Prirodni polimer - primjena formule i

Video: Master Class Catherine Miroshnichenko "Kako kombinirati polimerni gel i tekući kamenje?"

Većina modernih građevinskih materijala, farmaceutske proizvode, tkanine, za kućanstvo, pakiranje i potrošni materijali su polimeri. Je skupina spojeva koji imaju karakteristična svojstva. Mnogi od njih, ali unatoč tome, broj polimera i dalje raste. Nakon što su svi sintetički kemičari otkrili svake godine sve više i više novih tvari. U tom slučaju, poseban značaj u svim vremenima imala je prirodni polimer. Što su ovi nevjerojatni molekule? Koje su njihove karakteristike i koje su mogućnosti? Odgovori na ova pitanja u članku.

Video: Kako ispeći polimera gline!

Polimeri: opće karakteristike

Sa stajališta kemije, polimer se smatra molekula koja ima veliku molekularnu težinu od nekoliko tisuća do milijuna jedinica. Međutim, osim ove značajke, tu je i nekoliko na kojima se tvar može se klasificirati kao prirodno i sintetski polimeri. To su:

• stalno ponovljivih monomernih jedinica koje su spojene pomoću različitih interakcija;
• Stupanj polimeraze (tj broj monomera) mora biti vrlo visoka, inače spoj smatrat će se oligomer;
• određivanja prostorne orijentacije makromolekule;
• skup bitnih fizikalnih i kemijskih svojstava jedinstvenih grupi.

Općenito, sadržaj polimerne prirode može razlikovati od druge sasvim jednostavno. Treba samo pogledati njegovu formulu to shvatiti. Tipičan primjer je poznati polietilena, su naširoko koristi u kućanstvu i industriji. On je proizvod Reakciju polimerizacije sklopili nezasićeni ugljikovodici eten ili etilen. Reakcija se obično napisana kako slijedi:

n-CH₂= CH₂ (-CH = CH-)_n, gdje je n - je stupanj polimerizacije molekula pokazuje kao monomernih jedinica uključene u svom sastavu.

Također, kao primjer, prirodni polimer koji je dobro poznat, ovaj škrob. Štoviše, u ovoj skupini spojeva spadaju amilopektin, celulozu, pileći proteina i mnoge druge tvari.

Reakcija, što je rezultiralo u makromolekule može biti formirana su od dvije vrste:

• polimerizacije;
• polikondenzacije.

Razlika je u tome što se u drugom slučaju, reakcijski produkti su niske molekulske mase. Struktura polimera može varirati, ovisno o atomima koji ih tvore, Često postoje linearne forme, ali je trodimenzionalna mreža, vrlo složena.

Ako govorimo o silama i interakcija koje drže monomernih jedinica zajedno, moguće je identificirati nekoliko osnovnih:

• Van der Waalsove sile;
• kemijske veze (kovalentne, ionski);
• elektronostaticheskoe interakcija.

Svi polimeri ne može se kombinirati u jednu kategoriju, jer oni imaju sasvim drugačiju prirodu, način formiranja i obavljanje nejednaki funkcije. Njihova svojstva su također različiti. Dakle, tu je klasifikacija koja vam omogućuje da dijele sve članove ove skupine tvari u različite kategorije. Ona se temelji može ležati nekoliko znakova.

Video: Olaplex usluge KraSota slike Studio

Klasifikacija polimera

Ako uzmemo osnovu kvalitativnog sastava molekula, sve tvari može se odrediti u tri skupine.

1. Organske - oni koji sadrže ugljik, vodik, kisik, sumpor, dušik, fosfor. To jest, oni elementi koji su biogeni. Primjeri su polietilen, polivinil klorid, polipropilen, najlon, rajona, prirodni polimer - bjelančevina, nukleinske kiseline i tako dalje.
2. Elementorganic - takav sastav koji sadrži neki anorganski ili suvišne biogeni elementa. Najčešće je silicij, titan i aluminij. Primjeri takvih makromolekula: Organski staklo, steklopolimery, kompozitni materijali.
3. Anorganski - leže u osnovi lanac atoma silicija umjesto ugljika. Radikali mogu također biti dio bočnih ogranaka. Otvorili su nedavno, sredinom XX stoljeća. Koristi se u medicini, građevinarstvo, inženjering i drugim industrijama. Primjeri silikona, cinabarita.

