Prirodni polimer - primjena formule i

Video: Master Class Catherine Miroshnichenko "Kako kombinirati polimer gela i tečnost kamenje?"

Većina modernih građevinskih materijala, farmaceutskih proizvoda, tkanina, za kućanstvo, pakovanje i potrošnog materijala su polimeri. Je grupa spojeva koji imaju karakteristične osobine. Mnogi od njih, ali i pored toga, broj polimera i dalje raste. Uostalom sintetički kemičari otkrili svake godine sve više i više novih supstanci. U ovom slučaju, poseban značaj u svakom trenutku imao je prirodni polimer. Koji su ove neverovatne molekule? Koje su njihove karakteristike i koje su karakteristike? Odgovore na ova pitanja u članku.

Video: Kako ispeći polimerne gline!

Polimeri: opće karakteristike

Sa stanovišta hemije, polimera smatra se molekula koje imaju veliku molekularnu težinu od nekoliko hiljada do miliona jedinica. Međutim, osim ove funkcije, tu je i nekoliko na koje supstance se mogu ga klasifikuju kao prirodno i sintetičkih polimera. To su:

• stalno ponavlja monomernih jedinica, koje su povezane putem različitih interakcija;
• stepen polimeraze (i.e., broj monomera) mora biti vrlo visoka, u suprotnom spoj bi se smatrati oligomer;
• utvrđivanje prostorne orijentacije makromolekula;
• niz važnih fizičkih i hemijskih osobina jedinstvena za grupu.

U principu, supstanca polimernih prirode razlikuje od drugih vrlo lako. Jedan ima samo pogledati njegova formula da shvatim. Tipičan primjer je poznati polietilena, su naširoko koristi u domaćinstvu i industriji. On je proizvod Polimerizacija reakcija zaključuju nezasićenih ugljikovodika eten ili etilen. Reakcija je uglavnom napisana kako slijedi:

NCH₂= CH₂ (-CH-CH-)_n, gdje je n - je stupanj polimerizacije molekula pokazuje kao monomernih jedinica uključenih u svom sastavu.

I kao primjer, prirodni polimer koji je dobro poznato, ova škroba. Osim toga, u ovoj grupi spojeva pripada amilopektina, celuloza, pileći proteini i mnogih drugih supstanci.

Reakcije, što je rezultiralo u makromolekule mogu formirati, su od dvije vrste:

• polimerizacija;
• polycondensation.

Razlika je u tome u drugom slučaju, reakcija proizvodi su niske molekularne težine. Struktura polimera može varirati, ovisno o atoma od kojih je sačinjeno. Često su linearne forme, ali postoji trodimenzionalni mreže, vrlo složena.

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

• Van der Waals sile;
• kemijskih veza (kovalentne, jonski);
• elektronostaticheskoe interakcije.

Svi polimeri se ne može kombinirati u jednu kategoriju jer imaju potpuno različite prirode, način formiranja i obavljaju različite funkcije. Njihova svojstva su također različiti. Stoga, postoji klasifikacija koja vam omogućuje da dijele svi pripadnici ove grupe materija u različite kategorije. Baziran je možda leži nekoliko znakova.

Video: Olaplex usluge krasota Image Studio

Klasifikacija polimera

Ako uzmemo temelju kvalitativnog sastava molekula, sve supstance mogu se odrediti u tri grupe.

1. Organske materije - one koje sadrže ugljik, vodik, sumpor, kisik, fosfor, azot. To jest, oni elementi koji su biogeni. Primjeri su težina polietilen, polivinil klorid, polipropilen, rayon, najlon, prirodni polimer - proteina, nukleinske kiseline i tako dalje.
2. Elementorganic - takav sastav koji uključuje neke ili anorganski nebitne biogeni element. Najčešće je to silikon, aluminija ili titana. Primjeri takvih makromolekula: organskog stakla, steklopolimery, kompozitnih materijala.
3. Anorganski - laž na osnovu lanca atoma silicijuma umjesto ugljika. Radikali mogu također biti dio bočnih grana. Otvorili su kao nedavno kao sredinom XX stoljeća. Koristi se u medicini, građevinarstvo, inženjering i drugim industrijama. Primjeri silikona, cinober.

Ako podijeliti polimera u porekla, moguće je identificirati tri njihove grupe.

1. Prirodnih polimera čija je upotreba široko obavlja sa starim. To su makromolekule za stvaranje što čovjek ne čini nikakav napor. Oni su proizvodi prirode reakcije. Primjeri: svile, vune, proteini, nukleinske kiseline, škrob, celuloza, koža, pamuk i drugi.
2. Artificial. To su makromolekule koje su stvorili čovjeka, već na osnovu prirodnog analoga. To je samo poboljšati i promijeniti svojstva postojećih prirodnih polimera. Primjeri: sintetički kaučuk, guma.
3. Sintetički - ovi polimeri, stvaranje od kojih je samo osoba uključenih. Prirodni analozi za njih tamo. Naučnici razvijaju metode sinteze novih materijala koji su različiti za poboljšane performanse. Tako se rađaju sintetički polimerni spojevi svih vrsta. Primjeri: polietilen, polipropilen, viskoza, acetat i tako dalje.

