Co je to polymer? Definice, charakterizace, typy a klasifikace

Níže uvedený článek se pokusí odpovědět na otázku, co je polymer. Zde se budeme zabývat definicí podobného výrazu, zvláštností vzájemných vztahů, které se vyskytují v molekulách, vzdělání, historických datech a mnohem více.

Úvod

Co je to polymer? Jedná se o látku s anorganickou nebo organickou povahou a je tvořena chemickými vazbami, které způsobují a poskytují jim amorfní nebo krystalickou formu. Polymer vzniká kombinací velkého počtu jednotek jednoduchých monomerů a výsledná struktura se nazývá makromolekula. Typ vazby může být: koordinační nebo chemické druhy. Koncept polymeru úzce souvisí s plasty.

Molekulární vazba

Odpověď na otázku, co je polymer, je důležité vědět, jak se molekuly v takové látce spojí. V případě, že jsou makromolekuly kombinovány silou silné van der Waalsovy síly, odkazují se na termoplasty. Pokud je vazba, kterou jsou spojena, chemické povahy, je to reakční plast.

Existují lineární formy polymerů (celulózy) a rozvětvených (amylopektinů). Ten má složitou trojrozměrnou strukturu. Struktura polymeru určuje přítomnost monomerní jednotky. Jedná se o fragment řetězce, který se opakuje pravidelně a sestává z několika atomů.

Vzdělávání

Polymer (polymer) - látka, která se vytváří v řadě různých jevů polymerizační reakce a polykondenzace. Tato skupina sloučenin zahrnuje mnoho přírodních složek potravy, mezi kterými můžeme rozlišit: bílkoviny (protein), polysacharidové sacharidy, učí, množství nukleových kyselin apod. Navzdory skutečnosti, že zejména organické látky, anorganické sloučeniny mají také obrovské množství podobných chemické formace. Mnoho z nich se získá umělou syntézou.

Specifika

Látky uvedené v tomto článku mají mnoho vlastností, které způsobují velkou potřebu jejich použití člověkem.
Vlastnosti mechanických vlastností zahrnují jejich pružnost, malou křehkost sklovité a krystalické série polymerů, stejně jako schopnost, s níž jsou makromolekuly orientovány ve sloučenině, působením směrových mechanických polí.

Polymerní roztoky mají vysoký viskozitní index při nízkých koncentracích. Může se rozpouštět po průchodu stupně otoku.
Hlavní vlastností chemického typu je jejich schopnost rychle měnit sadu vlastních fyzikálních a mechanických vlastností pod vlivem malého množství činidel. Molekuly se vyznačují vysokou flexibilitou.

Zobrazení

Klasifikace polymerů se určuje podle několika parametrů.

Zvažovat je z hlediska chemie umožňuje izolovat neorganické a organické látky, stejně jako organoelementální látky. Posledně jmenované obsahují látky obsahující řetězce anorganických radikálů v řetězci. Zde je sledována schopnost polymerů vytvářet vzájemné vztahy mezi látkami odlišné povahy. Příkladem je organokřemičitanová sloučenina získaná umělými prostředky. Anorganické typy polymerů nesoucích uhlík v opakujících se jednotkách, ale mohou je zahrnovat do bočních substituentů.

V souladu s touto formou se rozlišuje několik základních typů sloučenin: lineární, síťovina, hřebenovitá, plochá, rozvětvená, někdy hvězdicovitá (zařazená do rozvětvené skupiny) a další.

Jiné typy polymerů lze rozlišit určením jejich polarity, jejíž hodnota může být zjištěna výpočtem počtu dipolů. Co to je?

Dipol je molekula s dispergovanou formou distribuce nábojů "+" a "-". Nepolární vazba vzájemně kompenzuje dipólový moment vazby mezi atomy. Polymery, které jsou charakterizovány přítomností významného stupně polarity, patří do hydrofilní skupiny. Amfifilní látka je monomerní sloučenina, která má nepolární i polární jednotky.

Reakce polymerů na zahřívání umožňují rozlišovat mezi nimi termosetové a termoplastické materiály. Prvním z nich jsou látky, které během ohřevu změkčují a ztuhnou při vystavení nízkým teplotám. Proces je reverzibilní. Termosetové polymery pod vlivem vysokých teplot nejsou obnoveny a reakce se považuje za nevratnou.

Vývojový proces

Co je to polymer? Tato otázka pochází ze starověku. V této podobě však byla formulována poměrně nedávno. Člověk tyto látky používá už od starověku. Hedvábí, bavlněné materiály, kůže, vlna a mnoho dalšího používali naši předkové k vytvoření prvků oděvu, jako vazebných látek, při různých ošetřeních apod. Znění otázky se změnilo s vývojem člověka, ale mělo vždy obecnou povahu.
V průmyslových závodech se začaly vyrábět řetězové polymery na počátku 20. století. Od počátku průmyslu pro jejich výrobu byly cesty tvorby sloučenin rozděleny do dvou větví. První se zabývala zpracováním polymerů, organických a přírodních forem. S jejich pomocí byly vytvořeny umělé druhy. Postup syntézy se zpravidla provádí za účasti sérii sloučenin s nízkou molekulovou hmotností.