Ako podijelite polimera u podrijetla, moguće je identificirati tri njihove grupe.

1. Prirodni polimeri čije korištenje je široko provodi uz stari. To su makromolekule za stvaranje kojih čovjek ne bi nikakav napor. Oni su proizvodi prirode reakcije. Primjeri: svila, vuna, proteina, nukleinske kiseline, škrob, celuloza, koža, pamuk i drugi.
2. Umjetna. To su makromolekule koje su stvorene od strane čovjeka, ali na temelju prirodnih analoga. To je samo poboljšanje i promjenu svojstava postojećeg prirodnog polimera. Primjeri: sintetička guma, guma.
3. Sintetička - ovi polimeri, stvaranje koje su uključeni samo osoba. Prirodni analozi za njih. Znanstvenici razvijaju metode sinteze novih materijala koji su različiti za poboljšane performanse. Tako se rađaju sintetskih polimernih spojeva svih vrsta. Primjeri: polietilen, polipropilen, viskoze, acetat i tako dalje.

Tu je još jedna mogućnost, a to je temelj razdvajanja tvari u grupi. To reaktivnost i toplinska otpornost. Dodjela dvije kategorije za taj parametar:

• termoplastični;
• Duromeri.

Najstariji, važno i posebno vrijedno je i dalje prirodni polimer. Njegova svojstva su jedinstveni. Stoga smo pored gledati na to je ova kategorija makromolekula.

Koja tvar je prirodni polimer?

Za odgovor na to pitanje, prvo pogledajte oko sebe. Što nas okružuje? Živim organizmima oko nas koji jedu, dišu, reproduciranje, Bloom i proizvode voće i sjemenke. I oni su iz molekularne perspektive? To spojevi kao što su:

• proteina;
• nukleinske kiseline;
• polisaharide.

Dakle, prirodni polimer, svaki od gornjih spojeva. Dakle, čini se da je život oko nas, postoji samo zahvaljujući prisutnosti tih molekula. Od davnina, ljudi su se glina, mješavine i rješenja za jačanje i izgradnja domova, tkani pređe, vune, koja se koristi za izradu pamučne odjeće, svila, vuna i kožu životinja. Prirodni organski polimeri prati čovjeka u svim fazama njegovog oblikovanja i razvoja, te na mnoge načine pomogao da postignu rezultate koje imamo danas.

Sama priroda daje sve živote ljudi je kao udoban kao moguć. Tijekom vremena, guma je otkriveno, to pojasnio svoje znamenite svojstva. Čovjek je naučio koristiti hranu škroba, u tehničko - celuloze. Prirodni polimer te je kamfor, koji je također poznat od davnih vremena. Smole, proteine, nukleinske kiseline - su primjeri spojeva koji se razmatraju.

Struktura prirodnih polimera

Nisu svi članovi ove skupine spojeva imaju istu strukturu. Tako, prirodni i sintetski polimeri mogu značajno varirati. Njihove molekule su orijentirani tako da je najisplativije i zgodan postojati u smislu energije. Međutim, mnogi prirodni vrste su u mogućnosti da nabubri i njihove strukture u procesu promjene. Postoji nekoliko najčešćih varijanti strukture lanca:

• linearan;
• razgranata;
• zvjezdastih;
• ravan;
• mesh;
• vrpca;
• češalj.

Umjetnih i sintetičkih predstavnici makromolekula imaju vrlo veliku masu, ogroman broj atoma. Oni su stvorili s posebno željenim svojstvima. Dakle, struktura njihovog prvotno planirano za čovjeka. Prirodni polimeri su također često linearni ili mrežaste strukture na.

