Természetes polimer - a képlet alkalmazását és

A legtöbb modern építési anyagok, gyógyszerek, textíliák, háztartási cikkek, a csomagolás és a fogyó anyagok polimerek. Van egy olyan vegyületcsoportot, amelynek a jellemzőit. Sok közülük, de ennek ellenére, a polimerek száma folyamatosan növekszik. Miután az összes szintetikus kémikus minden évben újabb és újabb anyagok. Ebben az esetben különös jelentősége mindenkor volt egy természetes polimer. Mik ezek a csodálatos molekulák? Mik azok jellemzőit és mik a jellemzői? A választ ezekre a kérdésekre a cikkben.

Polimerek: általános jellemzői

Abból a szempontból a kémia, a polimer akkor tekinthető egy olyan molekula, amelynek nagy a molekulatömege néhány ezer millió egységet. Emellett azonban ez a funkció, még mindig vannak, amelyekben az anyagot pontosan lehet minősíteni a természetes és szintetikus polimerek. Ezek a következők:

• állandóan ismétlődő monomer egységek, melyek segítségével vannak összekapcsolva, a különböző kölcsönhatások;
• fokú polimeráz (azaz a monomerek száma) legyen nagyon magas, különben a vegyület tekinthető oligomer;
• meghatározzuk a térbeli orientációja a makromolekula;
• egy sor fontos fizikai és kémiai tulajdonságok egyedülálló a csoporthoz.

Általában az anyag polimer természet megkülönböztethető a többi elég könnyen. Az egyik csak nézni a formula kitalálni. Egy tipikus példa a jól ismert polietilén, széles körben használják a háztartási és ipari. Ez a termék a polimerizációs reakció, amely belép telítetlen szénhidrogén etén vagy etilén. A reakciót általában írva a következő:

_NCH2 = CH ₂ → (-CH = CH-) _n, ahol n - a polimerizációs foka molekulák mutató monomer egységeket tartalmazza összetételét.

Szintén példaként, egy természetes polimerből, amely jól ismert, ez a keményítő. Továbbá, ebben a csoportban a vegyületek tartoznak amilopektin, cellulóz, csirke fehérje és sok más anyagot.

Reakció, ami a makromolekulákat oly módon kialakítva, a két típus:

• polimerizáció;
• polikondenzáció.

A különbség az, hogy a második esetben, a reakció termékek alacsony molekulatömegű. A szerkezet a polimer mennyisége változhat, attól függően, hogy az atomok alkotó azt. Gyakran vannak olyan lineáris formák, de van egy háromdimenziós háló, nagyon összetett.

Ha beszélünk az erők és kölcsönhatások, amelyek a monomer egységek együtt, lehetséges azonosítani néhány alapvető:

• Van der Waals erők;
• kémiai kötés (kovalens, ionos);
• elektronostaticheskoe kölcsönhatást.

Valamennyi polimer nem lehet kombinálni egy kategóriába, mert van egy teljesen más jellegű, a módszer a képződés és végre eltérő funkciókat. Tulajdonságaik is eltérő. Ezért van egy osztályozás, amely lehetővé teszi, hogy megosszák a csoport tagjainak az anyagok különböző kategóriákba. Ez alapján eshet több jel.

besorolása polimerek

Ha vesszük az alapja a minőségi összetételét molekulák valamennyi anyag lehet meghatározni három csoportban.

1. A szerves - azok, amelyek tartalmaznak szenet, hidrogént, kénatom, oxigénatom, foszfor, nitrogén. Vagyis ezek az elemek, amelyek biogén. Példák tömegű polietilén, polivinil-klorid, polipropilén, rayon, nejlon, természetes polimer - fehérje, nukleinsav, és így tovább.
2. Elementorganic - egy ilyen készítmény, amely tartalmaz néhány külső szervetlen és biogén elem. Leggyakrabban ez a szilícium, alumínium vagy titán. Ilyen makromolekulák: szerves üveg, steklopolimery, kompozit anyagok.
3. Szervetlen - hazugság alapján lánc szilícium atomok szén helyett. A gyökök is lehet része az oldalsó ágak. Kinyitották a közelmúltban, mint a közepén a XX században. Használják a gyógyászatban, építési, mérnöki és más iparágakban. Példák a szilikon, cinóber.

