Natuurlike polimeer - toepassing van die formule en

Die meeste moderne konstruksie materiale, farmaseutiese produkte, materiale, huishoudelike artikels, verpakking en verbruikbare materiaal is polimere. Is 'n groep van verbindings met die kenmerkende eienskappe. Daar is baie van hulle, maar ten spyte van hierdie, die aantal polimere voort om te groei. Na alles sintetiese chemici ontdek elke jaar meer en meer nuwe stowwe. In hierdie geval, spesiale betekenis te alle tye dit het 'n natuurlike polimeer. Wat is hierdie wonderlike molekules? Wat is hul eienskappe en wat is die funksies? Die antwoorde op hierdie vrae in die artikel.

Polimere: algemene eienskappe

Uit die oogpunt van chemie, is die polimeer beskou as 'n molekule met 'n groot molekulêre gewig wees van 'n paar duisend tot miljoene eenhede. Maar afgesien van hierdie funksie, daar is nog 'n paar in die stof presies so natuurlik en kan geklassifiseer word sintetiese polimere. Hulle is:

• voortdurend herhaal monomeereenhede, wat verbind is deur middel van verskillende interaksies;
• graad polimerase (dit wil sê die aantal monomere) moet baie hoog wees, anders sal die saamgestelde sou word beskou as 'n oligomeer;
• die bepaling van die ruimtelike oriëntasie van die makromolekule;
• 'n stel van belangrike fisiese en chemiese eienskappe wat uniek is aan die groep.

In die algemeen is die stof van polimeriese aard onderskeibaar van die ander heel maklik. 'N Mens moet net om te kyk na sy formule om dit uit te vind. 'N Tipiese voorbeeld is die bekende poliëtileen, is wyd gebruik word in huishoudelike en nywerheid. Dit is 'n produk van die polimerisasie reaksie, wat gaan onversadigde koolwaterstof is eteen of etileen. Die reaksie is oor die algemeen soos volg geskryf:

NCH ₂ = CH ₂ → (-CH-CH) _n, waar n - is die graad van polimerisasie van molekules wat as monomeereenhede ingesluit in die samestelling daarvan.

Ook as 'n voorbeeld, 'n natuurlike polimeer wat bekend is, hierdie stysel. Verder, in hierdie groep verbindings behoort amilopektien, sellulose, hoender proteïen en baie ander stowwe.

Reaksie, wat gelei het tot die makromolekule kan gevorm word, is van twee soorte:

• polimerisasie;
• poly.

Die verskil is dat in die tweede geval, die reaksie produkte is lae molekulêre gewig. Die struktuur van die polimeer kan wissel, afhangende van die atome wat dit uitmaak. Dikwels is daar lineêre vorm, maar daar is 'n drie-dimensionele mesh, baie kompleks.

As ons praat oor die magte en interaksies wat die monomeereenhede bymekaar te hou, is dit moontlik om 'n paar basiese identifiseer:

• Van der Waalskragte;
• chemiese binding (kovalente, ioniese);
• elektronostaticheskoe interaksie.

Alle polimere kan nie gekombineer word in een kategorie, want hulle het 'n heeltemal ander aard, metode van die vorming en uit te voer uiteenlopende funksies. Hul eiendomme is ook anders. Daar is dus 'n klassifikasie wat jou toelaat om al die lede van hierdie groep middels te deel in verskillende kategorieë. Dit is gebaseer kan 'n paar tekens lê.

klassifikasie van polimere

As ons die basis van die kwalitatiewe samestelling van molekules te neem, kan al die stowwe bepaal word in drie groepe.

1. Die organiese - diegene wat koolstof, waterstof, swael, suurstof, fosfor, stikstof bevat. Dit wil sê, dié elemente wat biogeniese is. Voorbeelde hiervan is die gewig poliëtileen, polivinielchloried, polipropileen, rayon, nylon, natuurlike polimeer - proteïen, nukleïensuur en so aan.
2. Elementorganic - so 'n samestelling wat 'n paar vreemde anorganiese en sluit biogeniese element. Meestal is dit silikon, aluminium of titanium. Voorbeelde van sulke makromolekules: organiese glas, steklopolimery, saamgestelde materiale.
3. Anorganiese - leuen op die basis van die ketting silikonatome in plaas van koolstof. Die radikale kan ook deel van die sytakke wees. Hulle geopen so onlangs as die middel van die twintigste eeu. Gebruik in medisyne, konstruksie, ingenieurswese en ander nywerhede. Voorbeelde van silikoon, cinnabar.

