Natūralų polimerą - paraiška, kurio formulė ir

Dauguma šiuolaikinių statybinių medžiagų, farmacijos, audiniai, namų apyvokos reikmenys, pakavimas ir eksploatacinės medžiagos yra polimerai. Yra junginiai, turintys tą bruožus grupė. Daugelis iš jų, tačiau, nepaisant to, polimerų skaičius ir toliau auga. Po visų sintetinių chemikai atrado kasmet vis daugiau ir daugiau naujų medžiagų. Šiuo atveju ypatingą reikšmę visais laikais turėjo natūralų polimero. Kokie šios nuostabios molekulės? Kokie jų savybės ir kokie požymiai? Atsakymus į šiuos klausimus šiame straipsnyje.

Polimerai: bendrosios savybės

Iš chemijos požiūriu, polimeras yra laikoma, kad būti molekulę, turinčią didelį molekulinę masę nuo kelių tūkstančių iki milijonų vienetų. Tačiau, be šios funkcijos, dar yra keletas, kurioje ši medžiaga gali būti tiksliai klasifikuojamos kaip gamtos ir sintetinių polimerų. Jie yra:

• nuolat kartoja monomero vienetus, kurie yra atskiriamai prijungtas skirtingų sąveikos;
• laipsnis polimerazės (t.y., monomerų numeris) turi būti labai didelis, kitaip junginys būtų laikoma oligomeras;
• nustatyti erdvinį orientaciją makromolekulės;
• svarbių fizikinių ir cheminių savybių unikalių grupei rinkinys.

Apskritai, iš polimerinės pobūdžio skiriasi nuo kitos medžiagos gana lengvai. Vienas turi tik pažvelgti į savo formulę figure it out. Tipiškas pavyzdys yra gerai žinomas polietilenas, yra plačiai naudojami namų ūkyje ir pramonėje. Tai yra produktas polimerizacijos reakciją, kuris įstatomas neprisotintą angliavandenilio yra etileno arba etilenas. Reakcija paprastai parašyta taip:

_NCH2O = _CH2 → (-CH = CH-) _n, kur n - yra polimerizacijos molekulių rodomi taip, kaip monomerų vienetų, įtrauktų į jos sudėtį laipsnį.

Taip pat, kaip pavyzdžiui, natūralaus polimero, kuris yra gerai žinomas, tai krakmolo. Be to, šiame junginių grupės priklauso amilopektinas, celiuliozės, vištienos baltymų ir daug kitų medžiagų.

Reakcija, kurių metu makromolekulės gali būti suformuotas, yra dviejų tipų:

• polimerizacija;
• polikondensacijos.

Skirtumas yra tas, kad antruoju atveju, reakcijos produktai yra mažos molekulinės masės. Polimero struktūra gali skirtis, priklausomai nuo atomų, sudarančių jį. Dažnai yra linijiniai formos, bet yra trimatis tinklelio, labai sudėtinga.

Jeigu mes kalbame apie pajėgų ir sąveikos, turinčių monomerų vienetų kartu, tai galima nustatyti keletą pagrindinių:

• Van der Waals pajėgos;
• cheminės jungtys (kovalentinis, joninės);
• elektronostaticheskoe sąveika.

Visi polimerai gali būti sujungti į vieną kategoriją, nes jie turi visiškai kitokį pobūdį, būdą formavimo ir atlikti skirtingas funkcijas. Jų savybės taip pat yra skirtingi. Todėl yra klasifikacija, kuri leidžia jums galimybę pasidalinti visus šio medžiagų grupės narius į skirtingas kategorijas. Jis yra pagrįstas, gali meluoti kelis požymius.

klasifikacija polimerų

Jei mes kokybinio sudėties molekulių pagrindą, visi iš medžiagų, gali būti nustatomas į tris grupes.

1. Organinis sluoksnis - tie, kurių sudėtyje yra anglies, vandenilio, sieros, deguonies, azoto, fosforo. Tai reiškia, kad tie elementai, kurie biogeninių. Pavyzdžiai yra masės polietileno, polivinilo chlorido, polipropilenas, viskozė, nailono, natūralų polimerą - baltymų, nukleino rūgšties ir pan.
2. Elementorganic - pavyzdžiui kompozicija, kuri apima tam tikrą pašalinės neorganinį ir biogeninių elementas. Dažniausiai jis yra silicio, aliuminio arba titano. Pavyzdžiai tokių makromolekulių: organinio stiklo, steklopolimery, kompozitinių medžiagų.
3. Neorganinė - melas tuo grandinės augimo silicio atomų, o ne anglies pagrindu. Į radikalai taip pat gali būti dalis šoninių šakų. Jie atidarė visai neseniai, XX amžiaus viduryje. Naudojamas medicinoje, statybų, inžinerijos ir kitose pramonės šakose. Pavyzdžiai silikono, cinoberio.

