Doğal polimer - Formül uygulama ve

Çoğu modern inşaat malzemeleri, ilaç, kumaşlar, ev eşyaları, ambalaj ve sarf malzemeleri polimerlerdir. karakteristik özelliklere sahip olan bir bileşikler grubudur. Birçoğu, fakat buna rağmen, polimerlerin sayısı artmaya devam ediyor. Tüm sentetik kimyagerler her yıl daha fazla yeni madde keşfetti. Bu durumda, her zaman özel önem doğal bir polimer vardı. Bu şaşırtıcı moleküller nelerdir? Onların özellikleri nelerdir ve özellikleri nelerdir? makalesinde bu soruların cevapları.

Polimerler: genel özellikleri

kimya açısından, polimer birimleri için bir kaç bin milyonlarca büyük bir molekül ağırlığına sahip olan bir molekül olarak kabul edilir. Bununla birlikte, bu özellik ayrıca, maddenin tam doğal ve olarak sınıflandırılabilir olan bazı hala sentetik polimerler. Bunlar:

• Sürekli farklı etkileşimler vasıtasıyla bağlanan monomer birimleri, tekrar;
• derece polimeraz (yani, monomerlerin sayısı) çok yüksek olması gerekir, aksi takdirde bileşik bir oligomer olarak düşünülebilir;
• makromolekülün uzamsal pozisyonunun tespit edilmesi;
• grubuna özgü önemli fiziksel ve kimyasal özellikleri bir dizi.

Genel olarak, oldukça kolay bir diğerinden ayırt polimerik doğa madde. Bir anlamaya onun formülüne bakmak yeterli olmaktadır. Tipik bir örnek, yaygın olarak ev ve sanayide kullanılan iyi bilinen bir polietilendir. Bu bir ürünü olan polimerizasyon reaksiyonu, giren doymamış hidrokarbon eten veya etilen. Reaksiyon aşağıdaki gibi genel olarak yazılır:

_NCH2 = _CH2 → (-CH = CH-) _n, - bileşimi dahil monomer üniteleri olarak gösterilen moleküllerinin polimerizasyon derecesi.

Ayrıca bir örnek, iyi bilinen doğal bir polimer, bu nişasta gibi. Ayrıca, bu bileşikler grubunda amilopektin, selüloz, tavuk, protein ve diğer kimyasal maddelerin aittir.

makromolekül sonuçlanan reaksiyon, oluşan iki tiptir edilebilir:

• polimerizasyon;
• polikondansasyon.

fark, ikinci durumda, reaksiyon ürünleri, düşük molekül ağırlıklı olmasıdır. Polimerin yapısı, onu oluşturan atomuna bağlı olarak değişebilir. Genellikle lineer formlar vardır, ancak çok karmaşık bir üç boyutlu bir ağ bulunmaktadır.

Beraber monomer birimleri tutun güçleri ve etkileşimleri hakkında konuşmak, o birkaç temel tanımlamak mümkündür:

• Van der Waals kuvvetleri;
• kimyasal bağlama (kovalent, iyonik);
• elektronostaticheskoe etkileşimi.

bunlar oluşumu tamamen farklı bir doğaya, yöntem ve farklı işlevleri yerine çünkü bütün polimerler arasında, bir kategori içine birleştirilemez. Onların özellikleri de farklıdır. Bu nedenle, farklı kategoriler halinde maddelerin bu grubun tüm üyelerini paylaşmasına olanak tanıyan bir sınıflandırma yoktur. Birkaç işaretleri yalan olabilir dayanır.

Polimerlerin sınıflandırılması

moleküllerine kalitatif bileşiminin esasını ele alırsak, maddelerin her üç grupta da belirlenebilir.

1. Organik - karbon, hidrojen, kükürt, oksijen, fosfor, azot ihtiva edenler. Yani, biyojenik olan bu eleman. böylece protein, nükleik asit ve - Örnekler ağırlıklı polietilen, polivinil klorür, polipropilen, suni ipek, naylon, doğal polimer bulunmaktadır.
2. Elementorganic - dışsal bir inorganik içerir ve böyle bir bileşim, biyojenik elemanı. Çoğu zaman bu silikon, alüminyum ya da titanyumdur. : Bu makromoleküllerin örneklerine organik cam, steklopolimery, kompozit malzeme.
3. İnorganik - yerine karbon zincir silikon atomuna temelinde yalan. kökleri, aynı zamanda yan dalları bir parçası olabilir. Onlar XX yüzyılın ortalarına kadar son zamanlarda açıldı. tıp, inşaat, mühendislik ve diğer sektörlerde kullanılmaktadır. silikon, cinnabar örnekler.

