پلیمر طبیعی - فرمول و کاربرد

ترین مصالح مدرن ساخت و ساز، مواد دارویی، پارچه، مقالات خانگی، بسته بندی و مواد مصرفی پلیمر هستند. یک گروه از ترکیبات داشتن ویژگی های مشخصه. بسیاری از آنها، اما با وجود این، تعداد پلیمرهای همچنان به رشد. پس از همه داروخانه ها مصنوعی هر سال بیشتر و بیشتر مواد جدید را کشف کردند. در این مورد، اهمیت ویژه ای در همه زمان ها آن را یک پلیمر طبیعی بود. این مولکول شگفت انگیز چیست؟ خصوصیات آنها چیست و چه ویژگی دارد؟ پاسخ به این پرسش در مقاله است.

پلیمرها: ویژگی های کلی

از نقطه نظر شیمیایی، پلیمر نظر گرفته می شود یک مولکول داشتن یک وزن مولکولی بالا از چند هزار به میلیون ها واحد. با این حال، علاوه بر این ویژگی است، هنوز هم برخی که در آن ماده می تواند دقیقا به عنوان طبیعی و طبقه بندی می شود پلیمرهای مصنوعی. آنها عبارتند از:

• به طور مداوم تکرار واحدهای مونومر، که با استفاده از فعل و انفعالات مختلف متصل است.
• درجه پلیمراز (به عنوان مثال، تعداد مونومر) باید بسیار بالا باشد، در غیر این صورت ترکیب نظر گرفته شود یک چندپار؛
• تعیین جهت گیری فضایی از ابر مولکول؛
• مجموعه ای از خواص فیزیکی و شیمیایی مهم و منحصر به فرد به گروه.

به طور کلی، این ماده از طبیعت پلیمری قابل تشخیص از دیگر به راحتی. یکی تنها به در فرمول خود نگاهی به آن را کشف کردن. یک مثال معمولی پلی اتیلن شناخته شده، به طور گسترده ای در خانگی و صنعت استفاده می شود. این یک محصول است واکنش پلیمریزاسیون، که وارد هیدروکربن های اشباع نشده است اتیلن یا اتیلن. واکنش طور کلی نوشته شده به شرح زیر:

NCH ₂ = CH ₂ → (-CH-CH-) _{n که} در آن N - درجه پلیمریزاسیون مولکولهای نشان دادن به عنوان واحدهای مونومر در ترکیب آن است.

همچنین به عنوان مثال، یک پلیمر طبیعی است که به خوبی شناخته شده است، این نشاسته. علاوه بر این، در این گروه از ترکیبات متعلق آمیلوپکتین، سلولز، پروتئین مرغ و بسیاری از مواد دیگر است.

واکنش، که منجر به درشت مولکول می تواند تشکیل شود، دو نوع هستند:

• پلیمریزاسیون؛
• بسپارش.

تفاوت این است که در مورد دوم، محصولات واکنش هستند با وزن مولکولی پایین. ساختار پلیمر می تواند متفاوت باشد، بسته به اتم که تشکیل می دهند. اغلب اشکال خطی وجود دارد، اما یک مش سه بعدی، بسیار پیچیده وجود دارد.

اگر ما در مورد نیروهای و فعل و انفعالات که واحدهای مونومر با هم نگه دارید صحبت می کنید، ممکن است به شناسایی چند پایه:

• نیروهای واندروالس.
• پیوند شیمیایی (کووالانسی، یونی)؛
• تعامل elektronostaticheskoe.

همه پلیمرها می تواند به یک دسته نمی تواند در ترکیب زیرا آنها دارای یک طبیعت کاملا متفاوت است، روش تشکیل و انجام وظایف متفاوت. خواص آنها نیز متفاوت است. بنابراین، یک طبقه بندی که به شما اجازه به اشتراک گذاری تمام اعضای این گروه از مواد را به دسته های مختلف وجود دارد. در آن بر اساس ممکن است چند نشانه نهفته است.