Jei padalinti į kilmės polimerams, tai galima nustatyti trys jų grupės.

1. Gamtiniai polimerai, kurių naudojimas yra plačiai atliekami senas. Tai yra makromolekulės kuriant kuris žmogus neturi daryti jokių pastangų. Jie produktai iš reakcijų pobūdžio. Pavyzdžiai: šilko, vilnos, baltymų, nukleino rūgštis, krakmolas, celiuliozė, odos, medvilnės ir kt.
2. Dirbtinis. Tai yra makromolekulės, kurios yra sukurtos žmogaus, tačiau dėl natūralių analogų pagrindu. Tai tik tobulinti ir keisti esamo natūralaus polimero savybes. Pavyzdžiai: sintetinio kaučiuko, gumos.
3. Sintetinis - šie polimerai, kurios sukūrimas dalyvauja tik asmuo. Gamtos analogai jiems ten. Mokslininkai plėtoti metodus sintezės naujas medžiagas, kurios skiriasi pagerintas jo veikimas. Tokiu būdu gimsta sintetinių polimerinių junginių visų rūšių. Pavyzdžiai: polietileno, polipropileno, rayon, acetato pluošto ir pan.

Yra dar vienas požymis, kuris yra atskyrimo iš grupės medžiagų pagrindas. Tai reaktyvumas ir šiluminė varža. Skirti dvi kategorijas šio parametro:

• termoplastinė;
• reaktoplastikai.

Seniausios, svarbus ir ypač vertinga yra dar natūralus polimeras. Jo savybės yra unikalus. Todėl kitą kartą pažvelgti į tai šis makromolekulių kategorijas.

Kuris medžiaga yra natūralus polimeras?

Norint atsakyti į šį klausimą, pirmiausia mes apsidairykite aplink save. Kad mus supa? Gyvųjų organizmų aplink mus, kurie valgo, kvėpuokite, atgaminti, žydi ir gamina vaisius ir sėklas. Ir jie iš molekulinio požiūriu? Ji junginių, tokių kaip:

• baltymai;
• nukleino rūgštys;
• polisacharidų.

Taip, natūralus polimeras yra, kiekvienas iš aukščiau esančių junginių. Taigi, atrodo, kad aplink mus gyvenimas, yra tik dėka šių molekulių buvimą. Nuo seniausių laikų žmonės naudojo molis, mišiniai ir sprendimus stiprinti ir kurti namus, austi verpalai, vilnos, naudojamas kurti medvilnės drabužių, šilkas, vilna ir odos gyvūnams. Gamtinių organinių polimerų lydėjo žmogų visuose jo formavimosi ir raidos etapus, bei įvairiais būdais padėjo jam pasiekti rezultatų, mes turime šiandien.

Pobūdžio suteikiant visiems žmonių gyvenime buvo kaip patogiai, kaip įmanoma. Laikui bėgant, gumos buvo atrasta, jis patikslino savo puikių savybių. Žmogus išmoko naudotis maisto krakmolo, techninėje - celiuliozės. Natūralus polimeras ir yra kamparas, kuris taip pat žinomas nuo seniausių laikų. Dervos, baltymų, nukleino rūgštys, - visi jie junginių pagal nagrinėjimo pavyzdžiai.

Gamtinių polimerų struktūra

Ne visi šios klasės junginius nariai turi tą pačią struktūrą. Tokiu būdu, natūralių ir sintetinių polimerų gali gerokai skirtis. Jų molekulės yra orientuota taip, kad pelningiausia ir patogu egzistuoja kalbant apie energijos. Tačiau daugelis gamtos rūšys gali išsipūsti ir jų struktūra, atsižvelgiant į kintančias procesą. Yra keletas Dažniausiai variantai grandinės struktūros:

• tiesinis procesas;
• šakotosios grandinės;
• Žvaigždėtasis;
• plokščia;
• akių;
• juosta;
• šukų.

Dirbtinis ir sintetinis makromolekulės atstovai turi labai didelės masės, labai daug atomų. Jie sukūrė su specialiai pageidaujamų savybių. Todėl, jų struktūra iš pradžių planuota žmogui. Gamtiniai polimerai yra taip pat dažnai būna linijinė arba tinklo struktūrai.