V současné době jedna z nejrozsáhlejších a velkých podniků využívá buničiny. Proces nebyl okamžitě upraven. První materiál, který byl získán s použitím fyzikální modifikace celulózy, je celuloidní polymer. Jeho první objev se však uskutečnil před dvacátým stoletem - uprostřed devatenáctého roku. Vlastnictví patentu na bakelitovou pryskyřici, které vytvořil Leo Bakeland, dalo impuls k začátku rychlého rozvoje průmyslových odvětví, ve kterých byly vyrobeny polymery. To se stalo v roce 1906. Uvedená pryskyřice je produkt kondenzačního procesu formaldehydu spárovaného s fenolem. Během zahřívání bylo možné pozorovat transformaci a v důsledku tohoto jevu vznikly trojrozměrné sloučeniny. Více než deset let se tato pryskyřice používá při výrobě pouzdra pro různé mechanismy, jako jsou baterie, televize, zásuvky apod.

Příspěvek Henryho Forda

Výroba polymerů je do značné míry způsobena úsilím, které G. Ford učinil. Před vypuknutím první světové války aktivně rozvíjel průmysl v automobilovém průmyslu. Zpočátku použil přírodní kaučuk a začal uměle syntetizovat. Jeho výroba byla intenzivně studována a zvládnutá v letech 1937-1939. Hlavní země, které investovaly spoustu času, peněz a dalších prostředků, jsou SSSR, Anglie, Spojené státy americké a Německo. Ve stejném období byly zvládnuty polystyren a polyvinylchlorid, které dokonale izolovaly elektrické vedení. Objev polymethylmethakrylátu umožnil rozsáhlou výrobu letadel ve válečných letech.

Po skončení války začala pokračovat syntéza polyamidových tkanin a vláken. Jejich výroba se začala rozvíjet ještě před druhým konfliktem mezi zeměmi. V padesátých letech 20. století byly vyvinuty způsoby výroby polyesterových vláken a také zvládnutí výroby materiálů jako je lavsan a polyethylentereftalát. Polypropylenové látky (uměle získaná vlna) jsou dalším živým příkladem použití vláken získaných v průběhu polykondenzace a polymerační reakce.

Ohnivzdorná konstrukce

Polymer - co to je? Vzhledem k této otázce jsme zmínili jejich schopnost reagovat na tepelné ošetření.

V této souvislosti je důležité vědět, že mnoho polymerů je hořlavých. Takové látky se snadno vznítí. To je však ve většině případů nepřijatelné při jejich výrobě a provozu. Aby se zabránilo nebezpečí takové události, do polymeru se přidá speciální sada aditiv.

Existuje koncept halogenovaných polymerů, které vytvářejí začleněním kondenzačních reakcí do jiné skupiny monomerů chlorovaného nebo bromovaného typu. Tyto sloučeniny mají vysokou refraktoritu, ale jejich nevýhoda spočívá v tom, že když jsou vystaveny vysokým teplotám, začínají vytvářet plyny, což způsobuje korozi. To má negativní vliv na elektrická zařízení umístěná poblíž.

Provozní metody

Uvedeme-li přehled polymerů a plastů, můžeme říci, že jsou charakterizovány obecnou přítomností kvalitativních charakteristik. Obě sloučeniny jsou využívány v různých oborech lidské činnosti, například při výrobě strojů, pro zemědělské účely, v lékařství, při výrobě letadel, při stavbě lodí apod. Každodenní podmínky člověka nemohou bez těchto látek dělat. Kvůli sloučeninám s vysokou molekulovou hmotností je možné vyrábět různá vlákna, kaučuk a ve skutečnosti plasty. Nezapomínáme také na to, že naše tělo funguje kvůli přítomnosti velkého množství polymerů, které nejen vytvářejí orgány a tkáně, ale slouží také jako prostředek k extrakci energetických zdrojů, například ATP nebo NADP, vzniklých během biologické oxidace a trávení.

Polymerní výzkum

Definice polymerů byla formulována před více než 150 lety. Věda, která je studovala, se však stala nezávislou pouze před začátkem druhé světové války, která začala v roce 1939. Rozvinutější v padesátých letech dvacátého století a poté podrobně studoval. V této době byla určena role polymerů, jejich vztah k vývoji technologické povahy, dopad na biologické objekty apod. Vědní obor, který studuje takové sloučeniny, je úzce spjat s různými odvětvími chemie, fyziky a biologie.