ბუნებრივი ანალოგები. რომ მხოლოდ გასაუმჯობესებლად და შეცვალოს თვისებები არსებული ბუნებრივი პოლიმერული. მაგალითები: სინთეზური რეზინის, რეზინის.
3. Synthetic - ეს პოლიმერები, შექმნა, რომელიც მხოლოდ იმ პირს, ჩართული. ბუნებრივი ანალოგები არსებობს მათთვის. მეცნიერთა განავითაროს მეთოდები ერწყმის ახალი მასალები, რომლებიც სხვადასხვა გაუმჯობესებული შესრულება. ამგვარად იბადება სინთეზური პოლიმერული ნაერთების ყველა სახის. მაგალითები: პოლიეთილენის, პოლიპროპილენის, რაიონის, აცეტატი ბოჭკოვანი და მოსწონს.

არსებობს კიდევ ერთი ფუნქცია, რომელიც არის საფუძველი გამოყოფის ნივთიერებების ჯგუფი. ეს რეაქტიულობა და თერმული წინააღმდეგობა. გამოყოფს ორ კატეგორიად ეს პარამეტრი:

• თერმოპლასტიკური;
• thermosets.

უძველესი, მნიშვნელოვანი და განსაკუთრებით ღირებული ჯერ კიდევ ბუნებრივი პოლიმერული. მისი თვისებები უნიკალურია. აქედან გამომდინარე, ჩვენ შემდეგი შევხედოთ ეს ამ კატეგორიაში macromolecules.

რომელი ნივთიერება არის ბუნებრივი პოლიმერული?

ამ კითხვაზე პასუხის გაცემა, პირველი, ჩვენ გადავხედავთ გარშემო. რომ გარს us? ცოცხალი ორგანიზმების გარშემო, ვინც ჭამა, სუნთქვა, რეპროდუცირება, Bloom და ნაყოფი და თესლი. და ისინი მოლეკულური თვალსაზრისით? ეს ნაერთები, როგორიცაა:

• ცილები;
• ნუკლეინის მჟავები;
• polysaccharides.

ასე რომ, ბუნებრივი პოლიმერული, თითოეული ზემოთ ნაერთები. ამდენად, როგორც ჩანს, რომ ცხოვრება ჩვენს გარშემო, არსებობს მხოლოდ მადლობა თანდასწრებით ამ მოლეკულების. უძველესი დროიდან, ადამიანები გამოიყენება თიხის მიქსები და გადაწყვეტილებები გაძლიერება და სახლების მშენებლობას, ნაქსოვი ნართი, ბამბა, გამოიყენება შექმნა ბამბის ტანსაცმელი, აბრეშუმის, შალის და კანის ცხოველები. ბუნებრივი ორგანული პოლიმერები თან კაცი ყველა ეტაპზე მისი ჩამოყალიბებისა და განვითარების, და მრავალმხრივ დაეხმარა მას, რათა მივაღწიოთ შედეგი, რომელიც დღეს გვაქვს.

ძალიან ხასიათის მიცემის ყველა სიცოცხლეს ადამიანი იყო, როგორც კომფორტული რაც შეიძლება. დროთა განმავლობაში, რეზინის აღმოაჩინეს, რაც გაირკვა, მისი შესანიშნავი თვისებები. Man ისწავლა გამოიყენოთ საკვები სახამებელი, ტექნიკურ - ცელულოზის. ბუნებრივი პოლიმერული და არის ქაფურის, რომელიც ასევე ცნობილია უძველესი დროიდან. ფისები, ცილები, ნუკლეინის მჟავები - ყველა მაგალითები ნაერთების განხილვის სტადიაშია.

სტრუქტურა ბუნებრივი პოლიმერები

ყველა წევრი არ ამ კლასის ნაერთების აქვს იგივე სტრუქტურა. ამდენად, ბუნებრივი და სინთეზური პოლიმერები შეიძლება მნიშვნელოვნად იცვლება. მათი მოლეკულები, რომლებიც ორიენტირებული ისე, რომ ყველაზე მომგებიანი და მოსახერხებელია არსებობს ენერგეტიკული თვალსაზრისით. თუმცა, ბევრი ბუნებრივი სახეობის შეუძლიათ ადიდება და მათი სტრუქტურის შეცვლის პროცესი. არსებობს რამდენიმე ყველაზე გავრცელებული ვარიანტი ჯაჭვის სტრუქტურა:

• ხაზოვანი;
• დატოტვილი;
• stellate;
• ბინა;
• mesh;
• ფირზე;
• comb.

