Polimer natyral - aplikimi i formules dhe

Shumica e materialeve moderne të ndërtimit, farmaceutike, pëlhura, artikuj shtëpiake, paketimin dhe materiale harxhuese janë polimere. Është një grup i komponimeve që kanë tiparet karakteristike. Një shumë prej tyre, por pavarësisht nga kjo, numri i polimere vazhdon të rritet. Pas të gjitha kimistë sintetike zbuluar çdo vit gjithnjë e më shumë substanca të reja. Në këtë rast, rëndësi të veçantë në çdo kohë ajo kishte një polimer natyral. Cilat janë këto molekula të mahnitshme? Cilat janë karakteristikat e tyre dhe cilat janë karakteristikat? Përgjigjet e këtyre pyetjeve në artikull.

Polimere: Karakteristikat e përgjithshme

Nga pikëpamja e kimisë, polimer është konsideruar të jetë një molekulë që ka një peshë të madhe molekulare prej disa mijë për miliona njësive. Megjithatë, përveç kësaj karakteristike, ka ende disa në të cilin substanca mund të klasifikohen si saktësisht natyrore dhe polimere sintetike. Ato janë:

• vazhdimisht përsëritur njësi monomer, të cilat janë të lidhura me anë të ndërveprimit të ndryshëm;
• shkallë polimeraza (dmth, numri i monomereve) duhet të jetë shumë e lartë, përndryshe kompleksi do të konsiderohet si nje oligomer;
• përcaktimin e orientimit hapësinor e Makromolekula;
• një grup i pronave të rëndësishme fizike dhe kimike unike në grupin.

Në përgjithësi, substanca e natyrës polimerik i dallueshëm nga tjetri mjaft lehtë. Një ka vetëm të shikoni në formulën e tij për të kuptoj atë. Një shembull tipik është polietileni njohur, janë përdorur gjerësisht në amvisëri dhe industri. Ajo eshte nje produkt i reaksionit polimerizim, e cila hyn hidrokarbur i pangopur eshte eten ose etilen. Reagimi është përgjithësisht shkruar si më poshtë:

NCH ₂ = _CH2 → (-CH-CH-) _n, ku n - është shkalla e polimerizim e molekulave treguar si njësive monomere përfshira në përbërjen e tij.

Gjithashtu si një shembull, një polimer natyral i cili është i njohur edhe, këtë niseshte. Për më tepër, në këtë grup të komponimeve përkasin amylopectin, celulozë, proteina pule dhe shumë substancave të tjera.

Reagim, e cila rezultoi në Makromolekula mund të formohet, janë dy llojesh:

• polimerizim;
• poli-kondensimit.

Dallimi është se në rastin e dytë, produktet e reagimit janë peshë të ulët molekulare. Struktura e polimer mund të ndryshojnë, në varësi të atomeve që e përbëjnë atë. Shpesh ka forma lineare, por ka një rrjetë tre-dimensionale, shumë komplekse.

Nëse ne flasim për forcat dhe ndërveprimet që mbajnë të njësive monomere së bashku, është e mundur për të identifikuar një bazë disa:

• Van der Waal-it forcat;
• lidhjes kimike (kovalente, jonik);
• ndërveprim elektronostaticheskoe.

Të gjitha polimere nuk mund të kombinohen në një kategori, sepse ata kanë një natyrë krejtësisht të ndryshme, mënyra e formimit dhe të kryejë funksione jo të ngjashme. pronat e tyre janë gjithashtu të ndryshme. Prandaj, ekziston një klasifikim që ju lejon për të ndarë të gjithë anëtarët e këtij grupi të substancave në kategori të ndryshme. Ajo është e bazuar mund të qëndrojnë disa shenja.

klasifikimi i polimereve

Nëse marrim bazën e përbërjes cilësore të molekulave, të gjitha substancave mund të përcaktohet në tre grupe.

1. Të Organics - ato të cilat përmbajnë karboni, hidrogjen, squfur, oksigjen, fosfor, azot. Kjo është, ato elemente të cilat janë biogenic. Shembuj janë polietileni peshe, klorid polivinili, polypropylene, artificial, najlon, polimer natyrore - proteina, acid nukleik etj.
2. Elementorganic - një përbërje të tillë që përfshin disa pa lidhje inorganike dhe element biogenic. Më shpesh kjo është silic, alumini ose titan. Shembuj të makromolekulave të tilla: xham organik, steklopolimery, materiale të përbërë.
3. Inorganike - shtrihen në bazë të atomeve te silikonit zinxhir vend të karbonit. Radikalët mund të jetë pjesë e degëve anësore. Ata hapën si kohët e fundit si në mes të shekullit XX. Përdoret në mjekësi, ndërtimit, inxhinieri dhe industri të tjera. Shembuj të silikoni, cinnabar.