Ha felosztja az polimerek eredetű, lehet azonosítani három csoportjuk.

1. Természetes polimerek, amelyek használatát a széles körben végzett a régi. Ezek makromolekulák az alkotás, amit az ember nem tesz semmilyen erőfeszítést. Ezek olyan termékek, a természet a reakciókat. Példák: selyem, gyapjú, fehérje, nukleinsav, keményítő, cellulóz, bőr, pamut és mások.
2. Mesterséges. Ezek makromolekulák, amelyek az ember alkotta, hanem az alapján a természetes analógok. Ez csak javítani és változtatni a tulajdonságait egy meglévő természetes polimer. Példák: szintetikus gumi, gumi.
3. Szintetikus - ezek a polimerek, létrehozását, amely csak az érintett személy. Természetes analógok őket. A tudósok módszereket kifejleszteni szintetizáló új anyagok, amelyek különböznek a teljesítmény növelésében. Így születnek a szintetikus polimer vegyületek mindenféle. Példák: polietilén, polipropilén, műselyem, acetát szál és hasonlók.

Van egy másik jellemzője, amely alapján az elválasztás az anyagok a csoportban. Ez a reaktivitás és a termikus ellenállás. Osztja két kategóriában ez a paraméter:

• hőre lágyuló;
• hőre keményedő anyag.

A legősibb, fontos és különösen értékes mindig természetes polimer. A tulajdonságai egyedülállóak. Ezért a következő nézd meg ebben a kategóriában makromolekulák.

Melyik anyag természetes polimer?

A kérdés megválaszolásához először nézzük körül. Ami körülvesz minket? Az élő szervezetek körülöttünk, akik esznek, lélegzik, reprodukálni, virágzás és gyümölcsöt és magvakat. És ők egy molekuláris szempontból? Ez vegyületek, mint például:

• fehérjék;
• nukleinsavak;
• poliszacharidok.

Tehát, hogy a természetes polimer, mind a fenti vegyületek. Úgy tűnik tehát, hogy az élet körülöttünk, csak hála az ezen molekulák jelenlétét. Ősidők óta, az emberek használják agyag, keverékek és oldatok, erősítésére házakat, szőtt fonalak, gyapjú, létrehozásához használt pamut ruha, selyem, gyapjú és állatok bőrén. Természetes szerves polimerek kíséri az ember minden szakaszában kialakulásának és fejlődésének, és sok szempontból segített neki, hogy a kívánt eredményeket, hogy van ma.

A természeténél fogva amely minden, hogy az emberek életében az volt a lehető legkényelmesebb legyen. Idővel, a gumi fedezték fel, hogy tisztázta a figyelemre méltó tulajdonságait. Az ember megtanulta használni az élelmiszer-keményítőt, a műszaki - cellulóz. Természetes polimer és egy kámfor, ami szintén ismert, ősidők óta. Gyanták, fehérjék, nukleinsavak - mind példák a vizsgált vegyület.

A szerkezet a természetes polimerek

Nem minden tagja vegyületek ezen osztályának szerkezete ugyanaz. Így, természetes és szintetikus polimerek jelentősen eltérhetnek. Ezek a molekulák vannak irányítva, hogy a legjövedelmezőbb és kényelmes létezni az energia szempontjából. Azonban sok természetes fajok képesek duzzadni és azok szerkezetét a folyamat változó. Számos leggyakoribb változatai a lánc szerkezete:

• lineáris;
• elágazó;
• csillag;
• lapos;
• háló;
• szalag;
• fésű.

Mesterséges és szintetikus makromolekulák képviselői igen nagy tömegű, nagy számú atomot. Ezek létre specifikusan kívánt tulajdonságokkal. Ezért a szerkezetet az eredetileg tervezett ember. Természetes polimerek szintén gyakran akár lineáris vagy háló a szerkezetet.