ხელოვნური და სინთეზური მაკრომოლეკულების წარმომადგენლები ძალიან დიდი მასა, დიდი რაოდენობით ატომები. ისინი შექმნილია სპეციალურად სასურველი თვისებები. აქედან გამომდინარე, სტრუქტურა მათი თავდაპირველად იგეგმებოდა, რომ კაცი. ბუნებრივი პოლიმერები ასევე ხშირად არც სწორხაზოვანი ან mesh სტრუქტურა.

მაგალითები ბუნებრივი მაკრომოლეკულების

ბუნებრივი და ხელოვნური პოლიმერები ძალიან ახლოს არიან ერთმანეთთან. მას შემდეგ, რაც პირველი გახდეს საფუძველი მეორე. ამგვარი გარდაქმნების ბევრი. აქ არის რამოდენიმე მათგანი.

1. ჩვეულებრივი პლასტიკური რძიანი თეთრი - ეს არის პროდუქტი, რომელიც მიიღება მკურნალობის ცელულოზის აზოტის მჟავა დამატებით ბუნებრივი camphor. პოლიმერიზაციის რეაქციის შედეგები გამკვრივება პოლიმერული მიღებული და კონვერტაციის სასურველი პროდუქტი. Plasticizer - ქაფურის, რაც მას შეუძლია დარბილების როცა ცხარე და შეცვალოს მათი ფორმის.
2. აცეტატი silk, Cuprammonium ბოჭკოვანი, viscose - ყველა მაგალითები ძაფებისაგან, ბოჭკოები, რომლებიც საფუძველზე მიღებული ცელულოზის. ნაწარმი მზადდება ბუნებრივი ბამბა და თეთრეულის არ არის, როგორც ძლიერი, არა ბრწყინვალე, ადვილი crease. მაგრამ ხელოვნური ანალოგები ამ ხარვეზების მოკლებული, რაც მათი გამოყენება ძალიან მიმზიდველი.
3. ხელოვნური ქვის, სამშენებლო მასალები, ნარევები, ტყავი - ასევე მაგალითები პოლიმერები მომდინარეობს ბუნებრივი მასალები.

ნივთიერება, რომელიც არის ბუნებრივი პოლიმერული და შეიძლება გამოყენებულ იქნას მისი ნამდვილი ფორმა. ასეთი მაგალითები ძალიან ბევრი:

• კანიფოლი;
• amber;
• სახამებელი;
• amylopectin;
• ცელულოზა;
• ბეწვი;
• ბამბა;
• ბამბა;
• აბრეშუმის;
• ცემენტის
• თიხის;
• lime;
• ცილები;
• ნუკლეინის მჟავების და ასე შემდეგ.

ნათელია, რომ ჩვენს წინაშე კლასის ნაერთების არის ძალიან დიდი, პრაქტიკულად მნიშვნელოვანი და მნიშვნელოვანი ადამიანები. ახლა განვიხილოთ, უფრო დეტალურად ზოგიერთი წარმომადგენელი ბუნებრივი პოლიმერები, რომლებიც ძალიან პოპულარულია მომენტში.

აბრეშუმის და შალის

ფორმულა ბუნებრივი აბრეშუმის პოლიმერული რთული, რადგან მისი ქიმიური შემადგენლობა გამოიხატება შემდეგ კომპონენტებს:

• მოშორება;
• sericin;
• ცვილები;
• ცხიმები.