Postoji još jedna mogućnost, a to je osnova odvajanje supstanci u grupi. Ovaj reaktivnost i toplinski otpor. Dodijeliti dvije kategorije za ovaj parametar:

• termoplastike;
• duroplasta.

Najstarijih, važno i posebno vrijedan je i dalje prirodni polimer. Njegova svojstva su jedinstveni. Stoga, sljedeći gledam u ovoj kategoriji makromolekula.

Koja supstanca je prirodni polimer?

Odgovoriti na ovo pitanje, prvo moramo pogledati oko sebe. Koji nas okružuje? Živih organizama oko nas koji jedu, dišu, reproducirati, cvatu i plodove i sjemenke. I oni su iz molekularne gledišta? To spojevi kao što su:

• proteini;
• nukleinskih kiselina;
• polisaharide.

Dakle, prirodni polimer je, svaki od gore navedenih spojeva. Dakle, čini se da je život oko nas, postoji samo zahvaljujući prisustvu ovih molekula. Od davnina, ljudi su koristili gline, mješavine i rješenja za jačanje i izgradnju kuće, tkane pređe, vune, koji se koriste za stvaranje pamuka odjeću, svile, vune i kože životinja. Prirodnih organskih polimera u pratnji muškarca u svim fazama njegovog formiranja i razvoja, kao i na mnoge načine pomogao mu je da ostvari rezultate koje imamo danas.

Sama priroda daje sve u životima ljudi bio što ugodniji. Tokom vremena, gumene je otkriven, to pojasniti svoje izuzetne osobine. Čovjek je naučio da koristi hranu škroba, u tehničkom - celuloze. Prirodni polimer i je kamfor, koji je poznat od davnina. Smole, proteini, nukleinske kiseline - sve su to primeri jedinjenja koja se razmatra.

Struktura prirodnih polimera

Nisu svi članovi ove klase jedinjenja imaju istu strukturu. Dakle, prirodnih i sintetičkih polimera mogu znatno razlikovati. Njihove molekule su orijentirani tako da je najisplativije i zgodan da postoji u energetskom smislu. Međutim, mnogi prirodni vrste su u stanju da otiče i njihova struktura u procesu promjene. Postoji nekoliko najčešćih varijanti strukture lanca:

• linearna;
• razgranati;
• stelatnih;
• stan;
• mesh;
• traka;
• češalj.

Umjetnih i sintetičkih predstavnici makromolekula imaju vrlo veliku masu, ogroman broj atoma. Oni su stvoreni s posebno željenim svojstvima. Stoga, struktura njihovog prvobitno bilo planirano da čovjeka. Prirodni polimeri su često ili linearna ili mrežasti o strukturi.

Primjeri prirodnih makromolekula

Prirodnih i sintetičkih polimera su vrlo blizu jedna drugoj. Nakon prvog postaju osnova za drugi. Primjeri takvih transformacija mnogi. Evo nekih od njih.

1. Konvencionalna plastika mliječno bijele - je ovo proizvod dobijen tretman celuloze sa dušične kiseline uz dodatak prirodnog kamfora. Polimerizacija reakcija dovodi do otvrdnjavanja polimera dobiti i prelazak na željeni proizvod. A plastifikator - kamfor, što je u stanju da omekšavanja kada se zagrije i promijeniti svoj oblik.
2. Acetat svile, cuprammonium vlakana, viskoza - sve su to primeri prediva, vlakna, koji se dobijaju na osnovu celuloze. Tkanine izrađene od prirodnih pamuka i lana nisu toliko jaki, a ne sjajan, lako se nabora. Ali umjetnih analoga ovih nedostataka lišene, što čini njihova upotreba je vrlo atraktivna.
3. Umjetnog kamena, građevinskog materijala, mješavine, koža - je i primjera polimera izvedene od prirodnih materijala.

Supstanca koja je prirodni polimer, i može se koristiti u svojoj pravoj formi. Takvi primjeri su previše:

• Rosin;
• Amber;
• škrob;
• amilopektina;
• celuloza;
• krzno;
• vuna;
• pamuk;
• svile;
• cementa;
• gline;
• vapna;
• proteini;
• nukleinske kiseline i tako dalje.

Jasno je da je pred nama klasu spojeva je vrlo velik, praktično važno i smisleno za ljude. Sada razmotrimo detaljnije neki predstavnici prirodnih polimera, koji su vrlo popularni u ovom trenutku.

Svile i vune

Formula prirodne svile polimera kompleksa, jer je kemijski sastav se izražava sljedeće komponente:

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

Sebe glavni protein - fibroin, ima članstvo od više vrsta aminokiselina. Ako ga dostavi polipeptid lanac, to će izgledati ovako: (-NH-CH₂-CO-NH-CH (CH₃) -CO-NH-CH₂-ko)_n. A to je samo dio toga. Ako zamislimo da na strukturu pomoću van der Waals pridružuje ne manje složene sericin molekuli proteina, oni su pomiješani u jednom konformaciji s voskom i masti, razumljivo je zašto je teško opisati formulom prirodne svile.