As jy die polimere in oorsprong verdeel, is dit moontlik om te identifiseer drie van hul groep.

1. Natuurlike polimere wie gebruik word wyd met die ou uitgevoer. Dit is makromolekules vir die skepping van wat mens nie enige poging maak. Hulle is produkte van die aard van die reaksies. Voorbeelde: sy, wol, proteïen, nukleïensuur, stysel, sellulose, leer, katoen en ander.
2. Kunsmatige. Dit is makromolekules wat is geskep deur die mens, maar op die basis van natuurlike analogen. Wat net verbeter en verander die eienskappe van 'n bestaande natuurlike polimeer. Voorbeelde: sintetiese rubber, rubber.
3. Sintetiese - hierdie polimere, die skepping waarvan slegs die persoon wat betrokke is. Natuurlike analogen vir hulle daar. Wetenskaplikes ontwikkel metodes van sintetisering nuwe materiaal wat anders as verbeterde prestasie is. So is gebore die sintetiese polimeriese verbindings van alle soorte. Voorbeelde: poliëtileen, polipropileen, rayon, asetaat vesel en dies meer.

Daar is nog 'n kenmerk, wat is die basis van die skeiding van die stowwe in die groep. Dit reaktiwiteit en hitte weerstand. Ken twee kategorieë vir hierdie parameter:

• termoplastiese;
• termoset.

Die oudste, belangrik en veral waardevol is nog steeds 'n natuurlike polimeer. Sy eienskappe is uniek. Daarom het ons langs kyk na dit is hierdie kategorie van makromolekules.

Watter stof is 'n natuurlike polimeer?

Om hierdie vraag te beantwoord, eerste kyk ons rondom jou. Wat rondom ons? Lewende organismes rondom ons wat eet, asem, reproduseer, blom en produseer vrugte en sade. En hulle is van 'n molekulêre oogpunt? Dit verbindings soos:

• proteïene;
• nukleïensure;
• polisakkariede.

So, die natuurlike polimeer is, elk van die bogenoemde verbindings. So, blyk dit dat die lewe rondom ons, daar is net te danke aan die teenwoordigheid van hierdie molekules. Sedert antieke tye, mense gebruik klei, meng en oplossings vir die bevordering van en die bou van huise, geweef gare, wol, wat gebruik word vir die skep van katoen klere, sy, wol en vel van diere. Natuurlike organiese polimere vergesel die man in alle stadiums van sy vorming en ontwikkeling, en op baie maniere het hom gehelp om die resultate wat ons vandag het bereik.

Die aard van die gee van al die lewens van mense was so gemaklik as moontlik te maak. Met verloop van tyd, is die rubber ontdek, dit duidelik gemaak sy merkwaardige eienskappe. Man het geleer om kos te gebruik om stysel, in die tegniese - sellulose. Natuurlike polimeer en is 'n kamfer, wat ook sedert antieke tye bekend is. Harpuis, proteïene, nukleïensure - is almal voorbeelde van die verbindings onder oorweging.

Die struktuur van natuurlike polimere

Nie alle lede van hierdie klas van verbindings het dieselfde struktuur. Dus, kan natuurlike en sintetiese polimere aansienlik wissel. Hul molekules georiënteerde sodat die mees winsgewende en gerieflik om te bestaan in terme van energie. Daar is egter baie natuurlike spesies in staat is om met hulle struktuur swel in die proses van verandering. Daar is verskeie mees algemene variante van die ketting struktuur:

• lineêre;
• vertakte;
• stervormige;
• plat;
• maas;
• band;
• kam.

Kunsmatige en sintetiese makromolekules verteenwoordigers het 'n baie groot massa, 'n groot aantal atome. Hulle is geskep met spesifiek gewenste eienskappe. Daarom is die struktuur van hul oorspronklik beplan om die mens. Natuurlike polimere is ook dikwels óf lineêr of maas op die struktuur.