طبقه بندی از پلیمرهای

اگر ما را به اساس ترکیب کیفی از مولکول ها، همه از مواد را می توان در سه گروه مشخص می شود.

1. آلی - آنهایی که حاوی کربن، هیدروژن، گوگرد، اکسیژن، فسفر، نیتروژن. این است که، این عناصر که زاد می باشد. به عنوان نمونه: پلی اتیلن با وزن، پی وی سی، پلی پروپیلن، ابریشم مصنوعی، نایلون، پلیمر طبیعی - پروتئین، اسید نوکلئیک و غیره.
2. Elementorganic - مانند یک ترکیب است که شامل برخی از معدنی و غیر اصلی عنصر زاد. اغلب اوقات سیلیکون، آلومینیوم یا تیتانیوم است. نمونه هایی از این مولکولهای: پلکسی گلاس، steklopolimery، مواد کامپوزیت.
3. معدنی - دروغ در اساس زنجیره ای اتم های سیلیکون به جای کربن است. این رادیکال ها نیز ممکن است بخشی از شاخه های جانبی است. آنها به تازگی به عنوان وسط قرن XX را باز کرد. مورد استفاده در پزشکی، ساخت، مهندسی و سایر صنایع. نمونه هایی از سیلیکون، سولفور سیماب.

اگر شما در پلیمرها در اصل تقسیم می شوند، ممکن است به شناسایی سه نفر از گروه خود.

1. پلیمرهای طبیعی که استفاده از آنها به طور گسترده ای با قدیمی انجام شده است. این مولکولهای برای ایجاد آن انسان هیچ تلاش را ندارد می باشد. آنها از ذات از واکنش است. مثال: ابریشم، پشم، پروتئین، اسید نوکلئیک، نشاسته، سلولز، چرم، پنبه و دیگران است.
2. مصنوعی. این مولکولهای که توسط انسان ایجاد هستند، اما بر اساس آنالوگ طبیعی است. است که فقط به بهبود و تغییر خواص یک پلیمر طبیعی موجود است. مثال: لاستیک مصنوعی، لاستیک.
3. مصنوعی - این پلیمرها، ایجاد که تنها فرد درگیر است. آنالوگ طبیعی برای آنها وجود دارد. دانشمندان توسعه روش های سنتز مواد جدید که به بهبود عملکرد متفاوت هستند. در نتیجه مهم ترین ترکیبات پلیمری مصنوعی از همه نوع به دنیا آمد. مثال: پلی اتیلن، پلی پروپیلن، ابریشم مصنوعی، الیاف استات و مانند آن.

است از ویژگی های دیگری است که اساس جداسازی مواد در گروه وجود دارد. این واکنش و مقاومت حرارتی. اختصاص دو دسته برای این پارامتر:

• گرمانرم؛
• گرماسخت.

قدیمی ترین، مهم و بسیار ارزشمند است هنوز هم یک پلیمر طبیعی است. خواص آن منحصر به فرد هستند. بنابراین، ما بعد از خود را در آن به این دسته از مولکولهای است.

که ماده یک پلیمر طبیعی است؟

برای پاسخ به این سوال، ابتدا اطراف خود نگاه کنید. که ما را احاطه؟ موجودات زنده در اطراف ما که خوردن، نفس کشیدن، تکثیر، شکوفه و تولید میوه و دانه. و آنها از نقطه نظر مولکولی مشاهده می شود؟ این ترکیبات از قبیل:

• پروتئین؛
• اسیدهای نوکلئیک؛
• پلی ساکارید است.

