البوليمر الطبيعي - تطبيق الصيغة و

معظم المواد الحديثة البناء، والمواد الصيدلانية والأقمشة والمواد المنزلية، والتغليف والمواد الاستهلاكية هي البوليمرات. هي مجموعة من المركبات لديها السمات المميزة. وهناك الكثير منهم، ولكن على الرغم من ذلك، لا يزال عدد من البوليمرات في النمو. بعد كل الكيميائيين الاصطناعية اكتشف كل عام المزيد والمزيد من المواد الجديدة. في هذه الحالة، أهمية خاصة في جميع الأوقات وكان لها البوليمر الطبيعي. ما هي هذه الجزيئات مذهلة؟ ما هي خصائصها وما هي الميزات؟ الإجابة على هذه الأسئلة في هذه المادة.

البوليمرات: الخصائص العامة

من وجهة نظر الكيمياء، ويعتبر البوليمر لتكون جزيء وجود وزن جزيئي كبير من بضعة آلاف إلى ملايين وحدة. ومع ذلك، بالإضافة إلى هذه الميزة، لا يزال هناك بعض فيها مادة يمكن تصنيفها على وجه التحديد كما الطبيعية و البوليمرات الاصطناعية. وهم:

• تكرار باستمرار وحدات مونومر، والتي ترتبط عن طريق التفاعلات المختلفة.
• درجة البلمرة (أي عدد أحادية) يجب أن تكون عالية جدا، وإلا فإن مجمع سيعتبر قليل وحدات.
• تحديد التوجه المكاني للجزيء.
• مجموعة من الخصائص الفيزيائية والكيميائية مهمة فريدة من نوعها للمجموعة.

بشكل عام، فإن جوهر طبيعة البوليمرية تمييزها عن غيرها بسهولة تامة. واحد فقط للنظر في صيغة له لأنها من أصل الرقم. والمثال النموذجي هو البولي ايثيلين معروفة، وتستخدم على نطاق واسع في المنزل والصناعة. بل هو نتاج تفاعل البلمرة، الذي يدخل الهيدروكربونية غير المشبعة هو الإيثين أو الاثيلين. يتم كتابة رد فعل عام على النحو التالي:

NCH ₂ = CH ₂ → _{(-CH-CH-)، ن} حيث ن - هي درجة بلمرة جزيئات تظهر وحدات مونومر المدرجة في تكوينها.

أيضا كمثال، البوليمر الطبيعي والذي هو معروف جيدا، وهذا النشا. وعلاوة على ذلك، في هذه المجموعة من المركبات تنتمي الأميلوبكتين، السليلوز والبروتين الدجاج والعديد من المواد الأخرى.

رد فعل، والتي أسفرت عن جزيء يمكن تشكيلها، هي من نوعين:

• البلمرة.
• التكثيف المتعدد.

الفرق هو أنه في الحالة الثانية، والمنتجات رد فعل لانخفاض الوزن الجزيئي. هيكل من البوليمر يمكن أن تختلف، اعتمادا على الذرات التي يتكون منها. في كثير من الأحيان هناك أشكال الخطية، ولكن هناك شبكة ثلاثية الأبعاد ومعقدة للغاية.

إذا كنا نتحدث عن القوى والتفاعلات التي تحمل وحدات مونومر معا، فمن الممكن تحديد عدد قليل الأساسية:

• قوى فان دير فال.
• الروابط الكيميائية (التساهمية، الأيونية)؛
• التفاعل elektronostaticheskoe.

جميع البوليمرات لا يمكن الجمع في فئة واحدة لأن لديهم طبيعة مختلفة تماما، وطريقة تشكيل وأداء وظائف متباينة. خصائصها هي أيضا مختلفة. لذلك، هناك تصنيف الذي يسمح لك بمشاركة جميع أعضاء هذه المجموعة من المواد في فئات مختلفة. ويستند هذا قد تكمن عدة علامات.

