البوليمرات غير العضوية: الأمثلة والتطبيقات

في الطبيعة هناك الفلزية العضوية، والبوليمرات غير العضوية. لتشمل مواد غير عضوية هي العمود الفقري غير العضوية والفروع الجانبية ليست المتطرفين الهيدروكربونية. من خلال تشكيل البوليمرات غير العضوية هي العناصر الأكثر ميلا مجموعة من الثالث إلى السادس من نظام الدوري للعناصر الكيميائية.

تصنيف

وقد تم التحقيق البوليمرات العضوية وغير العضوية النشطة، والتي تحددها الميزات الجديدة، لذلك لم يتم عمل تصنيف دقيق لهذه المواد خارج. ومع ذلك، فمن الممكن لتخصيص مجموعة معينة من البوليمرات.

اعتمادا على هيكل:

• الخطية.
• شقة.
• تشعبت.
• شبكات البوليمر.
• ثلاثي الأبعاد وغيرها.

اعتمادا على ذرات السلسلة الرئيسية تشكيل البوليمر:

• نوع gomotsepnye (-M-) ن - تتكون من نوع واحد من الذرات.
• اكتب مغاير (-ML-) ن - تتكون من أنواع مختلفة من الذرات.

اعتمادا على الأصل:

• طبيعي.
• اصطناعية.

لإدراجها في مواد البوليمر غير العضوية التي كانت في الحالة الصلبة هي الجزيئات، يجب أن يكون أيضا تباين معينة في هيكلها المكاني والخصائص المماثلة.

الميزات الرئيسية

أكثر شيوعا هي البوليمرات heterochain، التي يوجد فيها اختلاف الذرات كهربي والكهربية، مثل B و N، P وN، سي وO. الحصول على البوليمرات غير العضوية مغاير (NP) باستخدام تفاعلات التكثيف المتعدد. تسارع التكثيف المتعدد oksoanionami في بيئة حمضية، والتكثيف المتعدد رطب الكاتيونات - في قلوية. يمكن أن يتم التكثيف المتعدد من كل من الحل وفي المواد الصلبة في وجود ارتفاع في درجة الحرارة.

العديد من البوليمرات غير العضوية مغاير يمكن الحصول عليها إلا في توليفة ارتفاع في درجة الحرارة، على سبيل المثال، مباشرة من مواد بسيطة. تشكيل كربيد، وهي هيئات البوليمرية يحدث في تفاعل بعض أكاسيد الكربون مع، وكذلك في وجود ارتفاع في درجة الحرارة.

Gomotsepnye سلسلة طويلة (مع وجود درجة البلمرة ن> 100) شكل الكربون وص-VI عناصر مجموعة الكبريت والسيلينيوم، التيلوريوم.

البوليمرات غير العضوية: أمثلة وتطبيقات

خصوصية NP هي تشكيل البوليمر المواد البلورية مع هيكل ثلاثي الأبعاد منتظم من الجزيئات. وجود هيكل عظمي صلب من الروابط الكيميائية يوفر هذه المركبات صلابة كبيرة.

تسمح هذه الخاصية لاستخدام المواد الكاشطة، والبوليمرات غير العضوية. وقد وجدت أن استخدام هذه المواد تطبيق واسع في الصناعة.

واستثنائية المقاومة الكيميائية والحرارية الأشعة تحت الحمراء هي أيضا خاصية قيمة. على سبيل المثال، يتم إجراء ألياف التسليح البوليمرات العضوية مستقرة في الهواء إلى درجة حرارة 150-220؟ C. وفي الوقت نفسه، والألياف البورون ومشتقاته مستقرة إلى درجة حرارة 650؟ C. هذا هو السبب في البوليمرات غير العضوية واعدة لتطوير مواد مقاومة للحرارة كيميائية جديدة و.

لديها أهمية عملية أيضا NP، وكلاهما قريب في خصائص لالعضوية والحفاظ على ممتلكاتهم الخاصة. وتشمل هذه الفوسفات، polyphosphazenes، السيليكات، البوليمرية أكاسيد الكبريت مع مجموعات جانبية مختلفة.