بنابراین، پلیمر طبیعی است، هر یک از ترکیبات فوق. بنابراین، به نظر می رسد که زندگی در اطراف ما، تنها به حضور این مولکول به لطف وجود دارد. از زمان های قدیم، مردم خاک رس، مخلوط و راه حل برای تقویت و ساختن خانه، نخ بافته شده، پشم، مورد استفاده برای ایجاد لباس پنبه، ابریشم، پشم و پوست حیوانات استفاده می شود. پلیمرهای آلی طبیعی انسان در تمام مراحل شکل گیری و توسعه آن همراه است، و در بسیاری از او کمک کرد برای دستیابی به نتایج که ما امروز.

ماهیت دادن همه به زندگی مردم تا حد ممکن راحت بود. با گذشت زمان، لاستیک، کشف شد آن را از خواص قابل توجه را روشن کرد. انسان آموخته است به استفاده از مواد غذایی را به نشاسته، در فنی - سلولز. پلیمر طبیعی و یک کافور، که آن هم از زمان های قدیم شناخته شده است. رزین، پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک - نمونه هایی از این ترکیبات در دست بررسی می باشد.

ساختار پلیمرهای طبیعی

تمام اعضای این دسته از ترکیبات همان ساختار. بنابراین، پلیمرهای طبیعی و مصنوعی ممکن است، بطور قابل توجهی متفاوت است. مولکول های خود گرا هستند به طوری که سود آور ترین و راحت برای از لحاظ انرژی وجود داشته باشد. با این حال، بسیاری از گونه های طبیعی هستند قادر به متورم شده و ساختار خود را در فرآیند تغییر. چند انواع رایج ترین ساختار زنجیره ای وجود دارد:

• خطی؛
• شاخه؛
• ستاره؛
• تخت؛
• مش؛
• نوار؛
• شانه.

های مصنوعی و ترکیبی نمایندگان مولکولهای یک توده بسیار زیادی، تعداد زیادی از اتم. آنها با خواص به طور خاص مورد نظر ایجاد شده است. بنابراین، ساختار خود را در اصل به انسان برنامه ریزی شده. پلیمرهای طبیعی نیز اغلب یا خطی هستند و یا مش بر ساختار.

نمونه هایی از مولکولهای طبیعی

پلیمرهای طبیعی و مصنوعی بسیار نزدیک به یکدیگر می باشد. پس از اولین تبدیل شدن به پایه و اساس یک ثانیه. نمونه هایی از این تحولات بسیار زیاد است. در اینجا برخی از آنها می باشد.

1. معمولی پلاستیکی سفید شیری - این محصول به دست آمده توسط درمان سلولز با اسید نیتریک با علاوه بر این از کافور طبیعی است. واکنش پلیمریزاسیون منجر به سخت شدن پلیمر به دست آمده و تبدیل به کالا مورد نظر. پلاستی - کافور، و آن را قادر به نرم شدن هنگامی که حرارت داده و شکل خود را تغییر دهید.
2. ابریشم استات، فیبر cuprammonium، ویسکوز - نمونه هایی از نخ، الیاف، که بر اساس سلولز به دست آمده است. پارچه های ساخته شده از پنبه طبیعی و کتانی به عنوان قوی، نه درخشان، آسان به چین است. اما آنالوگ مصنوعی این کمبود محروم، که باعث می شود استفاده از آنها بسیار جذاب است.
3. سنگ مصنوعی، مصالح ساختمانی، مخلوط، چرم - همچنین نمونه هایی از پلیمرهای مشتق شده از مواد طبیعی است.

یک ماده است که یک پلیمر طبیعی، و ممکن است در شکل واقعی خود را استفاده می شود. این نمونه ها بیش از حد بسیاری:

• کلوفون؛
• کهربا؛
• نشاسته؛
• آمیلوپکتین؛
• سلولز؛
• خز؛
• پشم؛
• پنبه؛
• ابریشم؛
• سیمان؛
• خاک رس؛
• آهک؛
• پروتئین؛
• اسید نوکلئیک و غیره.

