Polimeru naturali - applikazzjoni tal-formula u

Ħafna materjali moderni kostruzzjoni, farmaċewtiċi, drappijiet, oġġetti tad-dar, l-ippakkjar u materjali ta 'konsum huma polimeri. Huwa grupp ta 'komposti li għandhom il-karatteristiċi. Ħafna minnhom, iżda minkejja dan, in-numru ta 'polimeri ikompli jikber. Wara kimiċi sintetiċi kollha skoperti kull sena aktar u aktar sustanzi ġodda. F'dan il-każ, sinjifikat speċjali fil-ħinijiet kollha li kellha polimeru naturali. Liema huma dawn il-molekuli aqwa? X'inhuma l-karatteristiċi tagħhom u liema huma l-karatteristiċi? It-tweġibiet għal dawn il-mistoqsijiet fil-artikolu.

Polimeri: karatteristiċi ġenerali

Mil-lat tal-kimika, il-polimeru huwa kkunsidrat bħala molekula li jkollhom piż molekulari kbir minn ftit eluf lil miljuni ta 'unitajiet. Madankollu, minbarra din il-karatteristika, għad hemm xi fejn is-sustanza jistgħu jiġu kklassifikati b'mod preċiż bħala naturali u polimeri sintetiċi. Dawn huma:

• kontinwament tirrepeti unitajiet ta 'monomeri, li huma konnessi permezz ta' interazzjonijiet differenti;
• polymerase grad (jiġifieri, in-numru ta 'monomeri) għandu jkun għoli ħafna, inkella l-kompost se tkun ikkunsidrata bħala oligomeri;
• determinazzjoni tal-orjentazzjoni spazjali tal-makromolekola;
• sett ta 'proprjetajiet fiżiċi u kimiċi importanti unika għall-grupp.

B'mod ġenerali, is-sustanza ta 'natura polimeriċi distingwibbli mill-ieħor pjuttost faċilment. Wieħed irid biss li tħares lejn formula tiegħu biex figura hija out. Eżempju tipiku huwa l-polyethylene magħrufa sew, huma użati fid-dar u l-industrija. Huwa prodott ta ' reazzjoni polimerizzazzjoni, li jidħol idrokarburi mhux saturati huwa ethene jew etilene. Ir-reazzjoni hija ġeneralment miktub kif ġej:

NCH ₂ = CH ₂ → (Ch-CH-) _n, fejn n - huwa l-grad ta 'polimerizzazzjoni ta' molekuli li juru bħala unitajiet monomeri inklużi fil-kompożizzjoni tiegħu.

Wkoll bħala eżempju, polimeru naturali li hija magħrufa sew, dan lamtu. Barra minn hekk, dan il-grupp ta 'komposti jappartjenu amylopectin, ċelluloża, proteina tat-tiġieġ u sustanzi oħra ħafna.

Reazzjoni, li rriżultat fil-makromolekola jistgħu jiġu ffurmati, huma ta 'żewġ tipi:

• polimerizzazzjoni;
• polikondensazzjoni.

Id-differenza hija li fit-tieni każ, il-prodotti ta 'reazzjoni huma piż molekulari baxx. L-istruttura tal-polimer tista 'tvarja, jiddependi fuq l-atomi li jikkostitwixxu dan. Spiss hemm forom lineari, iżda hemm malji tridimensjonali, kumplessa ħafna.

Jekk nitkellmu dwar il-forzi u l-interazzjonijiet li jżommu l-unitajiet ta 'monomeri flimkien, huwa possibbli li jiġi identifikat bażiku ftit:

• forzi Waals van der;
• twaħħil kimiċi (kovalenti, ijoniċi);
• interazzjoni elektronostaticheskoe.

polimeri kollha li ma jistgħux jiġu kombinati fi kategorija waħda minħabba li għandhom natura kompletament differenti, il-metodu ta 'formazzjoni u jwettaq il-funzjonijiet differenti. proprjetajiet tagħhom huma wkoll differenti. Għalhekk, hemm klassifikazzjoni li jippermettilek li jaqsmu l-membri kollha ta 'dan il-grupp ta' sustanzi f'kategoriji differenti. Hija bbażata tista jimteddu diversi sinjali.

klassifikazzjoni ta 'polimeri

Jekk nieħdu l-bażi tal-kompożizzjoni kwalitattiva ta 'molekuli, kollha tas-sustanzi tista' tiġi determinata fi tliet gruppi.