თავად ძირითადი ცილის - მოშორება, აქვს წევრობის ზე ამინომჟავის სახეობაა. თუ დღემდე მას პოლიპეპტიდური ჯაჭვი, რომელიც ასე გამოიყურება: (-NH-CH ₂ -CO-NH-CH (CH ₃₎ -CO-NH-CH ₂ -CO-) _n. და ეს არის მხოლოდ ნაწილი. თუ წარმოვიდგენთ, რომ სტრუქტურა საშუალებით van der Waals უერთდება არანაკლებ რთული sericin ცილის მოლეკულის, ისინი შერეული ერთად ერთ conformation ერთად ცვილის და ცხიმები, გასაგებია, თუ რატომ ძნელია ასახავს formula აბრეშუმის.

დღეისათვის, ბევრი ამ პროდუქტის აწვდის China, მისი ღია სივრცეები, არ არის ბუნებრივი ჰაბიტატების მთავარი პროდიუსერი - აბრეშუმის. მანამდე, უძველესი დროიდან, ბუნებრივი აბრეშუმის ძალიან დასაფასებელია. შეძლებენ ტანსაცმელი მას შეიძლება მხოლოდ კეთილშობილური, მდიდარი ადამიანი. დღეს, ბევრი მახასიათებლები ქსოვილის არის ცუდი. მაგალითად, მან ძლიერად დამაგნიტებული და crumpled, გარდა ამისა, მზე კარგავს ბრწყინვალება და დააზარალებს. აქედან გამომდინარე, აღარ გამოიყენოთ სინთეზური დერივატები.

Wool - ეს არის ასევე ბუნებრივი პოლიმერული როგორც პროდუქტის სასიცოცხლო ფუნქციები კანისა და ცხიმოვანი ჯირკვლების ცხოველები. საფუძველზე ამ ცილის წარმოებული knitwear, რომელიც, როგორც აბრეშუმის, არის ღირებული მასალა.

სახამებელი

ბუნებრივი სახამებელი არის პროდუქტი პოლიმერული მცენარის ცხოვრება. ისინი აწარმოებენ ის შედეგად ფოტოსინთეზის პროცესში და დაგროვების სხვადასხვა ნაწილები. მისი ქიმიური შემადგენლობა:

• amylopectin;
• amylose;
• alpha-გლუკოზა.

სივრცითი მოწყობისა სახამებლის ძალიან დატოტვილი, აერია. იმის გამო, რომ მათ შორის amylopectin, მას შეუძლია შეშუპება წყალში, ხდება ე.წ. პასტა. ეს კოლოიდური ხსნარის გამოიყენება ხელოვნებისა და მრეწველობის. მედიცინის, კვების მრეწველობის, წარმოების ფონი adhesives - ეს არის ასევე გამოყენების ნივთიერება.

მათ შორის შემცველ მცენარეთა მაქსიმალური თანხა სახამებელი შეიძლება გამოვლენილი:

• სიმინდის;
• კარტოფილი;
• ბრინჯი;
• ხორბლის;
• cassava;
• შვრია;
• წიწიბურა;
• ბანანი;
• სორგო.

საფუძველზე ამ Biopolymer bake პური, მიიღოს მაკარონი, საზ რძე, მარცვლეული და სხვა საკვები პროდუქტები.

ცელულოზა

თვალსაზრისით ქიმიის, ნივთიერება - არის პოლიმერული რომლის შემადგენლობა გამოიხატება ფორმულით (C ₆ H ₅ O _{5) n.} მონომერის ერთეული ჯაჭვის ბეტა გლუკოზა. მთავარი ადგილი ცელულოზა შინაარსი - ეს საკანში კედლები მცენარეებით. სწორედ ამიტომ, ხე - ღირებული წყარო ამ რთული.

ცელულოზა - ბუნებრივი პოლიმერული რომ აქვს წრფივი სივრცის სტრუქტურა. იგი გამოიყენება წარმოების შემდეგი სახის პროდუქცია:

• Pulp და ქაღალდის პროდუქცია;
• ხელოვნური ბეწვი;
• სხვადასხვა სახის ტექნოგენური ბოჭკო;
• ბამბა;
• პლასტმასის;
• smokeless ფხვნილი;
• ფილმები და ასე შემდეგ.

