Naraven polimer - uporaba enačbe in

Večina sodobnih gradbenih materialov, farmacevtski izdelki, tkanine, gospodinjski izdelki, embalaža in potrošni materiali so polimeri. Je skupina spojin, ki imajo značilne lastnosti. Veliko jih je, ampak kljub temu se je število polimerov še naprej raste. Po vseh sintetičnih kemiki odkrili vsako leto več in več novih snovi. V tem primeru, poseben pomen, ves čas je imela naravni polimer. Kaj so ti neverjetno molekule? Kakšne so njihove značilnosti in kakšne so lastnosti? Odgovore na ta vprašanja v članku.

Polimeri: splošne značilnosti

Z vidika kemije, je polimer velja za molekule, ki ima veliko molekulsko maso od nekaj tisoč do več milijonov enot. Vendar pa je poleg te funkcije, je še vedno nekaj, v kateri se snov lahko natančno opredeliti kot naravnih in sintetičnih polimerov. To so:

• Nenehno ponavljanje monomernih enot, ki so povezani z različnimi interakcije;
• Stopnja polimeraze (t.j. število monomerov) mora biti zelo visoka, sicer bi spojino šteje oligomer;
• določanje prostorsko orientacijo makromolekule;
• niz pomembnih fizikalnih in kemijskih lastnostih edinstven v skupini.

Na splošno je vsebina polimerne narave razlikuje od drugih zelo preprosto. Eno je, samo poglej njegovo formulo, da ga ugotovimo. Tipičen primer je znana iz polietilena, se pogosto uporabljajo v gospodinjstvu in industriji. Je produkt polimerizacije, ki začne nenasičen ogljikovodik eten ali etilen. Reakcijo na splošno zapišemo kot sledi:

_NCH2- = _CH2 → (-CH = CH-) _n, kjer je n - je stopnja polimerizacije molekul prikazujejo tako monomernih enot, vključenih v njegovi sestavi.

Tudi kot primer, naravni polimer, ki je dobro znana, ta škrob. Poleg tega je v tej skupini spojin spadajo amilopektinski, celulozo, piščančje beljakovine in številne druge snovi.

Reakcija, ki je povzročilo makromolekule lahko nastanejo, so dveh vrst:

• polimerizacija;
• polikondenzacijo.

Razlika je v tem, reakcijski produkti so v drugem primeru nizko molekulsko maso. Struktura polimera se lahko spreminja, odvisno od atomov, ki jo sestavljajo. Pogosto so linearne oblike, vendar je tridimenzionalna mreža, zelo zapleten.

Če govorimo o silah in interakcije, v katerih so monomerne enote skupaj, je mogoče opredeliti nekaj osnovnih:

• Van der Waalsove sile;
• kemijske vezi (kovalentna, ionska);
• elektronostaticheskoe interakcija.

Vse polimeri ni mogoče združiti v eno kategorijo, ker imajo povsem drugačen značaj, način oblikovanja in opravljajo neenakih funkcij. Njihove lastnosti so tudi različni. Zato je klasifikacija, ki vam omogoča, da delijo vse člane te skupine snovi v različne kategorije. Temelji lahko leži več znakov.

Klasifikacija polimerov

Če vzamemo osnovo kakovostne sestave molekul lahko vse snovi, ki se določi v tri skupine.

1. Organske - tiste, ki vsebujejo ogljik, vodik, žveplo, kisik, fosfor, dušik. To pomeni, da so ti elementi, ki so biogeni. Primeri so teže polietilen, polivinil klorida, polipropilena, rayon, najlon, naraven polimer - proteina, nukleinske kisline in tako naprej.
2. Elementorganic - takšen sestavek, ki vsebuje neko tuje anorganske in biogeničnega element. Najpogosteje je silicij, aluminij ali titan. Primeri takih makromolekul: organskega stekla, steklopolimery, kompozitnih materialov.
3. Anorganski - ležijo na osnovi verižnih atomov silicijevih namesto ogljika. Ostanki so lahko tudi del stranskih vej. Odprli je nedavno, sredi XX stoletja. Uporablja se v medicini, gradbeništvo, inženiring in drugih gospodarskih panogah. Primeri silikona, cinobra.

