Looduslik polümeer - valemi rakendamine ja

Enamik kaasaegseid ehitusmaterjale, ravimid, kangaste, majapidamis-, pakendamist ja tarbematerjalid on polümeerid. Kas ühendite rühma, millel on iseloomulikud. Paljud neist, kuid vaatamata sellele on mitmeid polümeerid kasvab jätkuvalt. Lõppude sünteetilised keemikud avastasid igal aastal üha uusi aineid. Sel juhul erilist tähtsust kogu aeg see oli looduslik polümeer. Mis need on hämmastav molekulid? Millised on nende omadused ja millised on omadused? Vastused nendele küsimustele artiklis.

Polümeerid üldised omadused

Vaatepunktist keemia, polümeer peetakse molekuli suure molekulmassiga mõnest tuhandest miljonitesse ühikut. Kuid lisaks seda funktsiooni, on veel mõned, milles ainet saab täpselt liigitada looduslikud ja sünteetilised polümeerid. Need on:

• korrutades pidevalt monomeerühikuid, mis on ühendatud erinevate üksuste abil suhtluses;
• aste polümeraasi (st mitmeid monomeerideks) peab olema väga suur, sest vastasel juhul ühendit võiks pidada oligomeerile;
• määramisel ruumilise orientatsiooni makromolekul;
• kogum oluline füüsikaliste ja keemiliste omaduste ainulaadne rühma.

Üldiselt aine polümeersete milline eristatav teistest üsna kergesti. Üks on ainult pilk tema valemiga sellest aru saada. Tüüpiline näide on tuntud polüetüleen, kasutatakse laialdaselt majapidamises ja tööstuses. See on toode polümeerumisreaktsiooni, mis siseneb küllastumata süsivesinik on eteen või etüleenglükooli. Reaktsioon viiakse tavaliselt kirjutatud järgmiselt:

_NCH2 = _CH2 → (-CH = CH-) _n, kus n - on polümerisatsiooniaste molekulide näidates monomeerüksustena koosseisu ka.

Samuti näitena looduslik polümeer, mis on tuntud selles tärklis. Peale selle on kirjeldatud ühendite rühm kuuluvad amülopektiin, tselluloosi, munavalk ja paljude teiste ainetega.

Reaktsiooni, mille tulemuseks oli makromolekul saab moodustada, on kahte tüüpi:

• polümerisatsioon;
• polükondensatsiooni.

Erinevus seisneb selles, teisel juhul võib reaktsiooni tooted on väikese molekulmassiga. Struktuuri polümeeri võib varieeruda sõltuvalt aatomit, mis kujutavad seda. Sageli on lineaarne vorme, kuid seal on kolmemõõtmeline silma väga keerukas.

Kui me räägime jõud ja vastasmõju, mis hoiavad monomeeride koos, siis on võimalik kindlaks teha mõned põhilised:

• Van der Waalsi jõud;
• keemilise sideme (kovalentne, iooniline);
• elektronostaticheskoe suhtlemist.

Kõik polümeerid ei saa kombineerida ühte kategooriasse, sest neil on täiesti erinevad, kujundamise viisi ja täita erinevaid ülesandeid. Nende omadused on erinevad. Seetõttu on klassifikatsioon, mis võimaldab teil jagada kõik selle grupi liikmete ainete erinevatesse kategooriatesse. See põhineb võib seisneda mitmes märke.

klassifitseerimise polümeerid

Kui me võtame aluseks kvalitatiivne koostis molekulid, kõikide ainete saab määrata kolme rühma.

1. Orgaanilised - sellised, mis sisaldavad süsinikku, vesinikku, väävel, hapnik, fosfor, lämmastik. See tähendab, et need elemendid, mis on biogeensed. Näideteks on massi polüetüleen, polüvinüülkloriid, polüpropüleen, viskoos, nailon, looduslik polümeer - valgud, nukleiinhappe ja nii edasi.
2. Elementorganic - selline kompositsioon, mis sisaldab mõningaid kõrvalisi anorgaaniliste ja biogeensete element. Kõige sagedamini on räni, alumiiniumi või titaanist. Näiteid sellistest makromolekulid: orgaaniline klaas, steklopolimery, komposiitmaterjalid.
3. Anorgaanilised - lie at põhjal ahela räniaatomitega asemel süsinikku. Rühmad võivad olla ka osa külgmised oksad. Nad avasid alles keset XX sajandil. Kasutatakse meditsiinis, ehitus-, inseneri- ja teistes tööstusharudes. Näiteid silikooni, kinaver.

