אנו מסבירים מהם פולימרים, סיווגם, תכונותיהם ומאפייניהם. כמו כן, פולימרים טבעיים וסינתטיים.
מהו פולימר?
ב כִּימִיָה, פולימרים הם סוג של מקרומולקולות מורכב משרשרות של יחידות פשוטות יותר, הנקראות מונומרים, המקושרות זו לזו באמצעות קשרים קוולנטיים. שמו בא מיוונית פוליס ("רבים") ו סְתָם ("מִגזָר").
הם בדרך כלל מולקולות חומרים אורגניים בעלי חשיבות עצומה בעולם הטבע והתעשייה כאחד. מולקולות אלו כוללות DNA אצלנו תאים, העמילן של צמחים, ה ניילון ורוב ה פלסטיק.
בסוף המאה ה-19 ותחילת המאה ה-20, התגלה כיצד לתמרן אותם. כך הטיפול בחומרים על ידי החברה עבר מהפכה לנצח. אֶנוֹשִׁיוּת.
- אם מסווגים לפי מקורם, פולימרים יכולים להיות:
- פולימרים טבעיים. מקורו הוא ביולוגי.
- פולימרים סינתטיים. הם נוצרו לחלוטין על ידי בן אדם.
- פולימרים חצי סינתטיים. הם נוצרים על ידי טרנספורמציה של פולימרים טבעיים.
- אם הם מסווגים לפי הרכבם, נוכל להבחין בין:
- פולימרים אורגניים. יש להם שרשרת ראשית של אטומים פַּחמָן.
- פולימרי ויניל אורגניים. דומה לאורגניים, אבל עם קשרים כפולים פחמן-פחמן. הם כוללים פוליאולפינים, סטירן, ויניל הלוגני ואקריליק.
- פולימרים אורגניים שאינם ויניל. יש להם אטומי חמצן ו/או חנקן בשרשרת הראשית שלהם, בנוסף לפחמנים. הם כוללים פוליאסטרים, פוליאמידים ופוליאוריתנים.
- פולימרים אנאורגניים. מבוסס על יסודות אחרים כגון גופרית (פוליסולפידים) או סיליקון (סיליקון).
- אם הם מסווגים לפי התגובה שלהם להגדלת ה טֶמפֶּרָטוּרָה, נוכל להבחין בין:
פולימרים טבעיים
פולימרים טבעיים קיימים ככאלה ב טֶבַע, מה ביומולקולות י תרכובות שמרכיבים את הגוף של יצורים חיים. הופעת הפולימרים הטבעיים בעולם ייצגה נקודה חשובה במורכבות בִּיוֹכִימִיָה של ה חַיִים.
אלה כוללים את הרוב המכריע של חֶלְבּוֹן, חומצות גרעין, פוליסכרידים (סוכרים מורכבים, כגון תאית צמחית וכיטין מ פטריות), גומי או גומי צמחי.
פולימרים סינתטיים
הפולימר הסינטטי הראשון נוצר בשנת 1907: בקליט, חומר עמיד ובעלות נמוכה. עֲלוּת. הצלחתו התעשייתית הגדולה נבעה בעיקר מייצורו הפשוט והזול, באמצעות פנול ופורמלדהיד. מאז חלה התקדמות רבה בהשגת חומרים חדשים וחזקים יותר ממקור אורגני, במיוחד בתעשייה הפטרוכימית.
ניתן ליצור פולימרים במעבדה על ידי חיבור מונומרים ספציפיים בשרשרת, באמצעות תשומות אורגניות או אנאורגניות, בתנאי טמפרטורה מבוקרים, לַחַץ ונוכחות של זרזים. לפיכך, נוצרת תגובת שרשרת או שלב המביאה ליצירת ה- מתחם.
מאפיינים ומאפיינים של פולימרים
באופן כללי, פולימרים הם רעים מוליכים חשמליים, ולכן הם משמשים לעתים קרובות כמבודדים בתעשיית החשמל, למשל, פלסטיק כעטיפת כבלים. עם זאת, ישנם פולימרים מוליכים, שנוצרו בשנת 1974, אשר היישומים שלהם נחקרים עד היום.
טמפרטורה, לעומת זאת, היא גורם חשוב בהתנהגות של פולימרים. בטמפרטורות נמוכות הם הופכים קשים, שבירים, בדומה לזכוכית, בעוד שבטמפרטורות רגילות הם נוטים לכך גְמִישׁוּת. אם הטמפרטורה עולה לכיוון שלך נקודת המסה, חלקם מתחילים לאבד את צורתם ואחרים יכולים להתפרק.
דוגמאות לפולימרים
כמה מהפולימרים האנושיים הידועים והחשובים ביותר הם:
- פוליוויניל כלוריד. ידוע גם בשם PVC ועם הנוסחה הכללית (C2H3Cl) n, הוא מתקבל מפילמור של יחידות ויניל כלוריד. זוהי הנגזרת של הפלסטיק המגוון ביותר הידוע ומשמשת לכל סוגי האריזות, הנעלה, ציפויים, צינורות ואפילו צינורות.
- פוליסטירן. המכונה PS, היא מתקבלת ממונומרים סטירן, ויכולה להשיג תוצאות מגוונות מאוד: גרסאות שקופות יותר או פחות, יותר או פחות שבירות, או אפילו גרסאות צפופות מאוד ועמידות למים. הוא סונתז לראשונה בגרמניה בשנת 1930 ומאז יוצרו כ-10.6 מיליון טון בשנה בעולם.
- פולימתיל מתאקרילט. בקיצור בראשי התיבות PMMA, זהו פלסטיק הנדסי טיפוסי, והוא אחד התחרותיים ביותר מבחינת היישומים התעשייתיים שלו, שכן הוא שקוף ועמיד במיוחד.
- פוליפרופילן. המכונה בקיצורים PP, זהו פולימר תרמופלסטי, גבישי חלקית ועשוי מפרופילן או פרופן. הוא משמש באריזה של מזון, רקמות, ציוד מעבדה וסרטים שקופים או סרטים לכיסוי חפצים.
- פוליאוריטן. פולימרים אלו מתקבלים על ידי שילוב של בסיסים הידרוקסיל ודיאיזוציאנטים, ויכולים להיות תרמופלסטיים או תרמו-מגמישים. הם נמצאים בשימוש תכוף בתעשיית ההנעלה, צִיוּר, סיבי טקסטיל סינתטיים, אריזות, קונדומים או רכיבים של מכונות וכלי רכב.