البوليمرات من الكربون

المهمة: "أعط أمثلة من البوليمرات غير العضوية" - التي توجد عادة في الكتب المدرسية الكيمياء. فإنه من المستحسن للقيام بها مع الإشارة إلى NP أبرز - مشتقات الكربون. بعد كل شيء، وهذا يشمل مواد ذات خصائص فريدة من نوعها: الماس والغرافيت، كاربين.

Carbyne - مصطنع، وضعف درس الخطية البوليمر مع القيم غير مسبوقة قوة، وليس أقل شأنا، وبعض الدراسات والجرافين متفوقة. ومع ذلك، كاربين - وهي مادة غامضة. ليس كل العلماء تقبل وجودها كمادة مستقلة.

يبدو وكأنه مسحوق المعدنية البلورية الأسود. لديها خصائص شبه الموصلة. الموصلية carbyne يزيد بشكل كبير في إطار العمل من الضوء. وقال انه لا تفقد هذه الخصائص حتى في درجات حرارة تصل إلى 5000 درجة مئوية، وهو أعلى بكثير من غيرها من المواد مثل هذا الغرض. المواد المعدة 60 V. Korshak، AM Sladkov، VI Kasatochkin وYP كودريافتسيف الأسيتيلين عن طريق الأكسدة الحفاز. وكان الجزء الأصعب لتحديد سندات شكل بين ذرات الكربون. وفي وقت لاحق، تم الحصول على مادة فقط مع روابط ثنائية بين ذرات الكربون في معهد المركبات الفلزية العضوية العقاد. مجمع الرواية اسمه polikumulen.

الجرافيت - في مادة البوليمر ترتيب لا ينطبق إلا في الطائرة. لا يتم ربط الطبقات من خلال الروابط الكيميائية وأضعف التفاعلات بين الجزيئات، لذلك يوصل الحرارة والحالي ولا تنقل الضوء. الجرافيت ومشتقاته - البوليمرات العضوية الشائعة جدا. أمثلة من الاستخدام: من أقلام الرصاص لصناعة النووية. الجرافيت مؤكسد، ويمكن الحصول على وسيطة الأكسدة.

الماس - خصائصه مختلفة جذريا. الماس هو المكاني (ثلاثي الأبعاد) البوليمر. جميع ذرات كربون مرتبط بعضها البعض بواسطة روابط تساهمية قوية. لأن البوليمر هو دائم للغاية. الماس هو نونكوندوكتيفي والحرارة، لديها بنية شفافة.

البوليمرات البورون

إذا طلب منك حول ما يعرف البوليمرات غير العضوية لك، فلا تتردد في الرد - البوليمرات البورون (-BR-). هذه هي فئة واسعة نسبيا من NP، وتستخدم على نطاق واسع في الصناعة والعلوم.

كربيد البورون - يبدو الصيغة الصحيحة (B12C3) ن. في الخلية وحدة - منشور سداسي منتظم. ترتبط تساهميا ذرات البورون إطار النموذج الاثني عشر. في منتصفها - مجموعة خطية من ثلاث ذرات الكربون المستعبدين تساهميا. والنتيجة هي بناء قوي جدا.

تتشكل بلورات من مثل كربيد المذكورة أعلاه - Borides. معظمهم من مقاومة HfB2، الذي يذوب فقط عند درجة حرارة 3250 درجة مئوية. وأشار الاستقرار الكيميائية أعظم TaB2 - فإنه لا ينطبق أي حمض أو خليط منها.

نيتريد البورون - غالبا ما تسمى التلك الأبيض لأوجه التشابه. هذا التشابه هو في الحقيقة سطحية فقط. هيكليا، فإنه يشبه الجرافيت. الحصول عليها عن طريق التسخين أو أكسيد البورون في جو الأمونيا.

بورازون

Elbor، بورازون، Kibora، kingsongit، CUBONE - البوليمرات غير العضوية ultrahard. أمثلة التطبيق: إنتاج لطحن عجلات، المواد الكاشطة، ومعالجة المعادن. ومن كيميائيا مواد خاملة بناء على البورون. صلابة وثيقة مع غيرها من المواد الماس. على وجه الخصوص، بورازون يترك خدوش على الماس، وهذا الأخير يترك أيضا خدوش على بلورات بورازون.