Eğer kökenli polimerler bölerseniz, onların grubun üç tanımlamak mümkündür.

1. Kullanımını yaygın eski ile gerçekleştirilmektedir Doğal polimerler. Bu adam hiçbir çaba olmadığı yaratılması için makromoleküllerdir. Bunlar reaksiyonların doğasının ürünlerdir. Örnekler: ipek, yün, protein, nükleik asit, nişasta, selüloz, deri, pamuk ve diğerleri.
2. Yapay. Bunlar adam tarafından oluşturulur makromoleküller, ancak doğal analogları temelinde. Bu sadece geliştirmek ve varolan doğal polimerin özelliklerini değiştirecek. Örnekler: sentetik kauçuk, kauçuk.
3. Sentetik - bu polimerler, tek kişi ilgili olan oluşturulması. Orada onlar için Doğal analoglar. Bilim adamları daha iyi performansa farklı olan yeni malzemeleri sentez etmek için yöntemler geliştirmek. Bu nedenle her türlü sentetik polimer bileşikler doğar. Örnekler: polietilen, polipropilen, suni ipek, asetat lifi ve benzeri yer alır.

gruptaki maddelerin ayrılması temeli olan diğer bir özelliği vardır. Bu reaktivite ve termal direnci. Bu parametre için iki kategoriye ayırın:

• termoplastik;
• ısı ile sertleşir.

En eski önemli ve özellikle değerli hala doğal polimerdir. Onun özellikleri benzersizdir. Dolayısıyla önümüzdeki bunun makromoleküllerin bu kategorisidir bak.

Doğal bir polimer hangi maddedir?

Bu soruyu cevaplamak için, önce etrafına bak. Bu bizi çevreleyen? , Nefes çoğaltmak, çiçeklenme ve meyve ve tohum üretmek eat çevremizdeki organizmalar yaşamak. Ve onlar bir görüş moleküler açıdan nelerdir? Bu gibi bileşikler:

• proteinler;
• Nükleik asitler;
• polisakkaritler.

Bu yüzden, doğal polimerin yukarıdaki bileşiklerinin her biri, bir. Böylece, çevremizdeki yaşam, bu moleküllerin varlığına sadece sayesinde olduğu görülmektedir. Antik çağlardan beri, insanlar, pamuk giyim, ipek, yün ve hayvan derisini oluşturmak için kullanılan dokuma ipliği, yün, güçlendirme ve evleri oluşturmak için kil, karışımları ve çözümleri kullanılmaktadır. Doğal organik polimerler oluşum ve gelişim her aşamasında adamı eşlik etti ve birçok yönden bugün sahip sonuçlar elde etmek için ona yardım etti.

insanların yaşamlarına tüm vererek doğası mümkün olduğunca rahat oldu. Zamanla, kauçuk onun olağanüstü özelliklere açıklık, keşfedilmiştir. selüloz - Man teknik içinde, nişasta gıda kullanmayı öğrendi. Doğal polimer ve ayrıca eski çağlardan beri bilinen bir kafur vardır. Reçineler, proteinler, nükleik asitler, - söz konusu bileşiklerin örnekleridir.

Doğal polimerlerin yapısı

Değil Bu bileşimler sınıfın tüm üyeleri aynı yapıya sahiptir. Bu nedenle, doğal ve sentetik polimerler, önemli ölçüde değişebilir. en karlı ve uygun enerji bakımından uyumsuzluklar böylece Molekülleri yönlendirilmiştir. Bununla birlikte, çok sayıda doğal türler değiştirme sürecinde ve yapısını şişirmek için mümkündür. zincir yapısının birkaç en yaygın türevleri vardır:

• doğrusal;
• dallanmış
• yıldız;
• düz;
• mesh
• bant;
• tarak.

Yapay ve sentetik makro moleküller temsilcileri çok büyük bir kütle atomlu çok sayıda vardır. Bunlar özellikle arzu edilen özelliklere sahip olarak oluşturulur. Bu nedenle, onların yapısı başlangıçta insana planlanmış. Doğal polimerler de genellikle doğrusal veya burada yapısına ağ.

