MGA SINTETIKONG POLIMER: MGA KATANGIAN, URI AT HALIMBAWA - CHEMISTRY - 2025

Ang mga sintetikong polimer ay ang mga gawa ng kamay ng tao sa laboratoryo o pang-industriya na mga kaliskis. Sa istruktura, binubuo sila ng unyon ng mga maliliit na yunit, na tinatawag na monomer, na link upang mabuo kung ano ang kilala bilang isang chain ng polimer o network.

Ang mas mababang itaas ay naglalarawan ng "spaghetti" na uri ng polymeric na istraktura. Ang bawat itim na tuldok ay kumakatawan sa isang monomer, na naka-link sa isa pa sa pamamagitan ng isang covalent bond. Ang pagkasunod-sunod ng mga puntos ay nagreresulta sa paglaki ng mga chain ng polimer, na ang pagkakakilanlan ay depende sa likas na katangian ng monomer.

Bukod dito, ang karamihan sa mga monomer nito ay nagmula sa petrolyo. Nakamit ito sa pamamagitan ng isang serye ng mga proseso na binubuo ng pagbabawas ng laki ng mga hydrocarbons at iba pang mga organikong species upang makakuha ng maliit at synthetically maraming nalalaman molekula.

Ari-arian

Tulad ng magkakaibang mga posibleng istruktura ng polymer ay magkakaiba, gayon din ang kanilang mga katangian. Ang mga ito ay magkasama sa pagkakasundo, sumasanga (wala sa imahe ng mga tanikala), mga bono at mga molekular na timbang ng mga monomer.

Gayunpaman, sa kabila ng katotohanan na may mga pattern ng istruktura na tumutukoy sa pag-aari ng isang polimer - at samakatuwid ang uri nito - ang karamihan ay may ilang mga katangian at katangian sa karaniwan. Ang ilan sa mga ito ay:

- Mayroon silang medyo mababang gastos sa produksyon, ngunit ang mataas na gastos sa pag-recycle

- Dahil sa malaking dami na maaaring sakupin ng kanilang mga istraktura, hindi sila masyadong siksik na mga materyales at, bilang karagdagan, ang mekanikal na lumalaban.

- Ang mga ito ay hindi bababa sa kemikal, o sapat upang pigilan ang pag-atake ng mga acidic (HF) at pangunahing (NaOH) na sangkap.

- Kakulangan ng mga banda ng pagpapadaloy; samakatuwid, sila ay mahirap na conductor ng koryente.

Mga Uri

Ang mga polymer ay maaaring maiuri batay sa kanilang mga monomer, kanilang mekanismo ng polimerisasyon, at kanilang mga katangian.

Ang isang homopolymer ay isa na binubuo ng mga monomeric unit ng isang solong uri:

100A => AAAAAAA …

Habang ang isang copolymer ay isa na binubuo ng dalawa o higit pang magkakaibang mga yunit ng monomeric:

20A + 20B + 20C => ABCABCABC …

Ang itaas na mga equation ng kemikal ay tumutugma sa mga polymers synthesized sa pamamagitan ng karagdagan. Sa mga ito, lumalaki ang chain ng network o network ng mas maraming mga monomer na nakagapos dito.

Sa kabilang banda, para sa mga polymer sa pamamagitan ng paghalay, ang pagbubuklod ng monomer ay sinamahan ng paglabas ng isang maliit na molekula na "condenses":

A + A => AA + p

AA + A => AAA + p …

Sa maraming mga polymerizations p = H ₂ O, tulad ng nangyayari sa polyphenols synthesized na may formaldehyde (HC ₂ = O).

Ayon sa kanilang mga katangian, ang mga sintetikong polimer ay maaaring maiuri bilang:

Thermoplastics

Ang mga ito ay mga guhit o bahagyang branched polimer, na ang mga intermolecular na pakikipag-ugnayan ay maaaring pagtagumpayan ng epekto ng temperatura. Nagreresulta ito sa kanilang paglambot at paghuhulma, at pinadadali ang pag-recycle sa kanila.

Labis

Hindi tulad ng thermoplastics, ang mga thermoset polymer ay may maraming mga sanga sa kanilang mga istruktura na polimer. Pinapayagan silang mapaglabanan ang mga mataas na temperatura nang walang pagpapapangit o natutunaw, dahil sa kanilang malakas na intermolecular na pakikipag-ugnay.

Mga Elastomer

Ang mga ito ay mga polimer na may kakayahang makaligtaan ng isang panlabas na presyon nang hindi masira, nababalisa ngunit pagkatapos ay bumalik sa orihinal na hugis nito.

Ito ay dahil ang kanilang mga kadena ng polimer ay konektado, ngunit ang mga intermolecular na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga ito ay sapat na mahina upang magbigay daan sa ilalim ng presyon.

Kapag nangyari ito, ang baluktot na materyal ay may kaugaliang ayusin ang mga kadena nito sa isang pag-aayos ng mala-kristal, "pagbagal" ang paggalaw na sanhi ng presyur. Pagkatapos, kapag nawala ito, ang polimer ay bumalik sa kanyang orihinal na pag-aayos ng amorphous.