Primjeri prirodnih makromolekula

Prirodni i sintetski polimeri su vrlo blizu jedna drugoj. Nakon prvog postaju temelj za drugi. Primjeri takvih transformacija su mnogi. Ovdje su neke od njih.

1. Konvencionalne plastične mliječno bijela - to je proizvod dobiven obradom celuloze s dušičnom kiselinom uz dodatak prirodnog kamfor. Reakciju polimerizacije rezultira otvrdnjavanja polimera dobivenog i prevođenjem željenog produkta. Plastifikator - kamfor, što je u stanju omekšavanje kada se zagrije i mijenja svoj oblik.
2. Acetat svila, cuprammonium vlakana, viskoza - primjeri su nitima, vlaknima, koji se dobivaju na osnovi celuloze. Tkanine izrađene od prirodnog pamuka i lana nisu toliko jaki, nije briljantan, lako se gužva. No, umjetne analoga tih nedostataka oduzeta kojima je njihova upotreba je vrlo atraktivna.
3. Umjetni kamen, građevinskog materijala, smjese, koža - je primjeri polimera koji su izvedeni iz prirodnih materijala.

Tvar koja je prirodni polimer, a može se koristiti u pravom obliku. Takvi primjeri su previše:

• kolofonij;
• jantara;
• škrob;
• amilopektina;
• celuloza;
• krzno;
• vuna;
• pamuk;
• svila;
• cement;
• glina;
• vapna;
• proteina;
• nukleinska kiselina i tako dalje.

Jasno je da je pred nama jedna klasa spojeva je vrlo velika, praktički važna i značajna za ljude. Sada razmotrimo detaljnije neke predstavnike prirodnih polimera, koji su vrlo popularni u ovom trenutku.

Svile i vune

Formula prirodnog svile polimer, jer je njezin kemijski sastav izražen slijedećih komponenti:

• fibroin;
• sericin;
• voskovi;
• masti.

Sam glavni protein - fibroin, ima članstvo od više vrsta aminokiselina. Ako ga pošaljete na polipeptidni lanac, to će izgledati ovako: (NH-CH₂-CO-NH-CH (CH;₃) -CO-NH-CH₂-CO-)_br. A to je samo dio toga. Ako zamislimo da na strukturu pomoću van der Waalsove pridružuje ne manje složene molekule sericin proteina, oni se miješaju zajedno u jednoj građi s voskom i masti, razumljivo je zašto je teško prikazati formulom prirodne svile.

Do danas, više od ovog proizvoda opskrbljuje Kina, po otvorenim prostorima, tu je prirodno stanište za glavni producent - svilena buba. Prije toga, još od antičkih vremena, prirodna svila je vrlo cijenjen. Priuštite odjeću iz njega mogao samo plemenita, bogati ljudi. Danas su mnogi od karakteristika tkiva je loša. Na primjer, on je snažno magnetizirane i zgužvane, osim toga, izlaganje suncu gubi svoj sjaj i potamniti. Stoga, na njihovu upotrebu više sinteza derivata.

Vuna - to je prirodni polimer kao proizvod vitalnih funkcija kože i lojnih žlijezda životinja. Na temelju ovog proteina proizvoda proizvedenih pletenina, koji, kao svila, je vrijedan materijal.

škrob

Prirodni škrob je produkt polimer biljke a. Oni proizvode ga kao rezultat procesa fotosinteze i nakupljaju se u različitim dijelovima tijela. Njegov kemijski sastav:

• amilopektina;
• amiloze;
• alfa-glukoza.

Prostorna struktura škroba jako razgranat, tegobnim. Zbog uključena amilopektina, to može bubriti u vodi, postaje tzv zalijepiti. ovo koloidna otopina koriste u umjetnosti i industrije. Medicina, prehrambena industrija, proizvodnja pozadina ljepila - to je ujedno i uporaba tvari.