روشن است که قبل از ما یک کلاس از ترکیبات بسیار بزرگ، عملا مهم است و برای مردم معنی دار است. در حال حاضر ما در جزئیات بیشتری در نظر برخی از نمایندگان از پلیمرهای طبیعی، که بسیار محبوب در حال حاضر می باشد.

ابریشم و پشم

فرمول های پیچیده طبیعی پلیمر ابریشم، چرا که ترکیب شیمیایی آن توسط اجزای زیر بیان می شود:

• fibroin؛
• sericin؛
• واکس؛
• چربی.

خود پروتئین اصلی - fibroin، عضو دارد بیشتر گونه های اسید آمینه است. اگر در حال حاضر آن را به زنجیره پلی پپتیدی، آن را شبیه به این: (-NH-CH ₂ -CO-NH-CH (CH ₃₎ -CO-NH-CH ₂ -CO-) _{n است.} و این تنها بخشی از آن است. اگر تصور کنیم که به ساختار با استفاده از واندروالس می پیوندد کمتر پیچیده نیست مولکول پروتئین sericin، آنها با هم در یک ترکیب با یک موم و چربی مخلوط شده، طبیعی است که چرا آن را دشوار است به تصویر کشیدن فرمول ابریشم طبیعی.

تا به امروز، بسیاری از این کالا را تامین چین، برای فضاهای باز آن است، یک زیستگاه طبیعی برای تولید کننده اصلی وجود دارد - کرم ابریشم. پیش از این، از زمان های قدیم، ابریشم طبیعی بسیار استقبال مینماید. استطاعت لباس از او تنها می تواند نجیب، افراد ثروتمند. امروزه، بسیاری از ویژگی های بافت ضعیف است. به عنوان مثال، او به شدت مغناطیسی و مچاله، علاوه بر این، قرار گرفتن در معرض نور خورشید درخشش خود را از دست می دهد و لکه دار. بنابراین، دیگر در آن استفاده مشتقات مصنوعی.

پشم - آن را نیز یک پلیمر طبیعی به عنوان یک محصول از توابع حیاتی پوست و غدد چربی از حیوانات. بر اساس این محصول پروتئین لباس بافتنی تولید، که، مانند ابریشم، یک ماده با ارزش است.

نشاسته

نشاسته طبیعی یک زندگی محصول کارخانه پلیمر است. آنها را از آن تولید به عنوان یک نتیجه از فرایند فتوسنتز و در نقاط مختلف بدن تجمع می یابد. ترکیب شیمیایی آن:

• آمیلوپکتین؛
• آمیلوز؛
• آلفا گلوکز است.

ساختار فضایی نشاسته بسیار منشعب، بی نظم. با توجه به آمیلوپکتین گنجانده شده است، آن را قادر به تورم در آب، تبدیل شدن به یک خمیر به اصطلاح است. این محلول کلوئیدی در هنر و صنعت استفاده می شود. پزشکی، صنایع غذایی، تولید تصویر زمینه چسب - آن را نیز با استفاده از این ماده است.

در میان گیاهان حاوی حداکثر مقدار نشاسته را می توان شناسایی:

• ذرت؛
• سیب زمینی؛
• برنج؛
• گندم؛
• این گونه گیاهان به؛
• جو؛
• گندم سیاه؛
• موز؛
• سورگوم.

بر اساس این بیوپلیمرها پخت نان، پاستا، طبخ ژله، غلات، حبوبات و سایر محصولات غذایی.

سلولز

از نقطه نظر شیمیایی، ماده - یک پلیمر است که ترکیب آن با استفاده از فرمول (C ₆ H ₅ O _{5) n} بیان _است. زنجیره واحد مونومر یک بتا گلوکز است. محل اصلی محتوای سلولز - دیواره های سلولی گیاهان است. یک منبع با ارزش از این ترکیب - که چرا چوب است.

