Wyobraźcie sobie: plastikowe butelki, których używacie codziennie, ubrania, które nosicie, nawet jedzenie, które spożywacie, wszystkie są ściśle połączone z niewidzialnym "olbrzymem" zwanym polimerami.tworzone przez łączenie niezliczonych małych cząsteczek (monomerów)W tym artykule wyjaśniamy cztery ważne rodzaje polimerów, ujawniamy ich szerokie zastosowania w codziennym życiu,i zbadać zasady chemiczne za nimi.
Od leków przyjmowanych w czasie choroby po detergenty używane do czyszczenia.A nawet odzież z włókien syntetycznych, którą nosimy, pokazuje zastosowania chemii.Nawet nasze ciała działają jak ogromne reaktory chemiczne, z niezliczoną ilością substancji kontrolujących procesy metaboliczne.szczególnie zrozumienie podstaw chemii polimerów, pomaga nam lepiej zrozumieć otaczający nas świat.
Termin "polimer" pochodzi od greckiego, oznaczającego "wiele (poli) + części (mer) ", dokładnie opisując jego charakterystykę składającą się z wielu powtarzających się jednostek zwanych monomerami.Struktury polimerowe mogą być linioweWiększość polimerów przemysłowych to związki organiczne zawierające kowalentne wiązania węgiel-węgiel.fluor, fosforu i siarki często występują w polimerach, tworząc wiązania kowalentne z węglem o różnej biegunowości.
Ze względu na właściwości związków kowalentnych, cząsteczki polimeru doświadczają nie tylko pierwotnych sił wiązania kowalentnego, ale także wtórnych sił międzycząsteczkowych, takich jak interakcje dipol-dipol,siły dyspersji wywołane rozkładem chmur elektronów (siły van der Waals)Siły międzycząsteczkowe mają istotny wpływ na właściwości fizyczne polimeru, takie jak punkt topnienia, wytrzymałość i rozpuszczalność.
Produkcja materiałów polimerowych wymaga reakcji polimeryzacyjnych, przy czym różne reakcje wykazują różne prędkości.ciśnienieWarunki te mają również znaczący wpływ na rozkład masy molekularnej i strukturę fizyczną produktu końcowego.Liczba atomów węgla w łańcuchach polimerowych bezpośrednio wpływa na strukturę molekularną i zachowanie fizyczne.
W oparciu o pochodzenie i właściwości polimery można podzielić na cztery podstawowe typy:
- Biopolimery (polimery naturalne)
- Polimery syntetyczne
- Polimery przemysłowo-naturalne
- Biopolimery
Obecnie szczegółowo omówimy każdy typ polimeru i jego zastosowania.
Biopolimery lub naturalne polimery pochodzą z roślin i minerałów bez interwencji człowieka w ich wytwarzaniu.skrobiPolimery mineralne obejmują diament, grafit i większość tlenków metali.
-
Celułoza:Celuloza jest jednym z najpowszechniejszych naturalnych polimerów na Ziemi i stanowi podstawowy składnik ścian komórkowych roślin.
- Przemysł papierniczy:Główny składnik papieru
- Wyroby włókiennicze:Przetwarzane w włókna takie jak bawełna, linen i rayon
- Budowa:Dodawane do cementu i gipsu w celu zwiększenia wytrzymałości
- Przemysł spożywczy:Dodatek do włókien poprawiający teksturę
-
Skrob:Pierwszorzędowa forma magazynowania energii roślin, występująca w ziarnach i bulwach.
- Produkcja żywności:Chleb, makaron i środek zgruślający
- Rozmiar papieru:Zwiększa wytrzymałość papieru
- Rozmiary tkanin:Poprawia trwałość przędzy
- Produkty farmaceutyczne:Substancja pomocna
-
Dziąsła:Mieszaniny polisacharydów wydzielanych przez rośliny o właściwościach klejących.
- Gumy arabskie:Gęstniacze i stabilizatory żywności
- Żużławka:Dodatek do lodów i sosów
- Gumy ksantowe:Stabilizator sosu do sałatek
- Diament:Alotropu węgla o ekstremalnej twardości do biżuterii i narzędzi do cięcia
- Włókiennicze:Węglowodany przewodzący do ołówków i smarowników
- Pozostałe:Związki odporne na ciepło do ceramiki i elektroniki
Polimery syntetyczne pochodzą zazwyczaj z monomerów smoły z ropy naftowej i węgla poprzez sztuczną syntezę.
- Wyroby z polipropylenuElastyczne, chemicznie odporne tworzywa sztuczne do opakowań i pojemników
- Wyroby z polipropylenu:Wyroby z tworzyw sztucznych o wyższej wytrzymałości do części samochodowych i wyrobów medycznych
- Wyniki badania:Materiał odporny na ogień do rur budowlanych i medycznych
- Polistyren (PS):Przejrzysty tworzyw sztucznych do opakowań i jednorazowych naczyń stołowych
- Węgiel, włączając:Silny poliester do butelek na napoje i tkanin
Polimery te powstają w wyniku modyfikacji lub przetwarzania naturalnych polimerów.000, jest najbardziej reprezentatywny.
Zastosowanie gumy naturalnej:
- Opony do pojazdów
- Plomby do zapobiegania wyciekom
- Węże do przenoszenia płynów
- Wytwarzanie z tworzyw sztucznych
- Rękawiczki medyczne
Biopolimery pochodzą z odnawialnych źródeł, takich jak produkty rolne.stanowi przykład biodegradowalnych polimerów, które mogą zastąpić konwencjonalne tworzywa sztuczne.
Zastosowania PHB:
- Ekologiczne opakowania żywności
- Szwy i implanty biomedyczne
- Filmy do mulczu rolniczego
Od naturalnej celulozy po syntetyczny polietylen, polimery przenikają nasze życie w niezliczonych formach.i aplikacji zwiększa nasze zrozumienie otaczającego nas świata przyczyniając się jednocześnie do zrównoważonego rozwojuW miarę postępu technologii polimery bez wątpienia będą miały większe znaczenie w kształtowaniu przyszłości ludzkości.