Példák a természetes makromolekulák

Természetes és szintetikus polimerek nagyon közel vannak egymáshoz. Miután először az alapot egy második. Ilyen átalakulások sok. Íme néhány közülük.

1. Hagyományos műanyag tejfehér - ez egy kezelésével kapott termék cellulóz salétromsavas azzal a kiegészítéssel, természetes kámfor. A polimerizációs reakciót eredményezi keményedés a kapott polimer, és ezután az előállítani kívánt terméket. A lágyító - kámfor, így képes a lágyító hevítve, és változtatni az alakjukat.
2. Acetát selyem, rézoxid-ammóniás rost, viszkóz - mind példák a fonalak, rostok, amelyek alapján kapott cellulóz. Szövetek természetes pamut és len nem olyan erős, nem fényes, könnyen ránc. De mesterséges analógjai hiányosságok megfosztott, ami használatuk nagyon vonzó.
3. Mesterséges kő, építőanyagok, keverékek, bőr - is példák származó polimerek természetes anyagok.

Olyan anyag, amely egy természetes polimer, és fel lehet használni annak igazi formáját. Ilyenek például túl sok:

• gyanta;
• borostyán;
• keményítő;
• amilopektinen;
• cellulóz;
• fur;
• gyapjú;
• pamut;
• selyem;
• cement;
• agyag;
• mész;
• fehérjék;
• nukleinsav, és így tovább.

Egyértelmű, hogy előttünk egy olyan vegyületcsoportot igen nagy, gyakorlati szempontból fontos és értelmes emberek számára. Most nézzük meg részletesebben néhány képviselője természetes polimerek, amelyek nagyon népszerűek ebben a pillanatban.

Selyem és gyapjú

A képlet a természetes selyem polimer komplex, mert a kémiai összetétele van kifejezve az alábbi komponenseket:

• fibroin;
• sericin;
• viaszok;
• zsírok.

Magát fő protein - fibroin, van egy tagság több aminosav-faj. Ha jelen van, hogy a polipeptid-lánc, ez a következőképpen néz ki: (-NH-CH _2-CO-NH-CH (CH _{3) -CO-NH-CH2-CO-) n.} És ez csak egy része. Ha azt képzeljük, hogy a szerkezet révén van der Waals csatlakozik nem kevésbé bonyolult sericin fehérjemolekula, azokat össze kell keverni egy konformáció egy viasszal és zsír, érthető, hogy miért nehéz ábrázolni formula természetes selyem.

A mai napig sok ez a termék kellékek Kínában, annak nyitott terek, van egy természetes élőhelye a fő termelő - selyemhernyó. Korábban, ősidők óta, természetes selyem nagyon értékelik. Engedheti meg magának ruhát tőle is csak nemes, gazdag emberek. Ma sok jellemzői a szövet gyenge. Például, aki erősen mágnesezett és gyűrött, továbbá a napozás elveszíti fényét és homályosság. Ezért, már használni szintetikus származékai.

Wool - ez is egy természetes polimer, mint a termék életfunkciók a bőr és a faggyúmirigyek az állatok. Ennek alapján a fehérje gyártott kötöttáru, amely, mint a selyem, értékes anyag.

keményítő

A természetes keményítő egy termék polimer növényi élet. Termelnek, mint egy folyamat eredményeként a fotoszintézis, és felhalmozódnak a különböző testrészek. A kémiai összetétele:

• amilopektinen;
• amilóz;
• alfa-glükóz.

A térszerkezet keményítő nagyon elágazó, rendezetlen. Mivel a benne amilopektin, hogy duzzadásra képes vízben, egyre egy úgynevezett paszta. Ez a kolloid oldatot használunk a szakterületen és az iparban. Orvostudomány, élelmiszer-ipari, termelés tapétaragasztókhoz - ez is a használata az anyag.