Če si razdelite polimerov v porekla, je mogoče opredeliti tri svoje skupine.

1. Naravni polimeri, katerih uporaba se pogosto izvaja s staro. To so makromolekule za ustvarjanje katere človek nima nobenega napora. So izdelki narave reakcij. Primeri: svila, volna, proteina, nukleinske kisline, škrob, celuloza, usnje, bombaž in drugi.
2. Umetna. To so makromolekule, ki jih človek ustvaril, ampak na osnovi naravnih analogi. To je samo izboljšati in spremeniti lastnosti obstoječega naravnega polimera. Primeri: sintetične gume, gume.
3. Sintetični - ti polimeri, ustvarjanje, ki sodelujejo le oseba. Naravni analogi za njih tam. Znanstveniki razvijajo metode sinteze novih materialov, ki se razlikujejo za izboljšano zmogljivost. Tako so rojeni sintetičnih polimernih spojin vseh vrst. Primeri: polietilen, polipropilen, rayon, acetat vlaken in podobno.

Še ena značilnost, ki je podlaga za ločevanje snovi v skupini. Ta reaktivnost in toplotna odpornost. Dodeliti dve kategoriji za ta parameter:

• termoplastični;
• termoaktivnem.

Najstarejši, pomembno in še posebej dragocena je še vedno naravni polimer. Njegove lastnosti so edinstveni. Zato smo poleg poglej, da je ta kategorija makromolekul.

Katera snov je naravni polimer?

Da bi odgovorili na to vprašanje, moramo najprej pogledati okoli sebe. Ki nas obdaja? Živih organizmov okoli nas, ki jedo, dihanje, reproducirajo, cvet in pridelavo sadja in semen. In so iz molekularne vidika? To spojine, kot so:

• proteini;
• Nukleinske kisline;
• polisaharidi.

Torej, naravni polimer, vsaka od gornjih spojin. Tako se zdi, da je življenje okoli nas le zaradi prisotnosti teh molekul. Od davnih časov, ljudje uporabljajo gline, mešanice in rešitve za krepitev in gradnjo domov, tkane preje, volne, ki se uporablja za ustvarjanje bombažna oblačila, svile, volne in kože živali. Naravni organski polimeri spremlja človeka na vseh stopnjah svojega nastajanja in razvoja, in v mnogih pogledih mu je pomagal doseči rezultate, ki jih imamo danes.

Sama narava daje vse za življenje ljudi, je bilo zelo prijetno. Sčasoma je bila odkrita gume, je pojasnila svoje izjemne lastnosti. Človek se je naučil uporabljati hrano škroba, v tehničnem - celuloze. Naraven polimer in je kafra, ki je znana tudi že od antičnih časov. Smole, proteini, nukleinske kisline - so vsi primeri spojin obravnavanih.

Struktura naravnih polimerov

Niso vsi člani te skupine spojin imajo enako strukturo. Tako so lahko naravne in sintetične polimere precej razlikujejo. Njihove molekule so usmerjeni tako, da je najbolj donosna in priročno, da obstajajo v zvezi z energijo. Vendar pa veliko naravne vrste so lahko nabreknejo in njihovo strukturo v procesu spreminjanja. Obstaja nekaj najbolj pogostih različic strukture verige:

• linearen;
• razvejen;
• zvezdastih;
• stanovanje;
• očesa;
• trak;
• glavnik.

Umetna in sintetična predstavniki makromolekule imajo zelo veliko maso, veliko število atomov. Ti so ustvarjene s specifično želenih lastnosti. Zato je struktura njihovih prvotno načrtovano za človeka. Naravni polimeri so tudi pogosto bodisi raven ali mrežico na konstrukciji.