سلولز - یک پلیمر طبیعی است که یک ساختار فضایی خطی است. این است که برای تولید انواع زیر از محصولات استفاده می شود:

• کاغذ و خمیر کاغذ؛
• خز مصنوعی؛
• انواع مختلف الیاف ساخته دست انسان؛
• پنبه؛
• پلاستیک؛
• پودر بدون دود؛
• فیلم و غیره.

واضح است که ارزش صنعتی آن بزرگ است. به این ترکیب ممکن است در تولید استفاده می شود، باید آن را به شروع به استخراج از گیاهان است. این است که با پخت و پز مداوم از چوب در دستگاه های خاص انجام می شود. پردازش بیشتر، و همچنین به عنوان معرف استفاده برای هضم متفاوت است. راه های مختلفی وجود دارد:

• سولفیت؛
• نیترات؛
• نوشابه؛
• سولفات.

پس از چنین درمان، محصول هنوز هم شامل ناخالصی. در قلب این لیگنین و همی سلولز است. برای خلاص شدن از آنها، پالپ با کلر یا قلیایی درمان می شود.

در انسان، هیچ کاتالیزور بیولوژیکی که موفق به شکستن این بیوپلیمرها پیچیده وجود دارد. با این حال، برخی از حیوانات (گیاه خوار)، به این اقتباس شده است. معده خود را حل و فصل باکتری های خاصی است که آن را برای آنها. در عوض موجودات انرژی استخراج برای زندگی و زیستگاه. این شکل از همزیستی برای هر دو طرف بسیار مفید است.

لاستیک

این پلیمر طبیعی داشتن ارزش اقتصادی با ارزش است. برای اولین بار آن را توسط رابرت کوک، که در یکی از سفرهای خود را به او پیدا شده است شرح داده شد. این مثل این اتفاق افتاده است. پس از فرود در جزیره که در آن بومی زندگی می کردند به او ناشناخته، به گرمی از او استقبال شد آنها. توجه خود را توسط کودکان محلی، که یک موضوع غیر معمول بازی کرده اند جلب شد. این اندام های کروی است و از طبقه بالا را دفع کرده و شروع به پریدن کرد تا در هوا، و سپس بازگشت.

مردم محلی در مورد آنچه که از این اسباب بازی ساخته شده بپرسید، کوک به دست که این جامد آب از یک درخت - هویا. سالها بعد، مشخص شد که این یک لاستیک پلیمرهای زیستی است.

ماهیت شیمیایی از ترکیب شناخته شده - ایزوپرن، پلیمریزاسیون تحت طبیعی است. لاستیک فرمول (C ₅ H _{8) n است.} خواص آن، به دلیل که او است تا بسیار مورد توجه، به شرح زیر:

• کشش؛
• دوام؛
• عایق الکتریکی؛
• ضد آب.

با این حال، اشکالاتی وجود دارد. چسبنده و لزج - در شرایط سرد آن شکننده و شکننده، و گرمایی تبدیل میشود. به همین دلیل است که نیاز برای سنتز آنالوگ از پایه های مصنوعی و یا مصنوعی وجود دارد. لاستیک امروز به طور گسترده ای در مهندسی و کاربردهای صنعتی استفاده می شود. مهم ترین محصولات مبتنی بر آنها:

• لاستیک؛
• آبنوس.

کهربا

این یک پلیمر طبیعی است، زیرا در ساختار آن رزین، فرم فسیلی آن را نشان می دهد. ساختار فضایی یک پلیمر کاملی است. بسیار قابل احتراق است، شما می توانید آن را با شعله یک مسابقه روشن کنید. دارای خواص لومینسانس است. این یک کیفیت بسیار مهم و با ارزش است که در کسب و کار جواهرات مورد استفاده قرار می گیرد. جواهرات بر اساس بنفشه بسیار زیبا و تقاضا است.

علاوه بر این، این پلی اتیلن نیز برای اهداف پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین تولید شن و ماسه، پوشش لاک برای سطوح مختلف.