Doğal makromoleküllerin örneklerine

Doğal ve sentetik polimerler, birbirine çok yakındır. İlk bir saniye temeli olduktan sonra. Bu tür dönüşümlerin örnekleri çoktur. İşte bunlardan bazıları.

1. Geleneksel plastik süt beyazı - bu doğal kafur ilavesi ile nitrik asit ile selülozun işlenerek elde edilen bir üründür. Polimerizasyon reaksiyonu arzu edilen ürün, elde edilen polimer ve dönüşüm sertleştirme ile sonuçlanır. Bir plastikleştirici - kafur, yumuşatma, ısıtıldığı zaman onların şeklini değiştirmek içinde sunma yapım.
2. Asetat ipek, kupramonyum fiber, viskoz - selüloz temelinde elde edilen iplikler, lifler, bir örnek olarak verilebilir. Doğal pamuk ve keten kumaşlar gibi parlak, güçlü değil kırışık kolay değildir. Ama onların kullanır yoksun bu eksikliklerin, yapay analoglar çok çekici.
3. Suni taş, inşaat malzemeleri, bunların karışımları, deri - doğal maddelerden elde edilen polimerlerin örneğidir.

doğal bir polimerdir ve gerçek şeklinde kullanılabilen bir madde. Bu tür örnekler çok fazla şunlardır:

• reçine;
• sarı;
• nişasta;
• amilopektin ile;
• selüloz;
• kürk,
• yün;
• pamuk;
• ipek;
• çimento;
• Toprak;
• kireç;
• proteinler;
• nükleik asit, vb.

Önümüzde bir bileşikler sınıfının, çok büyük pratikte önemli ve insanlar için anlamlı olduğu açıktır. Şimdi bize daha ayrıntılı olarak şu anda çok popüler olan doğal polimerlerin bazı temsilcileri, düşünelim.

Ipek ve yün

Doğal ipek polimer kompleksinin, formül, kimyasal bileşimi, aşağıdaki bileşenler tarafından ifade edildiği için:

• fibroin;
• serisin;
• mumlar;
• yağlar.

Kendisi ana protein - fibroin, daha fazla amino asit türlerinin üyesi bulunmaktadır. polipeptid zincirine mevcut ise, bu gibi görünecektir _{(-NH-CH2-CO-NH-CH (CH3) -CO-NH-CH2-CO-), n.} Ve bu onun sadece bir parçasıdır. o formülü doğal ipek tasvir etmek zordur neden biz van der vasıtasıyla yapısına hayal ederse Waals az olmayan karmaşık serisin protein molekülünü katılır, bir balmumu ve yağlar ile tek bir üç boyutlu birbirine karıştırılır, bu anlaşılabilir bir durumdur.

ipekböceği - Bugüne kadar bu ürünün çok Çin, açık alanlar için, ana üretici için bir doğal yaşam alanı vardır besler. Daha önce, eski çağlardan beri, doğal ipek çok takdir edilmektedir. ondan elbiselerini yapabilecektek soylu, zengin insanlar Afford. Bugün, doku özelliklerinin pek zayıftır. Örneğin, o kuvvetle ek olarak güneşe maruz kalma parlaklığını kaybeder ve kararmaz, mıknatısladıkları buruşmuş. Bu nedenle, uzun bunların sentetik türevlerinin kullanımı.

Yün - aynı zamanda derinin önemli bir fonksiyonları ve hayvanların yağ bezlerinin bir ürünü olarak, doğal bir polimerdir. ipek gibi, değerli bir malzeme, bu protein, ürünün üretim triko dayanmaktadır.

nişasta

Doğal nişasta, polimer ürünü, bitki ömrü. Bunlar, fotosentez prosesinin bir sonucu olarak üretmek ve vücudun çeşitli bölgelerinde birikirler. Onun kimyasal bileşimi:

• amilopektin ile;
• amiloz;
• alfa-glukoz kullanılarak gerçekleştirilebilmektedir.

nişasta mekansal yapısı çok düzensiz, dallıdır. Nedeniyle dahil amilopektin, bu suda şişme sözde macun olma kapasitesine sahip olduğunu. Bu koloidal çözelti teknolojide ve endüstrisinde kullanılır. Tıp, gıda sanayi, duvar kağıdı yapıştırıcıları üretimi - bu da maddenin kullanılmasıdır.

nişasta en fazla miktarda ihtiva eden bitkiler arasında tespit edilebilir:

• mısır;
• patates;
• pirinç;
• buğday;
• manyok;
• yulaf;
• buğday;
• muz;
• sorgum.