Nëse ju ndani polimere në origjinë, është e mundur të identifikohen tre prej grupit të tyre.

1. polimere natyrore përdorimi i të cilave kryhet gjerësisht me të vjetër. Këto janë macromolecules për krijimin e të cilave njeriu nuk ka bërë asnjë përpjekje. Ata janë produkte të natyrës së reagimet. Shembuj: mëndafsh, leshi, protein, acid nukleik, niseshte, celulozë, lëkurë, pambuk, etj.
2. Artificial. Këto janë macromolecules që janë krijuar nga njeriu, por mbi bazën e analoge natyrore. Kjo është vetëm për të përmirësuar dhe për të ndryshuar vetitë e një polimer ekzistuese natyrore. Shembuj: gome sintetike, gome.
3. Sintetike - këto polimere, krijimi i të cilave vetëm personi i përfshirë. analoge natyrore për ata atje. Shkencëtarët zhvillojnë metodat e sintetizimin e materialeve të reja të cilat janë të ndryshme për përmirësimin e performancës. Kështu lindin komponimet sintetike polimerike të të gjitha llojeve. Shembuj: polietileni, polypropylene, artificial, fibra acetate dhe si.

Nuk është një tjetër tipar, e cila është baza e ndarjes së substancave në grup. Ky reaktivitet dhe rezistenca termike. Ndajë dy kategori për këtë parametër:

• termoplastik;
• thermosets.

Më të lashtë, të rëndësishme dhe veçanërisht e vlefshme është ende një polimer natyral. pronat e tij janë unike. Prandaj, ne e ardhshëm të shohim në se është kjo kategori e makromolekulave.

E cila substancë është një polimer natyral?

Për t'iu përgjigjur kësaj pyetjeje, së pari ne shikojmë përreth jush. Që na rrethon? Organizmave të gjallë rreth nesh që hanë, frymë, riprodhoni, Bloom dhe të prodhojnë fruta dhe fara. Dhe ata janë nga një pikë molekulare të parë? Ajo komponimet të tilla si:

• proteinat;
• acidet nukleike;
• polisakaridet.

Kështu, polimer natyral është, secili i komponimeve të mësipërme. Kështu, duket se jeta rreth nesh, nuk është vetëm në sajë të pranisë së këtyre molekulave. Që nga kohët e lashta, njerëzit e përdorur balte, mixes dhe zgjidhje për forcimin dhe ndërtimin e shtëpive, fije të endura, leshi, e përdorur për të krijuar veshje pambuku, mëndafshi, leshi dhe lëkurë e kafshëve. polimere organike natyrore shoqëruar njeriun në të gjitha fazat e formimit dhe të zhvillimit të saj, dhe në shumë mënyra e ndihmoi atë për të arritur rezultatet që kemi sot.

Vetë natyra e dhënë të gjitha për jetën e njerëzve të ishte sa më të rehatshëm të jetë e mundur. Kalimin e kohës, gome u zbulua, ajo sqaroi pronat e saj të shquar. Njeriu ka mësuar të përdorë ushqim për niseshte, në teknik - celulozë. polimer natyror dhe është një kamfor, e cila është e njohur edhe nga kohërat e lashta. Rrëshira, proteina, acidet nukleike - janë të gjithë shembujt e komponimeve sipas konsideratë.

Struktura e polimereve natyrale

Jo të gjithë anëtarët e kësaj klase të komponimeve të ketë të njëjtën strukturë. Kështu, polimere natyrore dhe sintetike mund të ndryshojnë në mënyrë të konsiderueshme. molekulat e tyre janë të orientuara në mënyrë që më fitimprurëse dhe të përshtatshëm për të ekzistojnë në aspektin e energjisë. Megjithatë, shumë specie natyrore janë në gjendje të rritet dhe strukturën e tyre në procesin e ndryshimit. Ka disa variante më të zakonshme të strukturës zinxhir:

• linear;
• i degëzuar;
• yjor;
• sheshtë;
• rrjetë;
• kasetë;
• krehër.

Përfaqësuesit artificiale dhe sintetike makromolekulave të ketë një masë shumë të madhe, një numër të madh të atomeve. Ato janë krijuar me pronat e dëshiruar në mënyrë specifike. Prandaj, struktura e tyre fillimisht të planifikuara për njeriun. polimere natyrore janë gjithashtu shpesh ose linear ose rrjetë mbi strukturën.

