Lecții №60
Compuși de înaltă moleculare, polimeri (DIU) - substanțe cu greutate moleculară ridicată (de la câteva mii la câteva milioane). Compușii macromoleculari naturali (biopolimeri) includ proteine, acizi nucleici, polizaharide, etc. Prin sintetice - .. Diferite materiale plastice, cauciucuri sintetice și fibre. compuși macromoleculari - produse de compuși chimici (de polimerizare sau condensare) a unei cantități mari de compuși cu greutate moleculară mică (monomeri), care acționează ca unități separate în macromolecula de polimer; în care monomerii pot fi aceleași (de exemplu, etilenă - polietilenă) sau diferite (de exemplu, resturile de aminoacizi diferiți în proteine).
1) Compuși .Nizkomolekulyarnye din care sunt formate polimerii sunt numite monomeri.
De exemplu, propilenă CH2 = CH-CH3 monomer este polipropilenă:
2) substanță .Vysokomolekulyarnye constând din structura mare de molecule cu lanț, numite polimeri (din greacă „poli.“ - mult „Meros“ - partea).
De exemplu, polietilenă. etilenă obținut prin polimerizarea CH2 = CH2.
Molecula se numește macromoleculă polimer (din greacă pentru „macro“ -. Mare, lung).
Greutatea moleculară a macromoleculelor în zeci - sute de mii (sau chiar milioane) de unități nucleare.
3) atomi .Gruppa, care se repetă de mai multe ori într-un macromolecule lant similar, denumit unitate structurală.
In formula Zveno macromolecule este de obicei emit paranteze:
Structura unității structurale corespunzătoare structurii monomerul originală, așa este numită și o unitate de monomer.
4). polimerizatsii- Gradul este un număr care indică numărul de molecule de monomer încorporate în macromolecula.
In formula grad macromoleculă de polimerizare este de obicei notată cu indicele „n“ pentru console, care includ (monomer) unitate structurală:
Pentru polimeri sintetici, în general, n ≈ 10 2 -10 4; iar cele mai lungi cunoscute macromoleculelor naturale - ADN (polinucleotidice) - au un grad de polimerizare n ≈ 9-10 octombrie 10.
5) macromolecule greutate .Molekulyarnaya asociată cu gradul de polimerizare raportul:
M (macromolecule) = M (link) • n,
unde n - gradul de polimerizare,
M - masa moleculară relativă
(R subscript notatie masă moleculară relativă de MR în chimia polimerilor este, în general, nu este utilizat).
Pentru polimer constând dintr-o multitudine de macromolecule, conceptul de greutate moleculară și gradul de polimerizare au un sens ușor diferit. Faptul că, atunci când cursul de reacție format polimer în fiecare macromoleculă nu include strict număr constant de molecule de monomer. Depinde la ce moment se va opri creșterea lanțului de polimer.
Prin urmare, în unele macromolecule unități monomere mai mult, iar în altele - mai puțin. Aceasta este, macromolecula produsă cu diferite grade de polimerizare și, în consecință, cu o greutate moleculară diferită (așa-numitul polimer Omologii).
Prin urmare, greutatea moleculară și gradul de polimerizare a polimerului sunt valori medii:
Cele mai mari diferențe polimeri de compuși cu greutate moleculară mică și substanțe structuri non-moleculare sunt prezentate în proprietățile mecanice, comportarea soluțiilor și anumite proprietăți chimice.
proprietăți mecanice speciale:
· Elasticitate - capacitate mare pentru deformări reversibile sub sarcină relativ mici (cauciuc);
· Brittleness redus de polimeri sticloase și cristaline (plastic, sticlă organică);
· Capacitatea macromolecule orientarea sub acțiunea câmpurilor direcționale mecanice (utilizate pentru fabricarea fibrelor și filmelor).
Caracteristici ale soluțiilor de polimer:
· Soluție de viscozitate ridicat la concentrație scăzută de polimer;
· Polimer de dizolvare se produce prin pasul îmbibare.
Proprietăți speciale:
Abilitatea de a modifica dramatic proprietățile lor fizico-mecanice sub influența unor mici cantități de reactiv (vulcanizarea cauciucului, tăbăcirea și altele asemenea).
Proprietățile speciale ale polimerilor nu numai datorită greutății moleculare mari, dar, de asemenea, faptul că macromoleculele au structura lanțului și au proprietatea unică a naturii neinsufletite - flexibilitate.
Starea fizică a polimerilor
În funcție de structura și polimerii mediului extern pot fi în stările cristalini sau amorfi.
· Starea amorfă a polimerului se caracterizează printr-o lipsă de ordine în aranjamentul macromoleculelor.
· Starea cristalină este posibilă numai pentru polimeri stereoregulate. Mai mult, aceasta diferă semnificativ de starea cristalină ordonată a substanțelor cu greutate moleculară mică. Pentru polimerii cristaline caracterizate printr-o ordonare parțială a macromoleculelor, ca proces de cristalizare previne structura macromoleculară cu catenă lungă.
Sub cristalin polimer se referă la un aranjament ordonat al mai multor secțiuni individuale ale macromoleculelor în lanț.
Polimerii cristaline sunt întotdeauna regiuni amorfe și se poate vorbi doar despre gradul de cristalinitate. Gradul de cristalinitate poate varia într-unul și același polimer în funcție de condițiile externe. De exemplu, orientarea relativă a macromoleculelor are loc să conducă la dispunerea lor ordonată în paralel a unei probe de întindere a polimerului și polimer crește cristalinitate. Această proprietate este folosită pentru desenarea fibrelor polimerice pentru a le da putere crescută.
Datorită rezistenței mecanice, elasticitate, electroizolante și alte proprietăți ale produselor polimerice utilizate în diverse industrii și în viața de zi cu zi. Principalele tipuri de materiale polimer - materiale plastice, cauciuc, fibre, vopsele, adezivi, rășini schimbătoare de ioni. În polimeri de inginerie utilizate pe scară largă ca materiale electrice și structurale. Polimeri - izolatori electrici bune, sunt utilizate pe scară largă în fabricarea de design diferite și scopul condensatoarelor electrice, fire, cabluri, polimeri sintetici sunt utilizați fie singuri, fie în combinație cu alte materiale (excipienți, coloranți, stabilizatori, etc.), dându-le proprietăți specifice. De exemplu, prin combinarea unei rășini fenolformaldehidice cu o cârpă de bumbac pregătit textolit, fibre de sticlă - sticlă din plastic armat cu hârtie - Ghetinax.
polimeri pe bază de materiale cu semiconductori și proprietăți magnetice derivate. Valoarea biopolimerilor este determinată de faptul că ele formează baza tuturor organismelor vii și de a participa la aproape toate procesele de viață.