Među biljaka koje sadrže maksimalnu količinu škroba može se odrediti:

• kukuruza;
• krumpira;
• riže;
• pšenica;
• manioka;
• zob;
• heljda;
• banane;
• sirak.

Na temelju tog biopolimernog ispeći kruh, napraviti tjesteninu, kuhati mliječ, žitarica i drugih prehrambenih proizvoda.

celuloza

Sa stajališta kemije, supstanca - polimer čiji sastav se izražava formulom (C₆H₅oh₅)_n. Monomerna jedinica lanac je beta-glukoza. Glavno mjesto sadržaja celuloze - je stanični zidovi biljaka. To je razlog zašto je drvo - vrijedan izvor ovog spoja.

Celuloza - prirodni polimer koji ima linearnu prostornu strukturu. To se koristi za proizvodnju sljedeće vrste proizvoda:

• celuloze i papira proizvodi;
• umjetno krzno;
• različite vrste umjetnih vlakana;
• pamuk;
• plastika;
• bezdimni prah;
• filmova i tako dalje.

Očito je da je njegova industrijska vrijednost je super. Za ovaj spoj može se koristiti u proizvodnji, to bi trebalo biti za početak izdvojiti iz biljaka. To se postiže kontinuirano kuhanje drva u posebnim uređajima. Daljnja obrada, kao i reagensi koji se koriste za probavu su različite. Postoji nekoliko načina:

• sulfit;
• nitrat;
• soda;
• sulfat.

Nakon takovo liječenje, još uvijek sadrži nečistoće. U srcu ovog lignina i hemiceluloze. Da biste dobili osloboditi od njih, pulpa je tretirana s klorom ili lužine.

Kod ljudi, ne postoji takva biološka katalizatori koji su uspjeli razbiti tu složenu biopolimera. Ipak, neke životinje (Biljojedi), prilagođen tome. Njihov želudac podmiriti određene bakterije koje ga čine za njih. Umjesto organizmi dobivaju energiju za život i staništa. Ovaj oblik simbioze je izuzetno koristan za obje strane.

guma

Ovaj prirodni polimer koji ima vrijednu gospodarsku vrijednost. Po prvi put je opisao Robert Cook, koji je u jednom od svojih putovanja ga našli. To se dogodilo ovako. Nakon slijetanja na otok gdje domoroci živjeli nepoznata mu je toplo dočekala njih. Njegova je pozornost privukla strane lokalnih djece, koji su igrali neobičan predmet. Ovaj kružni tijelo odbija od poda i skočio visoko u zrak, a zatim se vratio.

Pitajte lokalnog stanovništva o tome što je izrađena od ove igračke, Cook saznao da je to učvršćuje sok od drveta - Hevea. Mnogo kasnije, utvrđeno je da je to biopolimer gume.

Kemijska priroda spoja poznatog - je izoprena, prirodna pretrpljen polimerizacija. Formula guma (Ci₅H₈)_n. Njegova svojstva, zbog čega je tako visoko cijenjeni, kako slijedi:

• elastičnost;
• trajnost;
• električne instalacije;
• vodonepropusna.

Međutim, postoje nedostaci. U hladnim uvjetima postaje krhak i lomljiv, a toplinu - ljepljiv i viskozan. To je razlog zašto postoji potreba za sintezu analoga umjetne ili sintetičke baze. Danas gume su naširoko koristi za inženjering i industrijskih aplikacija. Najvažniji proizvodi temeljeni na njih:

• guma;
• ebanovina.

jantar

To je prirodni polimer, budući da je smola je u svojoj strukturi, fosilno svoj oblik. Prostorna struktura - opeke amorfni polimer. Lako zapaljivo, može zapaliti plamen utakmice. Ima luminescencije svojstva. To je vrlo važna i vrijedna kvaliteta, koji se koristi u izradi nakita. Ukrasi na temelju jantar je vrlo lijepo i potražnje.

Osim toga, biopolimera koristi u medicinske svrhe. Budući da je proizveden brusnim papirom premaz na različite površine.