1. Il Organiċi - dawk li fihom f'karbonju, idroġenu, kubrit, ossiġnu, fosfru, nitroġenu. Jiġifieri, dawk l-elementi li huma bijoġeniku. Eżempji huma polyethylene piż, polyvinyl chloride, polypropylene, rejon, najlon, polimeru naturali - proteina, aċidu nuklejku u l-bqija.
2. Elementorganic - tali kompożizzjoni li tinkludi xi inorganiċi u estranji element bijoġeniku. Ħafna drabi huwa silikon, aluminju jew tat-titanju. Eżempji ta 'tali makromolekuli: ħġieġ organiku, steklopolimery, materjali komposti.
3. Inorganiċi - jinsabu fil-bażi ta 'atomi tas-silikon katina minflok karbonju. -Radikali tista 'wkoll tkun parti mill-fergħat laterali. Fetħu sa ftit ilu daqs l-nofs tas-seklu XX. Użat fil-mediċina, il-kostruzzjoni, inġinerija u industriji oħra. Eżempji ta 'silikon, taċ-ċinabru.

Jekk inti taqsam il-polimeri fil-oriġini, huwa possibbli li jiġu identifikati tliet tal-grupp tagħhom.

1. Polimeri naturali u li bħalissa dawn ġeneralment isir bil-qodma. Dawn huma makromolekuli għall-ħolqien ta 'liema bniedem ma tagħmel ebda sforz. Dawn huma prodotti ta 'natura tar-reazzjonijiet. Eżempji: ħarir, suf, proteini, aċidu nuklejku, lamtu, ċelluloża, ġilda, tal-qoton u oħrajn.
2. Artifiċjali. Dawn huma makromolekuli li huma maħluqa mill-bniedem, iżda abbażi ta 'analogi naturali. Dan huwa biss itejbu u jibdel il-proprjetajiet ta 'polimeru naturali eżistenti. Eżempji: gomma sintetika, gomma.
3. Sintetiċi - dawn polimeri, il-ħolqien ta 'liema biss il-persuna involuta. analogi naturali għalihom hemm. Xjentisti jiżviluppaw metodi ta 'sintesi materjali ġodda li huma differenti għal prestazzjoni aħjar. Għalhekk jitwieldu-komposti sintetiċi polimeriċi 'kull tip. Eżempji: polyethylene, polypropylene, rayon, fibra aċetat u simili.

Hemm fattur ieħor, li hija l-bażi ta 'separazzjoni tas-sustanzi fil-grupp. Dan reattività u r-reżistenza termali. Jallokaw żewġ kategoriji għal dan il-parametru:

• termoplastiku;
• thermosets.

L-aktar antika, importanti u speċjalment importanti għadu polimeru naturali. proprjetajiet tiegħu huma uniċi. Għalhekk, aħna li jmiss tħares lejn hija din il-kategorija ta 'makromolekuli.

Liema sustanza hija polimeru naturali?

Sabiex tingħata risposta għal din il-mistoqsija, l-ewwel inħarsu madwarek. Ta 'madwarna? organiżmi madwarna li jieklu, n-nifs, jirriproduċu, blanzun u jipproduċu frott u żrieragħ Ħajja. U huma mill-aspett molekulari ta 'opinjoni? Hija komposti bħal:

• proteini;
• aċidi nukleiċi;
• polisakkaridi.

