polymerer

Kemi

2022

Vi forklarer, hvad polymerer er, deres klassificering, egenskaber og karakteristika. Også naturlige og syntetiske polymerer.

Polymerer er makromolekyler opbygget af monomerer.

Hvad er en polymer?

I kemi, polymerer er en type af makromolekyler opbygget af kæder af enklere enheder, kaldet monomerer, koblet sammen vha kovalente bindinger. Dens navn kommer fra græsk polys ("Mange") og blot ("segment").

Det er de generelt molekyler Organiske stoffer af enorm betydning i både den naturlige og industrielle verden. Disse molekyler omfatter DNA i vores celler, stivelsen af planter, det nylon og det meste af plastik.

I slutningen af ​​det 19. århundrede og begyndelsen af ​​det 20. blev det opdaget, hvordan man manipulerede dem. Således blev håndteringen af ​​materialer i virksomheden for altid revolutioneret. menneskelighed.

  • Hvis de klassificeres efter deres oprindelse, kan polymerer være:
    • Naturlige polymerer. Dens oprindelse er biologisk.
    • Syntetiske polymerer. De er skabt udelukkende af menneske.
    • Halvsyntetiske polymerer. De er skabt ved transformation af naturlige polymerer.
  • Hvis de er klassificeret efter deres sammensætning, kan vi skelne mellem:
    • Organiske polymerer. De har en hovedkæde af atomer kulstof.
    • Organiske vinylpolymerer. Svarende til organiske stoffer, men med carbon-carbon dobbeltbindinger. De omfatter polyolefiner, styrener, halogeneret vinyl og akryl.
    • Ikke-vinyl organiske polymerer. De har ilt- og/eller nitrogenatomer i deres hovedkæde, foruden kulstof. De omfatter polyestere, polyamider og polyurethaner.
    • Uorganiske polymerer. Baseret på andre grundstoffer såsom svovl (polysulfider) eller silicium (silikone).
  • Hvis de er klassificeret efter deres reaktion på at øge temperatur, kan vi skelne mellem:
    • Elastomere polymerer. De deformeres med stigende temperatur, men genvinder deres oprindelige form.
    • Termohærdende polymerer. Når de stiger, nedbrydes deres temperatur kemisk. De deformeres ikke, det vil sige, at materialet ikke flyder.
    • Termoplastiske polymerer. Når temperaturen stiger, smelter de og går til flydende tilstand, men når de køler af, går de tilbage til fast tilstand.

Naturlige polymerer

Chitin er et polysaccharid, der findes i svampe.

Naturlige polymerer findes som sådan i natur, Hvad biomolekyler Y forbindelser der udgør kroppen af levende væsner. Udseendet af naturlige polymerer i verden repræsenterede et vigtigt punkt i kompleksiteten biokemi af liv.

Disse omfatter langt de fleste protein, nukleinsyrer, polysaccharider (komplekse sukkerarter, såsom plantecellulose og kitin fra svampe), gummi eller vegetabilsk gummi.

Syntetiske polymerer

Bakelit var den første syntetiske polymer.

Den første syntetiske polymer blev skabt i 1907: Bakelit, et holdbart og billigt materiale. koste. Dens store industrielle succes skyldtes i høj grad dens enkle og billige fremstilling ved hjælp af phenol og formaldehyd. Siden da er der sket store fremskridt med at opnå nye og mere kraftfulde materialer af organisk oprindelse, især i den petrokemiske industri.

Polymerer kan skabes i laboratoriet ved at forbinde specifikke monomerer i en kæde, ved hjælp af organiske eller uorganiske input, under kontrollerede temperaturforhold, Tryk og tilstedeværelse af katalysatorer. Der genereres således en kæde- eller trinreaktion, der resulterer i dannelsen af sammensatte.

Egenskaber og egenskaber af polymerer

Generelt er polymerer dårlige elektriske ledere, hvorfor de ofte bruges som isolatorer i elindustrien, for eksempel plast som kabelindpakning. Der er dog ledende polymerer, skabt i 1974, hvis anvendelser stadig studeres i dag.

Temperatur er på den anden side en vigtig faktor i polymerernes opførsel. Ved lave temperaturer bliver de hårde, sprøde, ligner glas, mens de ved normale temperaturer har tendens til det elasticitet. Hvis temperaturen stiger mod din smeltepunkt, nogle begynder at miste deres form, og andre kan nedbrydes.

Eksempler på polymerer

Beholdere, isolering og andre industriprodukter er fremstillet med polystyren.

Nogle af de bedst kendte og vigtigste menneskelige polymerer er:

  • Polyvinylchlorid. Også kendt som PVC og med den almene formel (C2H3Cl) n opnås det ved polymerisation af vinylchloridenheder. Det er derivatet af den mest alsidige plast, der kendes og bruges til alle typer emballage, fodtøj, belægninger, slanger og endda rør.
  • Polystyren. Kendt som PS, er det fremstillet af styrenmonomerer og kan opnå meget forskellige resultater: mere eller mindre gennemsigtige, mere eller mindre skøre eller endda meget tætte og vandtætte varianter. Det blev syntetiseret for første gang i Tyskland i 1930, og siden da er der produceret omkring 10,6 millioner tons årligt i verden.
  • Polymethylmethacrylat. Forkortet med akronymet PMMA er det en typisk ingeniørplast, og den er en af ​​de mest konkurrencedygtige med hensyn til dens industrielle anvendelser, da den er ekstremt gennemsigtig og modstandsdygtig.
  • Polypropylen. Benævnt i forkortelser som PP, er det en termoplastisk polymer, delvist krystallinsk og fremstillet af propylen eller propen. Det bruges i emballering af mad, væv, laboratorieudstyr og gennemsigtige film eller film til at dække genstande.
  • Polyurethan. Disse polymerer opnås ved at kombinere hydroxylbaser og diisocyanater og kan være termoplastiske eller termohærdende. De bruges ofte i fodtøjsindustrien, maleri, syntetiske tekstilfibre, emballage, kondomer eller komponenter til maskiner og køretøjer.
!-- GDPR -->