Kui jagate polümeeride päritolu on võimalik tuvastada kolm oma rühma.

1. Looduslikud polümeerid, mille kasutamine on laialt läbi vana. Need on makromolekulid loomiseks, mis mees ei üritanudki. Need tooted, milline on reaktsioonid. Näited: siid, vill, valgud, nukleiinhappe, tärklis, tselluloos, nahk, puuvill ja teised.
2. Kunstlik. Need on makromolekulid, mis on loodud inimese poolt, kuid lähtudes looduslikest analoogid. See on lihtsalt parandada ja muuta omadusi olemasoleva loodusliku polümeeri. Näited: sünteetilisest kummist, kummist.
3. Sünteetiline - need polümeerid, mille loomine ainult asjaosaline. Natural analoogid neid seal. Teadlased arendavad meetodid sünteesida uusi materjale, mis on erinev suuremat jõudlust. Seega on sündinud sünteetilise polümeersete ühendite igasuguseid. Näited: polüetüleen, polüpropüleen, viskoos, atsetaatkiud jms.

On veel üks omadus, mis on aluseks lahususe ainete rühma. See reaktsioonivõime ja soojapidavuse. Eraldada kahte kategooriasse Selle parameetri:

• termoplastilisest;
• reaktoplastist.

Kõige iidse olulised ja eriti väärtuslikud on veel looduslik polümeer. Selle omadused on unikaalsed. Seetõttu me järgmisel vaadata on selles kategoorias makromolekulide.

Milline aine on looduslik polümeer?

Et sellele küsimusele vastata, esimene vaatame enda ümber. Mis meid ümbritseb? Elusorganismide meie ümber, kes söövad, hingata, reprodutseerida, õitsema ja vilja ja seemned. Ja nad on pärit molekulaarse seisukohast? See ühendid, näiteks:

• proteiinid;
• nukleiinhappeid;
• polüsahhariide.

Niisiis, looduslik polümeer on iga ülaltoodud ühendeid. Seega tundub, et elu meie ümber, on ainult tänu nende molekulide olemasolust. Iidsetest aegadest, inimesed kasutasid savi, segud ja lahused tugevdada ja ehitada maja, kootud lõng, vill, mida kasutatakse luua puuvilla rõivad, siid, vill ja nahk loomi. Looduslike orgaaniliste polümeeride kaasas mees kõigil selle kujunemise ja arengu, ja paljuski aitas tal saavutada tulemusi, mis meil täna on.

Olemuselt annab kõik inimeste elu oli nii meeldiv kui võimalik. Aja jooksul kummist avastati, et selgitada oma tähelepanuväärne omadused. Inimene on õppinud kasutama toitu tärklisest tehniline - tselluloos. Looduslik polümeer ja on kamper, mis on tuntud ka iidsetest aegadest. Vaigud, valke, nukleiinhappeid - on kõik näited vaadeldavast ühendist.

Struktuuri looduslikud polümeerid

Mitte kõik liikmed selle klassi ühenditel on sama struktuur. Seega, looduslikud ja sünteetilised polümeerid võivad suuresti varieeruda. Nende molekulid on orienteeritud nii, et kõige kasumlikum ja mugav olemas nii energiat. Kuid paljud looduslikud liigid suudavad paisuda ja nende struktuuri muutmise protsess. On mitmeid kõige levinum variandid keti struktuur:

• lineaarne;
• hargnenud;
• tähtrakud;
• lame;
• võrgusilma;
• lint;
• kamm.