Voorbeelde van natuurlike makromolekules

Natuurlike en sintetiese polimere is baie naby aan mekaar. Na die eerste besig om die grondslag vir 'n tweede. Voorbeelde van sulke transformasies is baie. Hier is 'n paar van hulle.

1. Konvensionele plastiek melkerige wit - dit is 'n produk wat verkry word deur die behandeling van sellulose met salpetersuur met die toevoeging van natuurlike kamfer. Die polimerisasie reaksie lei tot verharding van die verkry polimeer en omskakeling na die gewenste produk. A plastiseerder - kamfer, wat dit in staat is om versagting wanneer dit verhit word en verander hul vorm.
2. Asetaat kant, cuprammonium vesel, viskose - is almal voorbeelde van die garing, vesel, wat verkry word op die basis van sellulose. Materiale gemaak van natuurlike katoen en linne is nie so sterk, nie briljant, maklik om te vou. Maar kunsmatige analogen van hierdie tekortkominge ontneem, wat die gebruik daarvan maak is baie aantreklik.
3. Kunsmatige klip, boumateriaal, mengsels, leer - is ook voorbeelde van polimere afgelei van natuurlike materiaal.

'N Stof wat 'n natuurlike polimeer, en kan gebruik word in sy ware vorm. Sulke voorbeelde is te veel:

• viool;
• amber;
• stysel;
• amilopektien;
• sellulose;
• pels;
• wol;
• katoen;
• kant;
• sement;
• klei;
• kalk;
• proteïene;
• nukleïensuur en so aan.

Dit is duidelik dat voor ons 'n klas van verbindings is baie groot, prakties belangrik en betekenisvol vir mense. Nou laat ons kyk in meer detail 'n paar verteenwoordigers van natuurlike polimere, wat baie gewild op die oomblik is.

Kant en wol

Die formule van natuurlike kant polimeer kompleks, omdat sy chemiese samestelling is uitgespreek deur die volgende komponente:

• fibroïen;
• sericin;
• wasse;
• vette.

Homself groot proteïen - fibroïen, het 'n lidmaatskap van meer aminosuur spesies. As dit aan die polipeptiedketting, sal dit lyk soos hierdie: (-NH-CH ₂ -Samewerke NH-CH (CH ₃₎ -Samewerke NH-CH ₂ -CO-) _n. En dit is net 'n deel van dit. As ons dink dat die struktuur deur middel van van der Waals sluit nie minder kompleks sericin proteïenmolekule, is hulle saam in 'n enkele bouvorm met 'n was en vette gemeng, is dit te verstane waarom dit moeilik is om formule natuurlike kant uitbeeld.

Tot op datum, die grootste deel van hierdie produk verskaf China, vir sy oop ruimtes, daar is 'n natuurlike habitat vir die belangrikste produsent - sywurm. Voorheen het sedert antieke tye, natuurlike kant is baie waardeer word. Bekostig klere van hom kon net edele, ryk mense. Vandag, baie van die eienskappe van die weefsel is swak. Byvoorbeeld, hy sterk gemagnetiseerde en opgefrommel, benewens, blootstelling aan die son verloor sy glans en ontluistering. Daarom, meer in gebruik sintetiese afgeleides daarvan.

Wol - dit is ook 'n natuurlike polimeer as 'n produk van belangrike funksies van die vel en talgkliere van diere. Op grond van hierdie proteïen produk vervaardig gebreide, wat, soos sy, is 'n waardevolle materiaal.

stysel

Natuurlike stysel is 'n produk polimeer plant lewe. Hulle produseer dit as 'n gevolg van die proses van fotosintese en versamel in verskillende dele van die liggaam. Sy chemiese samestelling:

• amilopektien;
• amilose;
• alfa-glukose.

Die ruimtelike struktuur van stysel is baie vertak, versteurd. Te danke aan ingesluit amilopektien, dit is in staat om van swelling in water, besig om 'n sogenaamde plak. Dit kolloïdale oplossing gebruik word in die kuns en nywerheid. Medisyne, voedsel industrie, produksie van plakpapier gom - dit is ook die gebruik van die stof.