Shembuj të makromolekulave natyrore

polimere natyrale dhe sintetike janë shumë afër me njëri-tjetrin. Pas së pari duke u bërë baza për një të dytë. Shembuj të transformimeve të tilla janë të shumta. Këtu janë disa prej tyre.

1. plastike konvencional bardhë qumështi - kjo është një produkti i përftuar me anë të trajtimit të celulozës me acid nitrik me shtimin e kamfor natyral. Reaksioni polimerizim rezulton në forcim të polimerit të përftuar dhe konvertimit të produktit të dëshiruar. A plasticizer - kamfor, duke e bërë atë të aftë për të zbutjes kur të nxehtë dhe të ndryshojnë formën e tyre.
2. mëndafshi acetat, fibër cuprammonium, mëndafshi - janë të gjitha shembuj të fijeve, fibrave, të cilat janë të marra në bazë të celulozës. Pëlhura e bëra nga pambuku natyrore dhe liri nuk janë aq të fortë, jo e shkëlqyer, të lehtë për të rrudhë. Por analoge artificiale e këtyre mangësive të privuar, e cila e bën përdorimin e tyre është shumë tërheqës.
3. guri artificiale, materiale ndertimi, përzierjet, lëkurë - është gjithashtu shembuj të polimere rrjedhin nga materiale natyrore.

Një substancë e cila është një polimer natyral, dhe mund të përdoret në formën e tij të vërtetë. Shembuj të tillë janë shumë:

• kolofon;
• amber;
• niseshte;
• amylopectin;
• celuloza;
• fur;
• leshi;
• pambuk;
• mëndafshi;
• çimento;
• argjila;
• gëlqere;
• proteinat;
• acid nukleik dhe kështu në.

Është e qartë se para nesh një klasë e komponimeve është shumë i madh, praktikisht i rëndësishëm dhe kuptimplotë për njerëzit. Tani le të shqyrtojmë më me hollësi disa përfaqësues të polimereve natyrore, të cilat janë shumë të popullarizuara në këtë moment.

Mëndafshi dhe leshi

Formula e kompleksit natyral polimer mëndafshi, sepse përbërja e tij kimike është shprehur nga përbërësit e mëposhtëm:

• fibroin;
• Sericin;
• dyllë;
• yndyrna.

Vetë i madh proteina - fibroin, ka një anëtarësi prej specieve më shumë amino acide. Nëse është e pranishme është në zinxhirin polipeptide, do duket kështu: _{(-NH-CH2-CO-NH-CH (CH3) -CO-NH-CH2-CO-) n.} Dhe kjo është vetëm një pjesë e saj. Nëse ne imagjinojmë që në strukturën me anë të van der Waals bashkohet jo më pak komplekse molekulë proteine Sericin, ata janë të përziera së bashku në një përshtatje të vetëm me një qiri dhe yndyrna, është e kuptueshme se pse është e vështirë të përshkruaj formulën mëndafshi natyror.

Deri më sot, shumica e këtij produkti furnizon Kina, për hapësirat e saj të hapura, nuk është një habitat natyror për prodhuesit kryesore - krimb mëndafshi. Më parë, që nga kohët e lashta, mëndafshi natyror është vlerësuar shumë. Përballojë rroba nga ai vetëm mund fisnike, njerëz të pasur. Sot, shumë nga karakteristikat e indeve është e dobët. Për shembull, ai magnetized fort dhe crumpled, përveç kësaj, ekspozimi ndaj diellit humbet famë e saj dhe nxirje. Pra, më në përdorim derivativë sintetike saj.

Lesh - ajo është gjithashtu një polimer natyral si një produkt të funksioneve vitale të lëkurës dhe gjëndra dhjamor të kafshëve. Bazuar në këtë produkt proteina trikotazh prodhuar, e cila, si mëndafshi, është një material i vlefshëm.

niseshte

niseshte natyrore është një jetë produkt polimer bimore. Ata prodhojnë atë si rezultat i procesit të fotosintezës dhe grumbullohen në pjesë të ndryshme të trupit. përbërja e tij kimike:

• amylopectin;
• amilozik;
• alfa-glukozë.

Struktura hapësinore e niseshte është shumë e degëzuar, çrregulluar. Për shkak të amylopectin përfshirë, ajo është e aftë të ënjtje në ujë, duke u bërë një të ashtuquajtur paste. Kjo zgjidhje colloidal është përdorur në artin dhe industrinë. Mjekësi, industri ushqimore, të prodhimit të ngjitëse muri - ajo është edhe përdorimi i substancës.