Primeri naravnih makromolekul

Naravni in sintetični polimeri so zelo blizu drug drugega. Po prvem postala osnova za sekundo. Primeri takih transformacij veliko. Tu so nekatere od njih.

1. Konvencionalna plastika mlečno bela - to je proizvod, dobljen z obdelavo celuloze z dušikovo kislino z dodatkom naravnih kafre. Reakcijsko polimerizacija povzroča otrdelost polimera, dobljenega in pretvorbo v želenega produkta. Mehčalo - kafra, da se usposobi za mehčanje, če se segreje in spremeni svojo obliko.
2. Acetat svila, kuproamonijev vlaken, viskoza - so vsi primeri so niti, vlaken, ki jih dobimo na osnovi celuloze. Tkanine, izdelane iz naravnega bombaža in platna niso tako močni, ne briljantno, lahko pregiba. Toda umetni analogi teh pomanjkljivosti ogroženih, zaradi česar njihovo uporabo, je zelo privlačna.
3. Umetni kamen, gradbeni materiali, mešanice, koža - tudi primeri polimerov pridobljenih iz naravnih materialov.

Snov, ki je naravni polimer, in se lahko uporabljajo v svojem pravem obliki. Takšni primeri so preveč:

• kolofonije;
• oranžna;
• škrob;
• amilopektin;
• celuloza;
• krzno;
• volna;
• bombaž;
• svile;
• cement;
• glino;
• apna;
• proteini;
• nukleinske kisline in tako naprej.

Jasno je, da je razred spojin pred nami zelo velika, praktično pomembna in pomembno za ljudi. Zdaj pa si oglejmo podrobneje nekatere predstavnike naravnih polimerov, ki so zelo priljubljena v tem trenutku.

Svile in volne

Formula naravne svile polimernega kompleksa, ker je njegova kemična sestava, izražena z naslednjimi komponentami:

• fibroin;
• sericin;
• voski;
• maščobe.

Sam velik protein - fibroin, je včlanjenih več vrst aminokislinskih. Če je prisoten na polipeptidne verige, bo videti takole: _{(-NH-CH2-CO-NH-CH (CH3) -CO-NH-CH2-CO-) n.} In to je le del tega. Če si predstavljamo, da je struktura z van der Waalsove pridruži ne manj kompleksne molekule sericin beljakovin, ki jih zmešamo skupaj v enem konformaciji z voskom in maščob, je razumljivo, zakaj je težko opisati formule naravne svile.

Do danes je veliko tega izdelka dobavlja Kitajska, za svoje odprte prostore, je naravni habitat za glavno proizvajalca - sviloprejk. Pred tem je že od antičnih časov, naravna svila je zelo cenjen. Privoščiti oblačil iz njega lahko samo plemeniti, bogati ljudje. Danes je veliko lastnosti tkiva je slaba. Na primer, je močno namagneten in zmečkan, poleg tega pa izpostavljenost soncu izgubi lesk in omadežujejo. Zato je več v uporabi njihove sintetične derivate.

Volna - je tudi naravni polimer kot produkt vitalnih funkcij kože in žlez lojnic živali. Na podlagi te beljakovine izdelek izdelan pletenine, ki je, kot svila, je dragoceno gradivo.

škrob

Naravni škrob življenje produkt polimer sredstvo. Proizvajajo ga zaradi fotosinteze in se kopičijo v različnih delih telesa. Njegova kemijska sestava:

• amilopektin;
• amiloze;
• alfa-glukoza.

Prostorska struktura škroba je zelo razvejen, moten. Zaradi vključeno amilopektin, da je sposoben otekanje v vodi, ki je postala tako imenovani paste. Ta koloidno raztopino se uporabljajo v umetnosti in industriji. Medicina, živilska industrija, proizvodnja tapet lepila - to je tudi uporaba snovi.