Bu biyopolimer fırında ekmek temelinde, makarna yapmak jöle, tahıl ve diğer gıda ürünleri pişirin.

selüloz

kimya açısından, madde - olan bir bileşim, formül _{(C6 H5} O _{5) n} ile ifade edilen bir _polimerdir. Monomer birimi zincir bir beta-glukozdur. Selüloz içeriğinin Ana yerde - Bitkilerin hücre duvarları kalmıştır. Bu bileşiğin değerli bir kaynak - Bu yüzden ahşaptır.

Selüloz - lineer konumsal bir yapıya sahip doğal bir polimerdir. Bu ürünlerin aşağıdaki tiplerinin üretimi için kullanılır:

• kağıt hamuru ve kağıt ürünleri;
• suni kürk;
• insan yapımı, farklı elyaf türleri;
• pamuk;
• plastik;
• dumansız toz;
• filmler vb.

Onun endüstriyel değeri büyük olduğu açıktır. Bu bileşik üretiminde kullanılabilmektedir için, bitkilerden elde başlamak olmalıdır. Bu özel cihazlarda ahşap sürekli pişirme ile yapılır. Bundan başka işlemler, aynı zamanda sindirim için kullanılan reaktif maddeler farklıdır. birkaç yolu vardır:

• sülfit;
• nitrat;
• soda;
• sülfattır.

bu işlemden sonra, ürün hala yabancı maddeleri içerir. Bu lignin ve hemiselüloz kalbinde. bunlardan kurtulmak için, hamur klor ya da alkali ile muamele edilir.

İnsanlarda, bu karmaşık biyopolimer yıkmak başarmış böyle biyolojik katalizörler vardır. Bununla birlikte, bazı hayvanların (otoburlar), bu şekilde adapte. Onların mide onlar için bunu yapmak belli bakterileri yerleşmek. Bunun yerine organizmalar yaşam ve yaşam için enerjiye ulaşırlar. simbiyoz Bu form iki taraf için de son derece faydalıdır.

kauçuk

önemli bir ekonomik değere sahip olan bu doğal bir polimerdir. İlk defa onun seyahatleri birinde buldum Robert Cook, tarafından tarif edilmiştir. Böyle oldu. Yerliler ona bilinmeyen yaşamış adada indikten sonra, o sıcak onlar tarafından karşılandı. Dikkati alışılmadık konuyu oynamıştır yerel çocuklar tarafından çekti. Bu küresel gövde yerden püskürtüldü ve havada yüksek ayağa fırladı, sonra döndü.

Bu oyuncak yapılmış olduğu hakkında yerel halkın sorun, Cook bu bir ağacın suyu katılaşır öğrendik - Hevea. Çok daha sonra, bu bir biyopolimer kauçuk olduğu tespit edilmiştir.

bilinen bileşik kimyasal yapısı - izopren, doğal geçirilmiş polimerizasyonudur. Formül kauçuk _{(Cı-5H 8) n.} aşağıdaki gibi o kadar yüksek, kabul edilir nedeniyle hangi Onun özellikleri,:

• esnekliği;
• dayanıklılık;
• elektrik yalıtımı;
• su geçirmez.

Bununla birlikte, dezavantajları vardır. Yapışkan ve viskoz - soğuk şartlarda kırılgan ve gevrek ve ısıyı olur. yapay veya sentetik bir baz analoglarının sentezi için bir ihtiyaç vardır neden olmasıdır. Bugün kauçuklar yaygın mühendislik ve endüstriyel uygulamalarda kullanılır. bunlara dayanarak en önemli ürünler:

• kauçuk;
• abanoz.

kehribar

Reçine yapısı fosil şekli olduğu, çünkü doğal bir polimerdir. Mekansal yapı - tuğla amorf polimer. Son derece yanıcı, bir maçın alevi ateşleyebilir. Bu ışıma özellikleri vardır. Bu takı kullanılan çok önemli ve değerli kalitesidir. amber temelinde Süsler çok güzel ve talep görmektedir.

Buna ek olarak, biyopolimer tıbbi amaçlar için kullanılır. Çünkü çeşitli yüzeylere zımpara boya kaplamalar üretilmektedir.