تصنيف البوليمرات

وإذا أخذنا أساس التكوين النوعي للجزيئات، جميع المواد يمكن تحديدها في ثلاث مجموعات.

1. المواد العضوية - تلك التي تحتوي على الكربون والهيدروجين والكبريت والأكسجين والفوسفور والنيتروجين. وهذا هو، تلك العناصر التي هي الاحيائية. ومن الأمثلة على ذلك الوزن البولي ايثلين والبولي فينيل كلورايد، والبولي بروبيلين والحرير الصناعي والنايلون، البوليمر الطبيعي - البروتين، حمض النووي وهلم جرا.
2. Elementorganic - مثل هذا التكوين الذي يضم بعض غير العضوية ودخيلة عنصر الاحيائية. في معظم الأحيان هو السيليكون والألمنيوم أو التيتانيوم. ومن الأمثلة على هذه الجزيئات: الزجاج العضوي، steklopolimery، المواد المركبة.
3. غير العضوية - تكمن في أساس ذرات السيليكون سلسلة بدلا من الكربون. قد تكون الجذور أيضا جزء من الفروع الجانبية. فتحوا مؤخرا في منتصف القرن العشرين. تستخدم في الطب والبناء والهندسة وغيرها من الصناعات. أمثلة من السيليكون، الزنجفر.

إذا قمت بتقسيم البوليمرات في الأصل، فمن الممكن تحديد ثلاثة من جماعتهم.

1. البوليمرات الطبيعية التي تتم على نطاق واسع خارج مع القديم الاستخدام. وهذه هي الجزيئات لخلق الرجل الذي لا يجعل أي جهد. فهي منتجات طبيعة ردود الفعل. أمثلة: الحرير والصوف، والبروتين، حمض النووي، والنشا والسليلوز والجلود والقطن وغيرها.
2. اصطناعية. وهذه هي الجزيئات التي تم إنشاؤها من قبل الرجل، ولكن على أساس من نظائرها الطبيعية. هذا هو مجرد تحسين وتغيير خصائص البوليمر الطبيعية الموجودة. الأمثلة على ذلك: المطاط الصناعي والمطاط.
3. تركيبية - هذه البوليمرات، وخلق منها سوى الشخص المعنية. نظائرها الطبيعية بالنسبة لهم هناك. العلماء تطوير أساليب تجميع المواد الجديدة التي تختلف في تحسين الأداء. وهكذا ولدت المركبات البوليمرية الاصطناعية من جميع الأنواع. الأمثلة على ذلك: البولي ايثيلين والبولي بروبيلين والحرير الصناعي و الألياف خلات وما شابه ذلك.

وهناك ميزة أخرى، وهي أساس الفصل بين المواد في المجموعة. هذا التفاعل والمقاومة الحرارية. تخصيص فئتين لهذه المعلمة:

• بالحرارة.
• اللدائن الحرارية الصلبة.

اقدم، أهمية وقيمة خاصة لا تزال البوليمر الطبيعي. خصائصه هي فريدة من نوعها. ولذلك، فإننا ننظر المقبل في أنه من هذه الفئة من الجزيئات.

التي الجوهر هو بوليمر الطبيعي؟

للإجابة على هذا السؤال، علينا أولا تنظر حولك. ما يحيط بنا؟ الكائنات الحية من حولنا الذين يأكلون، التنفس، التكاثر، إزهار وإنتاج الفاكهة والبذور. وهم من وجهة نظر الجزيئية من الرأي؟ ومن المركبات مثل:

• البروتينات.
• الأحماض النووية.
• السكريات.