Do danas, mnogo ovog proizvoda isporučuje Kina, za otvorene prostore, tu je prirodno stanište za glavni proizvođač - svilene bube. Prethodno, od davnina, prirodna svila je vrlo cijenjen. Priuštiti odjeću iz njega mogao samo plemenita, bogati ljudi. Danas, mnoge karakteristike tkiva je loš. Na primjer, on je snažno magnetne i zgužvane, pored toga, izlaganje suncu gubi svoj sjaj i okaljati. Stoga, više u upotrebi sintetski derivati.

Vuna - to je također prirodni polimer kao proizvod vitalne funkcije kože i lojne žlijezde životinja. o ovom proizvodu proteina proizveden trikotaže, koji je, kao svila, je vrijedan materijal na bazi.

škrob

Prirodni škrob je biljka polimer proizvod život. Oni proizvode kao rezultat procesa fotosinteze i akumuliraju u različitim dijelovima tijela. Njegova kemijski sastav:

• amilopektina;
• amiloze;
• alfa-glukoze.

Prostorne strukture škroba je vrlo razgranata, poremećeni. Zbog uključeni amilopektina, ona je u stanju bubrenja u vodi, postaje tzv paste. ovo koloidni rastvor koriste u umjetnosti i industrije. Medicine, prehrambena industrija, proizvodnja pozadina ljepila - to je ujedno i korištenje supstance.

Među biljkama koje sadrže maksimalni iznos od skroba se mogu identificirati:

• kukuruz;
• krompir;
• riže;
• pšenica;
• manioka;
• zob;
• heljde;
• banane;
• sirka.

Na osnovu ovog biopolimera peći kruh, da tjestenina, kuhati žele, žitarica i drugih prehrambenih proizvoda.

celuloza

Sa stanovišta hemije, supstance - je polimer čiji će sastav se izražava formulom (C₆H₅oh₅)_n. Monomer jedinica lanac je beta-glukoze. Glavno mjesto sadržaja celuloze - je zidova ćelija biljaka. Zato je drvo - vrijedan izvor ovog kompleksa.

Celuloze - prirodni polimer koji ima linearnu prostornu strukturu. Koristi se za proizvodnju sljedeće vrste proizvoda:

• celuloze i papira;
• umjetno krzno;
• različite vrste umjetnih vlakana;
• pamuk;
• plastike;
• bezdimni u prahu;
• filmova i tako dalje.

Očigledno je da je njegova industrijska vrijednost je super. Da bi se to spoj može se koristiti u proizvodnji, to bi trebao biti da počne da izvuče iz biljaka. To se vrši kontinuirano kuhanje drveta u posebnim uređajima. Daljnju obradu, kao i reagensi koji se koriste za probavu su različiti. Postoji nekoliko načina:

• sulfita;
• nitrata;
• sok;
• sulfat.

Nakon takvog tretmana, proizvod i dalje sadrži nečistoće. U srcu ovog lignina i hemiceluloze. Da ih se otarasi, pulpe je tretirana hlorom ili alkalni.

Kod ljudi, ne postoji takav biološki katalizatori koji su uspjeli da razbije ovaj kompleks biopolimernu. Međutim, neke životinje (biljojedi), prilagođeni ovoj. Njihov želudac smiriti određene bakterije koje ga čine za njih. Umjesto toga organizmi izvući energiju za život i staništa. Ovaj oblik simbioze je izuzetno korisno za obje strane.

guma

Ovaj prirodni polimer koji imaju vrijedne ekonomsku vrijednost. Po prvi put je opisao Robert Cook, koji je u jednom od svojih putovanja ga je. To se dogodilo ovako. Nakon slijetanja na otoku gdje domoroci živjeli njemu nepoznatih, bio je srdačno pozdravio ih. Njegovu pažnju je privukla lokalne djece, koji su igrali neobičan predmet. Ova sferični tijelo se odbijaju od poda i skočio visoko u zrak, a zatim se vratio.

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

Kemijski priroda spoj poznat - je izoprena, prirodni na pretrpljene polimerizacije. Formula guma (C₅H₈)_n. Njegova svojstva, zbog čega je on tako visoko smatra, kako slijedi:

• elastičnost;
• trajnost;
• električne izolacije;
• vodonepropusna.

Međutim, postoje nedostaci. U hladnim uvjetima postaje krhka i lomljiva, a vrućina - ljepljiv i viskozan. To je razlog zašto postoji potreba za sintezu analoga umjetnih ili sintetičkih baza. Danas gume su naširoko koristi u inženjerstvu i industriji. Najvažniji proizvodi na osnovu njih:

• gume;
• ebanovine.

ćilibar

To je prirodni polimer, jer je smola je u svojoj strukturi, fosilni oblik. Prostorne strukture - cigla amorfni polimer. Lako zapaljivo, to može zapaliti plamen utakmice. Ona ima luminiscencije svojstva. Ovo je vrlo važan i vrijedne kvalitete, koji se koristi u nakitu. Ukrasi na osnovu Amber je jako lijepa i potražnje.

Osim toga, biopolimerni se koristi u medicinske svrhe. Budući da je proizveden šmirgl papir premaza boje na različite površine.