Kunst- ja sünteetilised makromolekulid esindajad on väga suur mass, suur aatomite arv. Nad on loodud spetsiaalselt soovitud omadustega. Seetõttu struktuuri oma algselt kavandatud mees. Looduslikud polümeerid on samuti sageli kas lineaarne või silma struktuuri.

Looduslike makromolekulid

Looduslikud ja sünteetilised polümeerid on väga lähestikku. Pärast esmakordset aluseks teine. Näiteid sellised muutused on palju. Siin on mõned neist.

1. Tavalised plastist piimvalge - see on toode, mis saadakse tselluloosi lämmastikhappega, lisades looduslikud kamprit. Polümeerumisreaktsiooni tulemuseks jäigastumine saadud polümeeri ja muundumist soovitud produkti. Plastifikaatori - kamper, mistõttu on võimeline pehmenemine kuumutamisel ja muuta oma kuju.
2. Atsetaat siid, vaskammoniaak kiudaineid, viskoos - on kõik näited lõngad, kiud, mis saadakse lähtudes tselluloos. Kangad valmistatud looduslikest puuvilla ja linasest ei ole nii tugev, mitte geniaalne, lihtne kortsu. Aga kunstlik analooge need puudused ilma, mis muudab nende kasutamine on väga atraktiivne.
3. Kunstlik kivi, ehitusmaterjalide, segud, nahast - on ka näiteid saadud polümeerid looduslikke materjale.

Aine, mis on looduslik polümeer, ning seda võib kasutada oma tõelisel kujul. Selliseid näiteid on liiga palju:

• rosin;
• merevaigust;
• tärklis;
• amülopektiin;
• tselluloosi;
• karusnaha;
• villased;
• puuvill;
• siidist;
• tsementi;
• savi;
• lubi;
• proteiinid;
• nukleiinhappe ja nii edasi.

On selge, et enne meid ühendite klassi on väga suur, praktiliselt oluline ja tähendusrikas inimestele. Vaadelgem nüüd üksikasjalikumalt mõned esindajad looduslike polümeeride mis on väga populaarne praegu.

Siid ja vill

Valem looduslik siid polümeeri kompleks, sest selle keemilist koostist väljendatakse järgmistest komponentidest:

• fibroiin;
• seritsiini;
• vahad;
• rasvu.

Ise suur valgu - fibroiin, on liikmete mitme aminohappe liike. Kui käesoleva tal polüpeptiidahela see näeb välja selline: _{(-NH-CH2-CO-NH-CH (CH3) -CO-NH-CH2-CO-) n.} Ja see on ainult osa sellest. Kui me ette kujutada, et struktuuri abil van der Waalsi liitub mitte vähem keeruline seritsiini valgumolekuli segatakse need kokku ühte kehaehituse vaha ja rasvad, see on mõistetav, miks on raske kujutada valemiga looduslik siid.

Praeguseks palju selle toote varustab Hiina, selle avatud ruumid on looduslik elupaik peamine tootja - siidiusside. Varem iidsetest aegadest, looduslik siid on väga teretulnud. Endale riideid teda võiks ainult üllas, rikkad inimesed. Täna, paljud omadused koe on kehv. Näiteks ta tugevalt magnetiseeritud ja kortsunud, lisaks päikese käes kaotab oma läige ja tuhmuma. Seega enam kasutada sünteetilisi derivaate.

Vill - see on ka looduslik polümeer tootena elutalitus naha ja rasunäärmed loomi. Selle põhjal valgu toode valmistatud kudumid, mis nagu siid, on väärtuslik materjal.

tärklis

Looduslikud tärklis on toode polümeeri taimestiku. Nad toodavad seda tulemusena fotosünteesi ja koguneda erinevaid kehaosi. Selle keemiline koostis:

• amülopektiin;
• amüloos;
• alfa-glükoos.

Ruumstruktuur tärklist väga hargnenud, korrastamata. Tänu lisada amülopektiin, see on võimeline vees paisuma, muutub nn kleepida. See kolloidlahus kasutatakse kunsti ja tööstust. Meditsiin, toiduainetööstus, tootmise tapeet liimid - see on ka aine kasutamist.