Għalhekk, il-polimeru naturali huwa, kull wieħed mill-komposti ta 'hawn fuq. Għalhekk, jidher li l-ħajja madwarna, hemm biss grazzi għall-preżenza ta 'dawn il-molekuli. Minn żminijiet antiki, in-nies użati tafal, taħlitiet u soluzzjonijiet għat-tisħiħ u djar tal-bini, ħjut minsuġ, suf, użati għall-ħolqien ħwejjeġ tal-qoton, ħarir, suf u ġilda ta 'annimali. polimeri organiċi naturali akkumpanjat l-bniedem fl-istadji kollha tal-formazzjoni u l-iżvilupp tagħha, u f'ħafna modi għenuh biex jinkisbu r-riżultati li għandna llum.

In-natura stess ta 'għoti kollha għall-ħajjiet tan-nies kien komdu possibbli. Maż-żmien, il-gomma ġiet skoperta, hija ċċarat proprjetajiet notevoli tiegħu. Man tgħallmu jużaw l-ikel għall-lamtu, fil-tekniku - ċelluloża. polimeru naturali u huwa ganfra, li huwa magħruf ukoll minn żminijiet antiki. Reżini, proteini, aċidi nukleiċi - huma kollha eżempji ta 'l-komposti li qed jiġu kkunsidrati.

L-istruttura ta 'polimeri naturali

Mhumiex membri kollha ta 'din il-klassi ta' komposti għandhom l-istess struttura. Għalhekk, polimeri naturali u sintetiċi jistgħu jvarjaw konsiderevolment. molekuli tagħhom huma orjentati b'tali mod li l-aktar profittabbli u konvenjenti jeżistu f'termini ta 'enerġija. Madankollu, ħafna speċi naturali huma kapaċi li jintefħu u l-istruttura tagħhom fil-proċess ta 'bdil. Hemm diversi varjanti aktar komuni ta 'l-istruttura katina:

• lineari;
• branched;
• stellate;
• ċatta;
• malji;
• tejp;
• moxt.

rappreżentanti makromolekuli artifiċjali u sintetiċi jkollhom massa kbira ħafna, numru kbir ta 'atomi. Dawn huma maħluqa bi proprjetajiet speċifikament mixtieqa. Għalhekk, l-istruttura tagħhom oriġinarjament ippjanat għall-bniedem. Polimeri naturali huma wkoll ta 'spiss jew lineari jew malja fuq l-istruttura.

Eżempji ta 'makromolekuli naturali

Polimeri naturali u sintetiċi huma qrib ħafna ta 'xulxin. Wara l-ewwel isiru l-bażi għat-tieni. Eżempji ta 'tali trasformazzjonijiet huma ħafna. Hawn huma xi wħud minnhom.

1. plastik konvenzjonali ħalib abjad - dan huwa prodott miksub bit-trattament ta 'ċelluloża bl-aċidu nitriku biż-żieda ta' ganfra naturali. Ir-reazzjoni polimerizzazzjoni jirriżulta fl ebusija tal-polimeru miksuba u l-konverżjoni għall-prodott mixtieqa. A plastifikanti - ganfra, li jagħmilha kapaċi trattib meta msaħħan u jibdel il-forma tagħhom.
2. ħarir aċetat, fibra cuprammonium, viscose - huma kollha eżempji tat-ħjut, fibri, li jinkisbu abbażi ta 'ċelluloża. Drappijiet magħmulin mill-qoton naturali u bjankerija mhumiex b'saħħithom, mhux brillanti, faċli biex titkemmex. Iżda analogi artifiċjali ta 'dawn in-nuqqasijiet fil-bżonn, li jagħmel użu tagħhom hija attraenti ħafna.
3. ġebel artifiċjali, materjali tal-bini, taħlitiet, ġilda - huwa wkoll eżempji ta 'polimeri derivati minn materjali naturali.

Sustanza li huwa polimeru naturali, u jistgħu jintużaw fil-forma veru tiegħu. Eżempji bħal dawn huma wisq:

• rożin;
• ambra;
• lamtu;
• amylopectin;
• ċelluloża;
• pil;
• suf;
• qoton;
• ħarir;
• siment;
• tafal;
• ġir;
• proteini;
• aċidu nuklejku u l-bqija.