لذا، فإن البوليمر الطبيعي، كل من المركبات المذكورة أعلاه. وهكذا، يبدو أن الحياة من حولنا، ليس هناك سوى وذلك بفضل وجود هذه الجزيئات. منذ العصور القديمة، كان الناس الطين، يمزج والحلول لتعزيز وبناء المنازل والغزل المنسوجة من الصوف، وتستخدم لخلق الملابس القطنية والحرير والصوف والجلد من الحيوانات. رافق البوليمرات العضوية الطبيعية الرجل في جميع مراحل تأسيسها والتنمية، وبطرق عديدة ساعدته على تحقيق النتائج التي لدينا اليوم.

كانت طبيعتها تعطي كل لحياة الناس مريحة قدر الإمكان. مع مرور الوقت، اكتشف المطاط، وأوضح خصائصه الرائعة. وقد علمت الرجل لاستخدام المواد الغذائية لنشا في التقنية - السليلوز. البوليمر الطبيعي وهو الكافور، والذي يعرف أيضا منذ العصور القديمة. والراتنجات، والبروتينات، والأحماض النووية - كلها أمثلة من المركبات قيد النظر.

هيكل البوليمرات الطبيعية

ليس كل أعضاء هذا الصنف من المركبات لها نفس الهيكل. وبالتالي، قد تختلف البوليمرات الطبيعية والاصطناعية إلى حد كبير. وتوجه جزيئات عليها، بحيث الأكثر ربحية ومريحة في الوجود من حيث الطاقة. ومع ذلك، فإن العديد من الأنواع الطبيعية قادرة على تنتفخ وبنيتها في عملية تغيير. هناك العديد من المتغيرات الأكثر شيوعا من هيكل سلسلة:

• الخطية.
• تشعبت.
• النجمية.
• شقة.
• شبكة.
• الشريط.
• مشط.

ممثلي الجزيئات الاصطناعية والمخلقة لديها كتلة كبيرة جدا، وعدد كبير من الذرات. يتم إنشاؤها مع الخصائص المطلوبة على وجه التحديد. ولذلك، فإن هيكل من كان مقررا في الأصل للإنسان. البوليمرات الطبيعية هي أيضا في كثير من الأحيان إما خطية أو شبكة على الهيكل.

أمثلة من الجزيئات الطبيعية

البوليمرات الطبيعية والاصطناعية هي قريبة جدا من بعضها البعض. بعد أن أصبح أول أساس لثانية واحدة. ومن الأمثلة على هذه التحولات كثيرة. وهنا بعض منها.

1. البلاستيك التقليدي أبيض حليبي - وهذا هو منتج يتم الحصول عليه عن طريق العلاج من السليلوز مع حمض النيتريك مع إضافة الكافور الطبيعي. النتائج تفاعل البلمرة في تصلب البوليمر التي تم الحصول عليها وتحويلها إلى المنتج المطلوب. والملدنات - الكافور، مما يجعلها قادرة على تليين عند تسخينها وتغيير شكلها.
2. الحرير خلات، والألياف cuprammonium، فسكوزي - كلها أمثلة من الخيوط والألياف، التي يتم الحصول عليها على أساس من السليلوز. الأقمشة المصنوعة من القطن الطبيعي والكتان ليست قوية كما، لا الرائعة، وسهلة الثني. لكن نظائرها الاصطناعية من هذه العيوب المحرومة، مما يجعل استخدامها جذابة جدا.
3. الحجر الصناعي ومواد البناء والخلطات والجلود - هو أيضا أمثلة من البوليمرات المشتقة من المواد الطبيعية.

مادة وهو البوليمر الطبيعي، ويمكن استخدامه في شكله الحقيقي. مثل هذه الأمثلة كثيرة جدا:

• الصنوبري.
• العنبر.
• النشا.
• الأميلوبكتين.
• السليلوز.
• الفراء.
• الصوف،
• القطن.
• الحرير.
• الاسمنت.
• الطين.
• الجير.
• البروتينات.
• الحمض النووي وهلم جرا.