Në mesin e bimëve që përmbajnë shuma maksimale e niseshte mund të identifikohen:

• misër;
• patate;
• oriz;
• gruri;
• Cassava;
• tërshëra;
• hikërr;
• banane;
• melekuqe.

Në bazë të këtij biopolymer piqem bukë, bëjnë makarona, gatuaj pelte, drithëra dhe produkte të tjera ushqimore.

celulozë

Nga pikëpamja kimise, substanca - është një polimer perberje cilit eshte shprehur nga formula _(C6 H ₅ O _{5) n.} zinxhir njësi monomer është një beta-glukozë. Vendi kryesor i përmbajtjes së celulozës - është muret qelizore të bimëve. Kjo është arsyeja pse druri - një burim i vlefshëm i këtij kompleksi.

Celuloza - një polimer natyral që ka një strukturë lineare hapësinore. Ajo është përdorur për prodhimin e llojet e mëposhtme të prodhimeve:

• pulpë dhe produkte letre;
• fur artificial;
• lloje të ndryshme të fibrave të bëra nga njeriu;
• pambuk;
• plastika;
• pluhur smokeless;
• filma dhe kështu me radhë.

Është e qartë se vlera e saj industrial është e madhe. Për këtë kompleks mund të përdoren në prodhimin, ajo duhet të jetë për të filluar për të nxjerrë nga bimët. Kjo është bërë me gatim e vazhdueshëm të drurit në pajisje të veçanta. përpunimin e mëtejshëm, si dhe reagents që përdoren për tretje janë të ndryshme. Ka disa mënyra:

• sulfite;
• nitrat;
• sode;
• sulfate.

Pas një trajtim të tillë, produkti ende përmban papastërti. Në zemër të kësaj lignin dhe hemicellulose. Për të shpëtoj prej tyre, tul trajtohet me klor ose alkali.

Në njerëz, nuk ka katalizatorët tilla biologjike që kanë arritur për të thyer këtë biopolymer komplekse. Megjithatë, disa kafshë (barngrënësit), përshtatur për këtë. stomakun e tyre vendosen bakteret caktuara që e bëjnë atë për ta. Në vend të kësaj organizmat nxjerrin energji për jetën dhe habitatit. Kjo formë e simbiozë është jashtëzakonisht e dobishme për të dyja palët.

gomë

Ky polimer natyral që ka vlerë të vlefshme ekonomike. Për herë të parë ajo u përshkrua nga Robert Cook, i cili në një nga udhëtimet e tij gjeti atë. Kjo ndodhi si kjo. Pas ulje në ishull ku vendasit jetuar panjohur për të, ai u përshëndet ngrohtësisht nga ana e tyre. Vëmendjen e tij ishte tërhequr nga fëmijët lokalë, të cilët kanë luajtur një temë të pazakontë. Ky organ sferike është neveriten nga kati dhe kërceu deri të lartë në ajër, pastaj u kthye.

Pyetni njerëzit lokal në lidhje me atë që është bërë nga kjo lodër, Cook mësuar se kjo forcon lëng i një pemë - Hevea. Shumë më vonë, ajo u gjet se kjo është një gome biopolymer.

Natyra kimik i komponimit njohur - është Isoprene, polimerizim natyral pësuar. Formula gome _(C5 H _{8) n.} Pronat e saj, për shkak të cilat ai konsiderohet aq shumë, si në vijim:

• elasticitet;
• qëndrueshmëri;
• izolimin elektrike;
• papërshkueshëm nga uji.

Megjithatë, ka të meta. Në kushte të ftohta ai bëhet i brishtë dhe i brishtë, dhe të ngrohjes - ngjitet dhe të trashë. Kjo është arsyeja pse ka pasur një nevojë për sintezën e analoge të bazës artificiale ose sintetike. kauçuku sot janë përdorur gjerësisht në inxhinieri dhe aplikimet industriale. Produktet më të rëndësishme të bazuara në to:

• gomës;
• Ebony.

qelibar

Kjo është një polimer natyral, që nga rrëshirë është në strukturën e saj, fosile formën e saj. strukturë hapësinor - tullë polimer amorf. Shumë të ndezshme, ajo mund të ndez flakën e një ndeshje. Ajo ka vetitë luminescence. Kjo është një cilësi shumë e rëndësishme dhe të vlefshme, e cila është përdorur në bizhuteri. Stolitë në bazë të qelibar është shumë e bukur dhe në kërkesë.

Përveç kësaj, biopolymer përdorur në qëllime mjekësore. Për shkak se ajo është prodhuar letër zmerile veshje bojë për sipërfaqe të ndryshme.