Med rastlin, ki vsebujejo največjo količino škroba mogoče identificirati:

• koruza;
• krompir;
• riž;
• pšenica;
• manioka;
• oves;
• ajde;
• banane;
• sirek.

Na podlagi tega biopolimer pečemo kruh, da testenine, kuhati žele, žita in druge živilske proizvode.

celuloza

Z vidika kemije, snov - je polimer, katerega sestava je izražena s formulo (C ₆ H ₅ O _{5) n.} Monomerne enote veriga je beta-glukoza. Glavni kraj vsebnosti celuloze - je celične stene rastlin. Zato je les - dragocen vir te spojine.

Celuloza - naravni polimer, ki ima linearno prostorsko strukturo. Uporablja se za izdelavo naslednje vrste izdelkov:

• celuloza in izdelki iz papirja;
• umetno krzno;
• različne vrste sintetičnih vlaken;
• bombaž;
• plastike;
• Nekadeča prahu;
• filmi in tako naprej.

Očitno je, da je njena industrijska vrednost velika. Da bi se ta spojina lahko uporablja v proizvodnji, je treba začeti izpisek iz rastlin. To se naredi s stalnim kuhanje lesa v posebnih napravah. Nadaljnja predelava, kot tudi uporabljeni reagenti za prebavo so različni. Obstaja več načinov:

• sulfit;
• nitrat;
• soda;
• sulfat.

Po takem zdravljenju, produkt še vedno vsebuje nečistoče. V središču te lignina in hemiceluloze. Da se znebite njih, je celuloza obdelana s klorom ali lugom.

Pri ljudeh pa je takih bioloških katalizatorjev ni, da jim je uspelo razčleniti to kompleksno biopolimer. Vendar pa nekatere živali (rastlinojede živali), prilagojen za to. Njihov želodec urediti nekatere bakterije, ki bi jo za njih. Namesto organizmi izhajajo energijo za življenje in življenjski prostor. Ta oblika simbioze je zelo koristno za obe strani.

gume

Ta naravni polimer, ki ima pomembno ekonomsko vrednost. Prvič je opisal Robert Cook, ki mu je v enem od svojih potovanjih na voljo. To se je zgodilo takole. Po pristanku na otoku, kjer so domačini živel neznano k njemu, ga je toplo pozdravil z njimi. Njegovo pozornost je pritegnil lokalne otroke, ki so igrali nenavaden predmet. To sferično telo se odbija od tal in skočila visoko v zrak, nato pa vrnil.

Vprašajte lokalnih ljudi o tem, kaj je iz te igrače, Cook izvedel, da je ta strdi sok drevesa - Hevea. Veliko kasneje, je bilo ugotovljeno, da je to biopolimer gume.

Kemijska narava spojina znana - je izopren, naravni prestali polimerizacija. Formula gume _(C5 H _{8) n.} Njegove lastnosti, zaradi katerih je bil tako zelo cenjen, kot sledi:

• elastičnost;
• trajnost;
• električna izolacija;
• vodotesna.

Vendar pa obstajajo slabosti. V hladnih razmerah postane krhka in lomljiva, in toploto - lepljivo in viskozen. To je razlog, zakaj je bilo potrebno za sintezo analogov umetnega ali sintetičnega bazo. Danes gume se pogosto uporabljajo v tehniki in industrijskih aplikacijah. Najpomembnejši proizvodi, ki temeljijo na njih:

• gume;
• ebony.

oranžna

To je naravni polimer, ker je smola v svoji strukturi, fosilne oblike. Prostorska struktura - opeke amorfni polimer. Lahko vnetljivo, lahko vžge plamen tekmo. Ima lastnosti luminiscence. To je zelo pomembno in koristno kakovosti, ki se uporablja v nakit. Okraski na podlagi jantarja je zelo lepa in povpraševanja.

Poleg tega je biopolimer uporabljajo v medicinske namene. Ker je izdelan smirkov papir premazov za različne površine.