Onder die plante wat die maksimum bedrag van stysel kan geïdentifiseer word:

• koring;
• aartappels;
• rys;
• koring;
• maniok;
• hawer;
• bokwiet;
• piesangs;
• sorghum.

Op grond van hierdie Biopolymer bak brood, maak pasta, kook jellie, graan en ander voedselprodukte.

sellulose

Uit die oogpunt van chemie, die stof - is 'n polimeer waarvan die samestelling uitgedruk deur die formule (C ₆ H ₅ O _{5) n.} Monomeer eenheid ketting is 'n beta-glukose. Main plek van sellulose inhoud - is die selwande van plante. Dit is waarom die hout - 'n waardevolle bron van hierdie verbinding.

Sellulose - 'n natuurlike polimeer wat 'n lineêre ruimtelike struktuur het. Dit word gebruik vir die produksie van die volgende tipes produkte:

• pulp en papier produkte;
• kunsmatige bont;
• verskillende tipes van mensgemaakte vesels;
• katoen;
• plastiek,
• rooklose kruit;
• films en so aan.

Dit is duidelik dat sy industriële waarde is groot. Om hierdie verbinding kan gebruik word in die produksie, moet dit wees om te begin om te onttrek van plante. Dit word gedoen deur voortdurende kook van hout in spesiale toestelle. Verdere verwerking, sowel as reagense wat vir vertering is anders. Daar is verskeie maniere:

• sulfiet;
• nitraat;
• die soda;
• sulfate.

Na sulke behandeling, die produk bevat nog onsuiwerhede. In die hart van hierdie lignien en hemisellulose. Om ontslae te raak van hulle, is die pulp behandel met chloor of alkali.

In die mens, daar is nie so 'n biologiese katalisators wat daarin geslaag het om af te breek hierdie komplekse Biopolymer. Maar sommige diere (herbivore), aangepas vir hierdie. Hul maag vestig sekere bakterieë wat dit vir hulle te doen. In plaas organismes lei energie vir lewe en habitat. Hierdie vorm van simbiose is uiters voordelig vir beide partye.

rubber

Hierdie natuurlike polimeer met waardevolle ekonomiese waarde. Vir die eerste keer was dit beskryf deur Robert Kook, wat in een van sy reise hom bevind. Dit gebeur so. Na die landing op die eiland waar die inboorlinge het onbekend aan hom, is hy hartlik gegroet deur hulle. Sy aandag is gelok deur die plaaslike kinders, wat 'n ongewone onderwerp gespeel het. Hierdie sferiese liggaam is afgestoot van die vloer en spring hoog in die lug, dan teruggekeer.

Vra die plaaslike mense oor wat is gemaak van hierdie speelding, Cook het geleer dat hierdie stol die sap van 'n boom - Hevea. Heelwat later, is daar gevind dat dit 'n Biopolymer rubber.

Die chemiese aard van die mengsel bekend - is isopreen, natuurlike ondergaan polimerisasie. Formule rubber (C ₅ H _{8) n.} Sy eienskappe, as gevolg van wat hy is so hoog aangeslaan, soos volg:

• elastisiteit;
• duursaamheid;
• elektriese isolering;
• waterdig.

Daar is egter nadele. In koue toestande word dit broos en bros, en die hitte - taai en klewerig. Dit is waarom daar 'n behoefte vir die sintese van analoë van kunsmatige of sintetiese basis. Vandag rubbers is wyd gebruik word in ingenieurswese en industriële toepassings. Die belangrikste produkte wat gebaseer is op hulle:

• rubber;
• ebbehout.

amber

Dit is 'n natuurlike polimeer, aangesien die hars is in sy struktuur, fossiel sy vorm. Ruimtelike struktuur - baksteen amorfe polimeer. Hoogs vlambaar, kan dit die vlam van 'n wedstryd aan die brand. Dit het die luminessensie eienskappe. Dit is 'n baie belangrike en waardevolle gehalte, wat gebruik word in juweliersware. Ornamente op die basis van amber is baie mooi en in aanvraag.

Daarbenewens het die Biopolymer gebruik in die mediese doeleindes. Want dit is vervaardig skuurpapier verf coatings verskeie oppervlaktes.