Pavyzdžiai gamtos makromolekulių

Natūralūs ir sintetiniai polimerai yra labai arti vienas kito. Pirmą kartą tampa sekundę pagrindas. Tokių pokyčių yra daug. Štai keletas iš jų.

1. Paprastųjų plastiko pieno baltumo - tai yra produktas, gaunamas apdorojus celiuliozės su azoto rūgšties su gamtinių kamparo to. Polimerizacijos reakcija sukelia grūdinimas polimero, gauto ir konversijai į norimo produkto. Plastifikatorius - kamparas, todėl gali minkštinimo kai įkaista ir keisti savo formą.
2. Acetātzīds, vario amoniakinis pluoštas, viskozės - yra visi siūlus, pluoštai, kurie, gautus remiantis celiuliozės pagrindu pavyzdžiai. Audiniai, pagaminti iš natūralios medvilnės ir lino yra ne toks stiprus, bet ne puikus, lengva raukšlėtis. Tačiau dirbtiniai analogai šių trūkumų nepasiturintiems, todėl jų naudojimas yra labai patraukli.
3. Dirbtinio akmens, statybinės medžiagos, mišiniai, oda - yra pavyzdžių taip pat polimerų, gautų iš natūralių medžiagų.

Medžiaga, kuri yra natūralus polimeras, ir gali būti naudojamas savo tikrosios forma. Tokie pavyzdžiai yra per daug:

• kanifolijos;
• gintaras;
• krakmolo;
• amilopektiną;
• celiuliozės;
• kailiai;
• vata;
• medvilnės;
• šilko;
• cementas;
• molis;
• kalkių;
• baltymai;
• nukleino rūgštis ir taip toliau.

Akivaizdu, kad prieš mus junginių klasė yra labai didelis, praktiškai svarbus ir prasmingas žmonėms. Dabar panagrinėkime išsamiau kai gamtiniai polimerai atstovus, kurie yra labai populiarus šiuo metu.

Šilkas ir vilna

Gamtinių šilko polimero komplekso formulė, nes jo cheminė sudėtis yra išreikšta šių komponentų:

• Fibroina;
• sericinas;
• vaškai;
• riebalai.

Pats pagrindinis baltymas - Fibroina, turi daugiau aminorūgščių rūšių narystė. Jei yra, kad ji polipeptido grandinės, jis atrodys taip: _{(-NH-CH2-CO-NH-CH (CH3) -CO-NH-CH2--CO-) n.} Ir tai tik dalis jo. Jei mes įsivaizduoti, kad į struktūrą naudojant van der Valso prisijungia ne mažiau sudėtingą sericinas baltymų molekulę, jie sumaišomi į vieną raumeningumo su vašku ir riebalų, tai suprantama, kodėl sunku vaizduoti formulę natūralaus šilko.

Iki šiol, kiek šio produkto tiekia Kinija, dėl savo atvirų erdvių, yra natūralus buveinių pagrindinio gamintojo - šilkaverpių. Anksčiau nuo seniausių laikų, natūralus šilkas labai dėkingi. Sau drabužius iš jo gali tik kilnus, turtingų žmonių. Šiandien daugelis iš audinio savybių yra prasta. Pavyzdžiui, jis stipriai magnetizuotos ir Mėta, be to, saulėje praranda savo blizgesį ir juodinti. Todėl, ilgiau naudoti jų sintetinių darinių.

Vilna - tai taip pat yra natūralus polimeras kaip gyvybinių funkcijų odos ir riebalinių liaukų gyvūnų produkto. Remiantis šia baltymų produktas, pagamintas Trikotažas, kuris, kaip šilkas, yra vertinga medžiaga.

krakmolas

Natūralus krakmolas yra produktas, polimeras augalų gyvybės. Jie gamina jį kaip fotosintezės proceso rezultatas ir kaupiasi įvairiose kūno vietose. Jo cheminė sudėtis:

• amilopektiną;
• amilazės;
• alfa-gliukozės.

Erdvinę struktūrą krakmolo yra labai šakotas, suiręs. Dėl įtraukta amilopektino, ji yra pajėgi patinimas vandens, tampa vadinamoji pasta. Tai koloidinio tirpalo yra naudojamas meno ir pramonės. Medicina, maisto pramonė, gamyba tapetų klijų - tai taip pat cheminės medžiagos naudojimas.