Huwa ċar li għandna quddiemna klassi ta 'komposti huwa kbir ħafna, prattikament importanti u sinifikanti għall-persuni. Issa ejjew jikkunsidraw f'aktar dettall xi rappreżentanti ta 'polimeri naturali, li huma popolari ħafna fil-mument.

Ħarir u suf

Il-formula ta 'kumpless naturali polimeru ħarir, minħabba kompożizzjoni kimika tiegħu hija espressa bil-komponenti li ġejjin:

• fibroin;
• seriċina;
• xama;
• xaħmijiet.

Innifsu maġġuri proteini - fibroin, għandu sħubija ta 'speċi aktar aċidu amminiku. Jekk preżenti lill-katina polypeptide, se teżamina bħal dan: (-NH-CH ₂ -CO-NH-CH (CH _3)--CO NH CH ₂ -CO-) _n. U dan huwa biss parti minnha. Jekk aħna nimmaġinaw li l-istruttura permezz ta 'van der Waals jingħaqad mhux anqas kumplessi molekula proteina seriċina, huma mħallta flimkien konformazzjoni waħda ma' xama 'u xaħmijiet, huwa jifhem għaliex huwa diffiċli li juru formula ħarir naturali.

Sal-lum, ħafna ta 'dan il-prodott provvisti Ċina, għal spazji miftuħa tagħha, hemm ħabitat naturali għall-produttur prinċipali - dud tal-ħarir. Preċedentement, minn żminijiet antiki, ħarir naturali huwa ferm apprezzat. Jaffordjaw ħwejjeġ mingħandu setgħu jiġu biss nobbli, nies sinjuri. Illum, ħafna mill-karatteristiċi tat-tessut hija fqira. Per eżempju, huwa magnetized u crumpled qawwi, barra minn hekk, espożizzjoni għax-xemx jitlef Luster tagħha u ittebba. Għalhekk, itwal fil jużaw derivattivi sintetiċi tiegħu.

Suf - huwa wkoll polimeru naturali bħala prodott ta 'funzjonijiet vitali tal-ġilda u glandoli sebaceous ta' annimali. Ibbażat fuq dan il-prodott 'proteina xogħol maħdum manifatturat, li, bħall-ħarir, huwa materjal ta' valur.

lamtu

lamtu naturali huwa ħajja tal-prodott tal-pjanti polimeru. Huma jipproduċu bħala riżultat tal-proċess ta 'fotosintesi u jakkumulaw fil-partijiet differenti tal-ġisem. kompożizzjoni kimika tiegħu:

• amylopectin;
• amylose;
• alfa-glukosju.

L-istruttura spazjali tal-lamtu huwa ferm ramifikata, diżordnat. Minħabba l amylopectin inkluża, huwa kapaċi ta 'nefħa fl-ilma, u saret pejst hekk imsejħa. Dan is-soluzzjoni kollojdali huwa użat fl-arti u l-industrija. Mediċina, l-industrija alimentari, il-produzzjoni ta 'adeżivi wallpaper - huwa wkoll l-użu tas-sustanza.

Fost il-pjanti li fihom l-ammont massimu ta 'lamtu jistgħu jiġu identifikati:

• qamħ;
• patata;
• ross;
• qamħ;
• kassava;
• ħafur;
• buckwheat;
• banana;
• sorgu.

Abbażi ta 'dan il-ħobż bake bijopolimeru, jagħmlu għaġin, kok jelly, ċereali u prodotti alimentari oħra.

ċelluloża

Mil-lat tal-kimika, is-sustanza - huwa polimeru li l-kompożizzjoni hija espressa permezz tal-formula (C ₆ H ₅ O _{5) n.} katina unità monomerika huwa beta-glukosju. Il-post ewlieni ta 'kontenut ċelluloża - huwa l-ħitan taċ-ċelluli ta' pjanti. Huwa għalhekk li l-injam - sors siewi ta 'dan il-kompost.