Mga hibla

Ang mga ito ay mga polimer na may mababang pagkalastiko at pagpapalawak salamat sa simetrya ng kanilang mga polimer chain at ang dakilang pagkakaugnay sa pagitan nila. Ang kaakibat na ito ay nagbibigay-daan sa kanila upang makipag-ugnay nang malakas, na bumubuo ng isang guhit na pag-aayos ng mala-kristal na lumalaban sa gawaing mekanikal.

Ang ganitong uri ng polimer ay matatagpuan sa paggamit ng paggawa ng mga tela tulad ng koton, sutla, lana, naylon, atbp.

Mga halimbawa

Nylon

Ang Nylon ay isang perpektong halimbawa ng isang fibrous-type na polimer, na matatagpuan ang maraming gamit sa industriya ng hinabi. Ang chain ng polymer nito ay binubuo ng isang polyamide na may mga sumusunod na istraktura:

Ang chain na ito ay tumutugma sa istraktura ng nylon 6,6. Kung binibilang mo ang mga carbon atoms (kulay abo) na nagsisimula at nagtatapos sa mga naka-attach sa pulang globo, mayroong anim.

Gayundin, mayroong anim na carbons na naghihiwalay sa mga asul na spheres. Sa kabilang banda, ang asul at pulang spheres ay tumutugma sa pangkat ng amide (C = ONH).

Ang pangkat na ito ay may kakayahang makipag-ugnay sa pamamagitan ng mga bono ng hydrogen sa iba pang mga kadena, na maaari ring magpatibay ng isang pag-aayos ng mala-kristal na salamat sa kanilang mga regularidad at simetrya.

Sa madaling salita, ang naylon ay may lahat ng mga katangian na kinakailangan upang maging kwalipikado bilang isang hibla.

Polycarbonate

Ito ay isang transparent plastic polimer (higit sa lahat thermoplastic) na kung saan ginawa ang mga bintana, lens, kisame, dingding, atbp. Ang imahe sa itaas ay nagpapakita ng isang greenhouse na gawa sa polycarbonates.

Ano ang kagaya ng polymeric na istraktura nito at saan nagmula ang pangalan na polycarbonate? Sa kasong ito, hindi ito tinutukoy nang mahigpit sa anion CO ₃ ^2- , ngunit sa grupong ito na nakikilahok sa mga bono ng covalent sa loob ng isang chain ng molekular:

Sa gayon, ang R ay maaaring maging anumang uri ng molekula (puspos, hindi puspos, mabango, atbp.), Na nagreresulta sa isang malawak na pamilya ng mga polycarbonate polymers.

Polystyrene

Ito ay isa sa mga pinaka-karaniwang polimer sa pang-araw-araw na buhay. Ang mga plastik na tasa, mga laruan, mga item sa computer at telebisyon, at ang ulo ng mannequin sa imahe sa itaas (pati na rin ang iba pang mga bagay) ay gawa sa polystyrene.

Ang istruktura ng polymeric nito ay binubuo ng unyon ng n styrenes, na bumubuo ng isang kadena na may mataas na sangkap na aromatic (ang mga singsing na hexagonal):

Ang polystyrene ay maaaring magamit upang synthesize ang iba pang mga copolymer, tulad ng SBS (Poly (styrene-butadiene-styrene)), na ginagamit sa mga application na nangangailangan ng isang lumalaban na goma.

Polytetrafluoroethylene

Kilala rin bilang Teflon, ito ay isang polymer na naroroon sa maraming mga kagamitan sa kusina na may aksyon na anti-stick (itim na pan). Pinapayagan nito ang pagkain na pinirito nang walang pangangailangan upang magdagdag ng mantikilya o iba pang mga taba.

Ang istraktura nito ay binubuo ng isang chain ng polymer na "sakop" ng F atoms sa magkabilang panig. Ang mga pakikipag-ugnay sa F na ito ay masyadong mahina sa iba pang mga partikulo, tulad ng mga madulas, na pumipigil sa kanila na dumikit sa ibabaw ng kawali.

Mga Sanggunian

1. Charles E. Carraher Jr. (2018). Mga sintetikong polimer. Nakuha noong Mayo 7, 2018, mula sa: chemistryexplained.com
2. Wikipedia. (2018). Listahan ng mga gawa ng tao polimer. Nakuha noong Mayo 7, 2018, mula sa: en.wikipedia.org
3. Carnegie Mellon University. (2016). Likas na vs Synthetic polymers. Nakuha noong Mayo 7, 2018, mula sa: cmu.edu
4. Center ng Pag-aaral ng Polymer Science. (2018). Mga sintetikong polimer. Nakuha noong Mayo 7, 2018, mula sa: pslc.ws
5. Yassine Mrabet. (Enero 29, 2010). Nylon 3D. . Nakuha noong Mayo 07, 2018, mula sa: commons.wikimedia.org
6. Pang-edukasyon sa Portal. (2018). Mga katangian ng mga polimer. Nakuha noong Mayo 7, 2018, mula sa: portaleducativo.net
7. Mga tekstong pang-agham. (Hunyo 23, 2013). Mga sintetikong polimer. Nakuha noong Mayo 7, 2018, mula sa: textcientificos.com