Taimedest sisaldas maksimumsumma tärklist saab identifitseerida:

• maisi;
• kartulid;
• riisi;
• nisu;
• maniokk;
• kaer;
• tatar;
• banaanid;
• sorgo.

Tuginedes käesoleva biopolümeer leiba küpsetada, pasta, kokk želee teravilja ja muid toiduaineid.

tselluloos

Vaatepunktist keemias aine - on polümeer, mille koostis on väljendatud valemiga (C ₆ H ₅ O _{5) n.} Monomeerühikuks ahel on beeta-glükoos. Peamised tselluloosi asemel sisu - on rakuseinad taimed. See on põhjus, miks puidu - väärtuslik allikas selle ühendi.

Tselluloos - looduslik polümeer, millel on lineaarne ruumiline struktuur. Seda kasutatakse tootmise järgmist tüüpi tooteid:

• tselluloosi ja paberi;
• kunstkarusnahk;
• eri liiki keemilistest kiududest;
• puuvill;
• plastid;
• suitsuta pulbrit;
• filmide ja nii edasi.

On ilmselge, et selle tööstuslik väärtus on suur. Et seda ühendit võib kasutada tootmise, see peaks olema, et alustada väljavõte taimed. Seda tehakse aurus keetmine puidu spetsiaalseid seadmeid. Täiendavaks töötlemiseks, samuti kasutatavad reagendid seedimiseks on erinevad. On mitmeid viise:

• sulfit;
• nitraati;
• sooda;
• kohal.

Pärast sellist ravi toodet sisaldab endiselt lisandeid. Keskmes see ligniini ja hemitselluloosi. Et vabaneda neist viljaliha töödeldud klooriga või leelise.

Inimestel ei ole selliste bioloogiliste katalüsaatorite, mis on suutnud murda selle keerulise biopolümeer. Kuid mõned loomad (taimtoidulised), kohandatud selle. Nende kõhuga lahendada teatavaid bakterid, mis muudavad nende eest. Selle asemel organismide energiat saada elu ja elupaik. See vorm sümbioos on väga kasulik mõlemale poolele.

kummi

See looduslik polümeer väärtuslikku majanduslikku väärtust. Esmakordselt seda kirjeldas Robert Cook, kes ühes oma reisidel kohtas teda. See juhtus niimoodi. Pärast maandumist saarel, kus põliselanikud elas teadmata, ta oli soojalt tervitatud neid. Tema tähelepanu köitis kohalike laste, kes on mänginud ebatavaline teema. See sfääriline keha tõrjutakse kohalt ja hüppas kõrgel õhus, siis tagastatakse.

Küsi kohalike inimeste kohta, mida on tehtud selle mänguasja, Cook teada, et see tahkub mahl puu - Hevea. Palju hiljem, leiti, et see on biopolümeer kummist.

Keemilised milline on tuntud ühendi - on isopreen, looduslikud läbinud polümerisatsiooni. Valemiga kummi _(C5 H _{8) n.} Selle omadused, mille tõttu ta on nii kõrgelt hinnatud, järgmiselt:

• elastsuse;
• vastupidavuse;
• elektrilise isolatsiooni;
• veekindel.

Siiski on puudusi. Külmades tingimustes muutub see habras ja rabe ja soojust - kleepuv ja viskoosne. Sellepärast oli vaja sünteesi analoogide tehis baasi. Täna kummid kasutatakse laialdaselt inseneri-ja tööstuslikes rakendustes. Kõige olulisem põhinevate toodete neid:

• kummist;
• eebenipuu.

merevaik

On looduslik polümeer, kuna vaik on oma struktuuri, fossiilne oma kuju. Ruumiline struktuur - tellistest amorfne polümeer. Väga tuleohtlik, võib süüdata leek mängu. See on luminestsentsomadustega. See on väga tähtis ja väärtuslik kvaliteediga, mida kasutatakse ehete. Kaunistused põhjal merevaigust on väga ilus ja nõudluse.

Lisaks biopolümeer kasutatakse meditsiinilistel eesmärkidel. Sest see on valmistatud liivapaber värvikihid erinevate pindadega.