ومع ذلك، فإن NP ديك العديد من المزايا أكثر من الماس الطبيعي: لديهم مقاومة كبيرة للحرارة (يمكن أن تحمل درجات حرارة تصل إلى 2000 درجة مئوية، ويتحلل الماس بأسعار في حدود 700-800 ° C) ومقاومة عالية للإجهاد ميكانيكي (وهم ليسوا هش). تم الحصول بورازون في 1350 درجة مئوية وضغط من 62000 Wentorf أجواء روبرت عام 1957 عام. ووردت مواد مماثلة لينينغراد العلماء في عام 1963.

البوليمرات الكبريت غير العضوية

المبلمر المتجانس - وهذا الكبريت تعديل ديه جزيء خطي. المادة ليست مستقرة في ظل التقلبات في درجات الحرارة يقع في دورات ثماني السطوح. تشكلت في حالة تبريد الكبريت المنصهر.

تعديل البوليمر من ثاني أكسيد الكبريت. تشبه الى حد بعيد الأسبستوس، وبنية ليفية.

البوليمرات السيلينيوم

السيلينيوم رمادي - البوليمر مع الجزيئات الخطية دوامة جزءا لا يتجزأ في نفس الوقت. سلاسل من ذرات السيلينيوم ترتبط تساهميا وترتبط الجزيئات الروابط الجزيئية. حتى السيلينيوم المنصهر أو حل لا تتحلل إلى ذرات مفردة.

أحمر أو غير متبلور السيلينيوم، أيضا، سلسلة البوليمر، ولكن هيكل malouporyadochennoy. في الفترة الفاصلة درجة الحرارة 70-90 درجة مئوية يكتسب خصائص مطاطي، ويمر في مرونة المطاط من يشبه البوليمرات العضوية.

كربيد، السيلينيوم، أو حجر الراين. حراريا ومستقرة كيميائيا، وضوح الشمس المكاني قوي بما فيه الكفاية. وأشباه الموصلات كهرضغطية. في المختبر تلقيه خلال رد فعل من الرمل الكوارتز والكربون في الفرن الكهربائي عند درجة حرارة حوالي 2000 درجة مئوية.

البوليمرات السيلينيوم الأخرى:

• السيلينيوم أحادي - أكثر أمر من أحمر غير متبلور، ولكن أقل شأنا من الرمادي.
• ثاني أكسيد السيلينيوم، أو (SiO2) ن - يمثل البوليمر عبر ربط ثلاثي الأبعاد.
• الأسبستوس - البوليمر بنية الألياف أكسيد السيلينيوم.

البوليمرات الفوسفور

هناك العديد من التعديلات من الفوسفور هي الأبيض و الأحمر والأسود والبني والأرجواني. الأحمر - NP غرامة البنية البلورية. ويتم الحصول عليه عن طريق تسخين الفوسفور الأبيض دون وصول الهواء في درجة حرارة 2500؟ C. الحصول على الفسفور الأسود P بريدجمان وفقا للشروط التالية: ضغط 200000 الاجواء عند درجة حرارة 200 درجة مئوية.

مركبات الفسفور مع النيتروجين والكلور - Fosfornitridhloridy. تختلف خصائص هذه المواد مع زيادة كتلة. وأنه يقلل قابلية الذوبان في المواد العضوية. عندما يصل الوزن الجزيئي للبوليمر عدة ألف وحدة، شكلت مادة مطاطية. هذا هو الوحيد يكفي المطاط المقاوم للحرارة خالية من الكربون. يتم تدميره إلا في درجات حرارة أعلى من 350 درجة مئوية.

استنتاج

البوليمرات غير العضوية في معظم - المادة بخصائص فريدة من نوعها. وهي تستخدم في التصنيع والبناء، وتطوير مواد مبتكرة وحتى الثورية. وبما أن دراسة خصائص NP المعروفة والجديدة، نطاقها آخذ في التوسع.