Között a növényeket tartalmazó a maximális mennyiségű keményítő lehet azonosítani:

• kukorica;
• burgonya;
• rizs;
• búza;
• manióka;
• zab;
• hajdina;
• banán;
• cirok.

Alapján ezen biopolimerben kenyeret sütni, hogy a tészta, szakács zselé, gabonafélék és egyéb élelmiszeripari termékek.

cellulóz

Abból a szempontból a kémia, az anyag - egy olyan polimer, amelynek összetétele képlete (C _{6H 5O 5) n.} Monomer egység lánc egy béta-glükóz. Helye cellulóz tartalma - a sejtfalak a növények. Éppen ezért a fa - értékes forrása ez a vegyület.

Cellulóz - egy természetes polimer, amely egy lineáris térbeli szerkezete. Ezt alkalmazzák a termelés a következő típusú termékek:

• cellulóz- és papíripari termékek;
• műszőrme;
• különböző típusú műszálból;
• pamut;
• műanyagból;
• füstmentes por;
• filmek és így tovább.

Nyilvánvaló, hogy az ipari értéke nagy. Ahhoz, hogy ezt a vegyületet fel lehet használni a termelés, meg kell kezdeni a kivonat a növények. Ez úgy történik, folyamatos főzés a fa speciális eszközökkel. A további feldolgozás, valamint a használt reagensek emésztés különböző. Számos módja van:

• szulfit;
• nitrát;
• A szóda;
• -szulfát.

Miután az ilyen kezelést, a termék még mindig tartalmaz szennyeződéseket. Középpontjában ez lignin és hemicellulóz. Ahhoz, hogy megszabaduljon tőlük, a cellulóz kezeljük klór- vagy lúg.

Az emberek, nincs olyan biológiai katalizátorok, sikerült lebontani ezt az összetett biopolimer. Azonban néhány állat (növényevők), alkalmazkodott ehhez. Gyomrukat rendezzenek egyes baktériumok teszik számukra. Ehelyett szervezetek abból energia az élet és az élőhelyek. Ez a fajta szimbiózis rendkívül előnyös mindkét fél számára.

gumi

Ez természetes polimer értékes gazdasági értékét. Ez az első alkalom, hogy úgy írta le, Robert Cook, aki az egyik utazásai talált rá. Így történt ez. Leszállás után a szigeten, ahol a bennszülöttek éltek ismeretlen neki, melegen köszöntötte őket. Figyelme vonzotta a helyi gyerekek, akik játszottak egy szokatlan tárgyat. Ez gömb alakú test taszítja a padlóról, és felugrott a magasba, majd visszatért.

Kérdezd meg a helyiek, hogy mi készül, ez a játék, Cook megtudta, hogy ez megszilárdul a levet egy fa - Hevea. Jóval később, azt találták, hogy ez egy biopolimer gumi.

A kémiai vegyület jellegét ismert - izoprén, természetes keresztülment polimerizációt. Formula gumi (C _{5H 8) n.} Annak tulajdonságait, ami miatt ő olyan nagyra, az alábbiak szerint:

• rugalmasságát;
• tartósság;
• elektromos szigetelés;
• vízzáró.

Vannak azonban hátrányai. Hideg időben törékennyé válik, és törékeny, és a hő - ragadós és viszkózus. Ezért volt szükség a szintézis analógok mesterséges vagy szintetikus alapú. Ma gumik széles körben használják a műszaki és ipari alkalmazásokhoz. A legfontosabb termékek a rájuk épülő:

• gumi;
• ében.

borostyán

Ez egy természetes polimer, mivel a gyanta a struktúrájában, fosszilis alakját. Térbeli szerkezet - tégla amorf polimer. Tűzveszélyes, akkor gyullad a láng a mérkőzés. Ez a lumineszcencia tulajdonságait. Ez egy nagyon fontos és értékes minőségű, ami használt ékszerek. Díszek alapján borostyán nagyon szép és a kereslet.

Ezen túlmenően, a biopolimer használt gyógyászati célokra. Mert gyártják csiszolópapírral festék bevonatok különböző felületeken.