Tarp augalų, turinčių didžiausią sumą krakmolo galima nustatyti:

• kukurūzų;
• bulvės;
• ryžių;
• kviečių;
• maniokų;
• avižos;
• Grikių;
• bananai;
• sorgas.

Dėl šio biopolimeras kepti duoną pagrindu, kad makaronai, virti želė, grūdų ir kitų maisto produktų.

celiuliozė

Iš chemijos požiūriu, medžiaga - yra polimeras, kurio sudėtis yra išreiškiamas (C ₆ H ₅ O _{5) n,} kurio _formulė. Monomeras vienetas grandinės yra beta-gliukozės. Pagrindinė teikimo vieta celiuliozės turinį - yra ląstelių sienelėse augalų. Štai kodėl mediena - vertinga šaltinis šio junginio.

Celiuliozė - fizinis polimeras, yra tiesinė erdvinę struktūrą. Jis naudojamas iš šių rūšių produktų gamybos:

• celiuliozės ir popieriaus gaminiai;
• dirbtinis kailis;
• įvairių tipų dirbtinių pluoštų;
• medvilnės;
• plastikai;
• nerūkomojo milteliai;
• Plėvelės ir pan.

Akivaizdu, kad jos pramonės vertė yra didelė. Norėdami šis junginys gali būti naudojamos gamyboje, turėtų būti pradėti išgauti iš augalų. Tai daroma nuolat verdant medžio specialiais prietaisais. Tolesnis apdorojimas, taip pat naudojami reagentai virškinimui yra skirtingi. Yra keletas būdų:

• sulfitas;
• nitratų;
• soda;
• sulfatas.

Po tokio gydymo, produktas vis dar yra priemaišų. Šio lignino ir hemiceliuliozės širdį. Norėdami atsikratyti jų, minkštimas yra gydomi chloro ar šarmų.

Žmonėms, nėra tokie biologiniai katalizatoriai, kurie sugebėjo sugriauti šį sudėtingą biopolimeras. Tačiau kai kurie gyvūnai (žolėdžiai), pritaikyti tai. Jų skrandis išspręsti tam tikras bakterijas, kad jis jiems. Vietoj organizmai gauna energiją visam gyvenimui ir buveinių. Ši simbiozė forma yra labai naudingas abiem šalims.

guma

Šis natūralus polimeras, turintis vertingą ekonominę vertę. Pirmą kartą ji buvo aprašyta Robert Cook, kuris viename iš savo kelionių rado jį. Tai atsitiko kaip šis. Nusileidus saloje, kur vietiniai gyventojai gyveno nežinoma jo, jis buvo šiltai sutiktas jų. Jo dėmesį patraukė vietinių vaikų, kurie minutę neįprastą temą. Tai sferinis kūnas atstumiami nuo grindų ir pašoko aukštai į orą, tada grįžo.

Klauskite vietinių žmonių apie tai, kas iš šios žaislas, Kuko sužinojo, kad šis sukietėja į medžiu sultys - Hevea. Daug vėliau, buvo nustatyta, kad tai yra biopolimeras gumos.

Cheminė medžiaga pobūdis junginys, kuris žinomas - yra izopreno, natūrali yra perėję polimerizacija. Formulė gumos _(C5 H _{8) n.} Jo savybės, dėl kurių jis taip labai vertinamas taip:

• elastingumas;
• ilgaamžiškumą;
• elektros izoliacijos;
• nepralaidžios vandeniui.

Tačiau yra ir trūkumų. Esant žemoms temperatūroms, ji tampa trapi ir trapi, ir šilumą - lipni ir klampus. Štai kodėl ten buvo už analogus dirbtinio arba sintetinio pagrindo sintezei reikia. Šiandien gumos yra plačiai naudojami inžinerijos ir pramonės srityse. Svarbiausi produktai grindžiami jų:

• gumos;
• juodmedis.

gintaras

Tai yra natūralus polimeras, nes derva yra jos struktūra, iškastinio jos formos. Erdvinė struktūra - plytų Amorfinio polimero. Labai degi, ji gali uždegti degtuko liepsną. Ji turi liuminescencijos savybes. Tai labai svarbi ir vertinga kokybės, kuris yra naudojamas papuošalų. Papuošalai ant gintaro pagrindu yra labai gražus ir paklausa.

Be to, biopolimeras naudojamas medicinos tikslais. Nes jis yra pagamintas švitrinio popieriaus dažų dangas įvairių paviršių.