ومن الواضح أن أمامنا فئة من المركبات كبيرة جدا، وهامة وذات مغزى عمليا للناس. الآن دعونا ننظر بمزيد من التفصيل بعض ممثلي البوليمرات الطبيعية، التي تحظى بشعبية كبيرة في الوقت الراهن.

الحرير والصوف

الصيغة من الحرير الطبيعي مجمع البوليمر، لأنه يتم التعبير عن التركيب الكيميائي من خلال العناصر التالية:

• فبروين.
• سيريسين.
• الشموع.
• الدهون.

نفسه بروتين رئيسي - فبروين، إلى عضوية هذه المنظمة أكثر من الأنواع الأحماض الأمينية. إذا كان موجودا لسلسلة ببتيد، سيبدو هذا: (-NH-CH ₂ -co-NH-CH (CH ₃₎ -co-NH-CH ₂ -CO-) _ن. وهذه ليست سوى جزء منه. إذا كان لنا أن نتصور أن لهيكل عن طريق فان دير فال ينضم يست أقل تعقيدا جزيء البروتين سيريسين، فهي مختلطة معا في التشكل واحد مع الشمع والدهون، فمن المفهوم لماذا من الصعب تصور صيغة الحرير الطبيعي.

حتى الآن، فإن الكثير من هذه المنتجات تمد الصين، للمساحات المفتوحة، هناك الموائل الطبيعية للمنتج الرئيسي - دودة القز. سابقا، منذ العصور القديمة، والحرير الطبيعي وتقديره للغاية. تحمل ملابس منه يمكن فقط النبيلة، الأغنياء. اليوم، العديد من الخصائص من الأنسجة غير الفقراء. على سبيل المثال، أنه ممغنط بقوة وتكوم، بالإضافة إلى التعرض لأشعة الشمس يفقد بريقه وتشويه. ولذلك، يعد في استخدام المشتقات الاصطناعية منه.

الصوف - وإنما هو أيضا البوليمر الطبيعي كمنتج من الوظائف الحيوية في الجلد والغدد الدهنية للحيوانات. وبناء على هذا البروتين المنتج التريكو المصنعة، والتي، مثل الحرير، هو مادة قيمة.

نشاء

النشا الطبيعي هو حياة المنتج مصنع البوليمر. أنها تنتج على أنها نتيجة لعملية التمثيل الضوئي وتتراكم في أجزاء مختلفة من الجسم. في التركيب الكيميائي:

• الأميلوبكتين.
• أميلوز.
• ألفا الجلوكوز.

الهيكل المكاني من النشا وتشعبت جدا، مضطرب. بسبب الأميلوبكتين شملت، أنها قادرة على تورم في الماء، لتصبح ما يسمى عجينة. هذا حل الغروية يستخدم في فن وصناعة. الطب والصناعة الغذائية، وإنتاج المواد اللاصقة خلفية - هو أيضا استخدام هذه المادة.

ومن بين النباتات التي تحتوي على أكبر قدر ممكن من النشا يمكن تحديدها:

• الذرة،
• البطاطا.
• الأرز.
• القمح.
• الكسافا.
• الشوفان.
• الحنطة السوداء.
• الموز.
• الذرة الرفيعة.

على أساس هذا البوليمر الحيوي خبز الخبز، وجعل المعكرونة ويطهى هلام، والحبوب وغيرها من المنتجات الغذائية.

السلولوز

من وجهة نظر الكيمياء، وجوهر - هو البوليمر الذي يعبر عنه بالمعادلة (C ₆ H ₅ O _{5) ن تكوينها.} مونومر سلسلة وحدة هي بيتا الجلوكوز. المكان الرئيسي للمحتوى السليلوز - هي جدران الخلايا من النباتات. هذا هو السبب في الخشب - مصدرا قيما لهذا المركب.