Ċelluloża - polimeru naturali li għandha struttura ġeografiku lineari. Huwa użat għall-produzzjoni tat-tipi ta 'prodotti li ġejjin:

• polpa u karta prodotti;
• fer artifiċjali;
• tipi differenti ta 'fibri magħmula mill-bniedem;
• qoton;
• plastik;
• trab li ma jitpejpux;
• films u l-bqija.

Huwa ovvju li l-valur industrijali tagħha hija kbira. Biex dan il-kompost jistgħu jintużaw fil-produzzjoni, għandu jkun li tibda estratt minn pjanti. Dan isir billi jkun hemm sajran kontinwu ta 'l-injam fil-mezzi speċjali. Aktar ipproċessar, kif ukoll reaġenti użati għad-diġestjoni huma differenti. Hemm diversi modi:

• sulfite;
• nitrat;
• il-soda;
• sulfat.

Wara dan it-trattament, il-prodott għad fiha impuritajiet. Fil-qalba ta 'dan lignin u emiċelluloża. Biex jeħles minnhom, il-polpa huwa ttrattat bl klorin jew alkali.

Fil-bnedmin, m'hemm l-ebda katalisti bijoloġiċi bħal dawn li rnexxielhom biex tkisser din bijopolimeru kumpless. Madankollu, xi annimali (erbivori), adattati għal dan. -istonku tagħhom jsolvu ċerti batterji li jagħmluha għalihom. Minflok organiżmi jidderivaw enerġija għall-ħajja u l-abitat. Din il-forma ta 'b'simbjożi huwa estremament benefiċċju għaż-żewġ partijiet.

gomma

Dan polimeru naturali li għandha valur ekonomiku valur. Għall-ewwel darba li ġie deskritt minn Robert Cook, li f'waħda mill vjaġġi tiegħu sabuh. Dan ġara bħal dan. Wara l-iżbark fuq il-gżira fejn l-natives għexu mhux magħruf lilu, huwa kien jilqa greeted minnhom. attenzjoni tiegħu kien attirati mill-tfal lokali, li kellhom suġġett mhux tas-soltu. Dan il-korp sferika huwa repelled mill-art u qabża għolja fl-arja, imbagħad lura.

Staqsi lill-poplu lokali dwar dak li huwa magħmul minn dan il-ġugarell, Cook tgħallmu li dan jagħqad l-meraq ta 'siġra - Hevea. Ħafna aktar tard, instab li dan huwa lastiku bijopolimeru.

In-natura kimika tal-kompost magħruf - huwa isoprene, polimerizzazzjoni li għaddew minnu naturali. gomma formula (C ₅ H _{8) n.} proprjetajiet tiegħu, minħabba li huwa meqjus hekk ħafna, kif ġej:

• elastiċità;
• durabilità;
• iżolazzjoni elettrika;
• watertight.

Madankollu, hemm żvantaġġi. F'kundizzjonijiet kesħin isir fraġli u fraġli, u s-sħana - twaħħal u viskuża. Dan huwa għaliex kien hemm bżonn li l-sinteżi ta 'analogi ta' bażi artifiċjali jew sintetiċi. gomom Illum huma użati fl-inġinerija u l-applikazzjonijiet industrijali. Il-prodotti l-aktar importanti bbażati fuqhom:

• gomma;
• Ebony.

ambra

Huwa polimeru naturali, peress li l-raża hija fl-istruttura tagħha, fossili forma tagħha. istruttura spazjali - briks polimeru amorfu. Highly fjammabbli, jista taqbad il-fjamma ta 'taqbila. Huwa għandu l-proprjetajiet luminixxenza. Dan hu ta 'kwalità importanti ħafna u prezzjuż, li huwa użat fil dehbijiet. Ornamenti fuq il-bażi ta 'ambra huwa ferm sbieħ u fid-domanda.

Barra minn hekk, il-bijopolimeru użat fl-iskopijiet mediċi. Minħabba li huwa manifatturat kisjiet taż-żebgħa sandpaper biex uċuh differenti.