აშკარაა, რომ მისი სამრეწველო მნიშვნელობა დიდია. ამ ნაერთის შეიძლება გამოყენებულ იქნას წარმოების, ეს უნდა იყოს, რათა დაიწყოს ამონაწერი მცენარეები. ეს კეთდება მიერ უწყვეტი სამზარეულო ხის სპეციალური მოწყობილობები. შემდგომი დამუშავება, ისევე როგორც რეაგენტები გამოიყენება მონელების განსხვავებულია. რამდენიმე გზა არსებობს:

• sulfite;
• ნიტრატი;
• სოდა;
• სულფატი.

მას შემდეგ, რაც ასეთი მკურნალობა, პროდუქტის მაინც შეიცავს მინარევებისაგან. გულში ამ lignin და hemicellulose. იმისათვის, რომ თავი დავაღწიოთ მათ, რბილობი მკურნალობას ქლორის ან ტუტე.

ადამიანებში, არ არსებობს ასეთი ბიოლოგიური კატალიზატორები რომ შევძელით ჩაიშალოს ეს კომპლექსი Biopolymer. თუმცა, ზოგიერთი ცხოველები (ბალახისმჭამელები), ადაპტირებული ეს. მათი კუჭის მოაგვაროს გარკვეული ბაქტერიების, რომ ეს მათთვის. იმის ნაცვლად, რომ ორგანიზმზე გამომდინარეობს ენერგიის ცხოვრება და გარემოს. ეს ფორმა სიმბიოზი არის ძალიან მომგებიანი ორივე მხარეს.

რეზინის

ეს ბუნებრივი პოლიმერული რომელსაც ღირებული ეკონომიკური ღირებულება. პირველად ეს იყო აღწერილი Robert Cook, რომელიც მისი ერთ-ერთი მოგზაურობის მიაგნო. ეს მოხდა მოსწონს ეს. შემდეგ სადესანტო კუნძულზე სადაც წაიღო ცხოვრობდა უცნობია, იგი მიესალმა მათ მიერ. მისი ყურადღება მიიპყრო ადგილობრივი ბავშვები, რომლებიც ითამაშა უჩვეულო თემაზე. ეს სფერული სხეულის მოიგერია სართულზე და გადახტა up ჰაერში, შემდეგ დაბრუნდა.

დასვით ადგილობრივი ხალხის შესახებ, თუ რა გააკეთა ამ toy, Cook შეიტყო, რომ ეს solidifies წვენი ხე - Hevea. გაცილებით გვიან, აღმოჩნდა, რომ ეს არის Biopolymer რეზინის.

ქიმიური ბუნების ნაერთი ცნობილია - ეს არის isoprene, ბუნებრივი გავლილი ფორმა. ფორმულა რეზინის (C ₅ H _{8) n.} მისი თვისებები, რის გამოც ხალხიც აფასებდა, შემდეგნაირად:

• ელასტიურობას;
• გამძლეობა;
• ელექტრო საიზოლაციო;
• წყალგაუმტარი.

თუმცა, არსებობს ხარვეზები. ცივ პირობებში ხდება მყიფე და brittle, და სითბო - წებოვანი და ბლანტი. სწორედ ამიტომ იყო საჭირო სინთეზის ანალოგები ხელოვნური ან სინთეზური ბაზა. დღეს რეზინი ფართოდ გამოიყენება საინჟინრო და სამრეწველო პროგრამა. ყველაზე მნიშვნელოვანი პროდუქტების, მათ საფუძველზე:

• რეზინის;
• ebony.

amber

ეს არის ბუნებრივი პოლიმერული, მას შემდეგ, რაც ფისოვანი არის მისი სტრუქტურა, წიაღისეული მისი ფორმის. სივრცული სტრუქტურა - აგურის ამორფული პოლიმერული. აალებადია, მას შეუძლია ცეცხლის ალი მატჩი. მას აქვს luminescence თვისებები. ეს არის ძალიან მნიშვნელოვანი და ღირებული ხარისხი, რომელიც გამოიყენება სამკაულები. ორნამენტებით საფუძველზე amber არის ძალიან ლამაზი და მოთხოვნა.

გარდა ამისა, Biopolymer გამოიყენება სამედიცინო მიზნებისთვის. იმიტომ, რომ ეს არის წარმოებული sandpaper საღებავი საიზოლაციო სხვადასხვა ზედაპირებზე.