السليلوز - بوليمر الطبيعي الذي يحتوي على الهيكل المكاني الخطي. فهو يستخدم لإنتاج الأنواع التالية من المنتجات:

• ولب الورق والمنتجات الورقية.
• الفرو الاصطناعي.
• أنواع مختلفة من الألياف التي من صنع الإنسان.
• القطن.
• البلاستيك.
• مسحوق الذي لا يدخن.
• الأفلام وهلم جرا.

ومن الواضح أن القيمة الصناعية لها عظيم. لهذا المركب يمكن استخدامها في الإنتاج، ويجب أن يكون للبدء في استخراج من النباتات. يتم ذلك عن طريق الطهي المستمر من الخشب في الأجهزة الخاصة. مزيد من المعالجة، فضلا عن الكواشف المستخدمة للهضم مختلفة. هناك عدة طرق:

• سلفيت.
• نترات.
• الصودا.
• كبريتات.

بعد هذه المعاملة، والمنتج لا يزال يحتوي على شوائب. في قلب هذه اللجنين وهيميسيلولوز. للتخلص منهم، ويتم التعامل مع اللب مع الكلور والقلويات.

في البشر، وليس هناك مثل هذه المحفزات البيولوجية التي تمكنت من كسر هذا البوليمر الحيوي تعقيدا. ومع ذلك، بعض الحيوانات (الحيوانات العاشبة)، تتكيف مع هذا. بطونهم تسوية بعض البكتيريا التي جعلها لهم. بدلا من ذلك الكائنات الحية تستمد الطاقة من أجل الحياة والسكن. هذا النوع من التعايش هو مفيد للغاية لكلا الطرفين.

مطاط

هذا البوليمر الطبيعي ذات قيمة اقتصادية قيمة. لأول مرة وصفت من قبل روبرت كوك، الذين وجدوا في واحدة من رحلاته له. وحدث مثل هذا. بعد الهبوط على الجزيرة حيث يعيش السكان الأصليين غير معروف له، وقال انه كان في استقبال ترحيبا حارا من قبلهم. وقد جذبت انتباهه من قبل الأطفال المحليين، الذين لعبوا موضوعا غير عادي. وصدت هذه الهيئة كروية من الأرض، وقفز عاليا في الهواء، ثم عاد.

طرح سؤال على السكان المحليين حول ما يصنع من هذه اللعبة، تعلمت كوك أن هذا يتصلب عصير شجرة - Hevea. في وقت لاحق من ذلك بكثير، فقد وجد أن هذا هو المطاط البوليمر الحيوي.

الطبيعة الكيميائية للمركب معروف - هو أيزوبرين، الطبيعية البلمرة خضع. المطاط صيغة (C ₅ H _{8) ن.} خصائصه، وذلك بسبب الذي يعتبر غاية حتى، على النحو التالي:

• مرونة.
• المتانة.
• العزل الكهربائي.
• ماء.

ومع ذلك، هناك عيوب. في الظروف الباردة يصبح هشا وهشة، والحرارة - لزجة ولزج. هذا هو السبب في أن هناك حاجة لتركيب نظائرها من قاعدة مصطنعة أو الاصطناعية. وتستخدم على نطاق واسع المطاط اليوم في الهندسة والتطبيقات الصناعية. أهم المنتجات القائمة عليها:

• المطاط.
• خشب الأبنوس.

كهرمان

وهو البوليمر الطبيعي، لأن الراتنج هو في هيكلها، الأحفوري شكله. الهيكل المكاني - الطوب البوليمر غير متبلور. شديد الاشتعال، فإنه يمكن أن تشعل لهيب المباراة. أنه يحتوي على خصائص التلألؤ. هذا هو نوعية مهمة جدا وقيمة، والذي يستخدم في صناعة المجوهرات. الحلي على أساس العنبر جميلة جدا وفي الطلب.

بالإضافة إلى ذلك، البوليمر الحيوي تستخدم في أغراض طبية. لأن يتم تصنيعها من الطلاء الطلاء الصنفرة على الأسطح المختلفة.