Естествен полимер - прилагане на формулата и

Повечето съвременни строителни материали, фармацевтични продукти, тъкани, изделия за бита, опаковки и консумативи са полимери. Е група от съединения, имащи характеристиките. Много от тях, но въпреки това, броят на полимери продължава да расте. След като всички синтетични химици открили всяка година все повече и повече нови вещества. В този случай, особено значение във всеки един момент тя е естествен полимер. Какви са тези невероятни молекули? Какви са техните характеристики и какви са функциите? Отговорите на тези въпроси в статията.

Полимери: общи характеристики

От гледна точка на химията, полимерът се счита за молекула с голяма молекулна маса от няколко хиляди милиони единици. Въпреки това, освен тази функция, все още има някои, в които веществото може да бъде прецизно класифицира като естествени и синтетични полимери. Те са следните:

• постоянно повтарящи се мономерни единици, които са свързани с помощта на различни взаимодействия;
• степен полимераза (т.е., броят на мономери) трябва да бъде много висока, в противен случай съединението ще се счита за олигомер;
• определяне на пространствената ориентация на макромолекулата;
• набор от важните физични и химични свойства, уникални за групата.

Като цяло, същността на полимерна природа различава от другата доста лесно. Човек трябва само да погледне му формула, за да го разбера. Типичен пример за това е добре известно полиетилен, са широко използвани в домакинството и промишлеността. Това е продукт на реакцията на полимеризация, която влиза ненаситен въглеводород е етен или етилен. Реакцията обикновено написани, както следва:

СН ₂ = СН ₂ → (-СН = СН-) _п, където п - е степента на полимеризация на молекули, показващи като мономерни единици, включени в състава.

Също така, като пример, естествен полимер, който е добре известно, този нишесте. Освен това, в тази група от съединения принадлежат амилопектин, целулоза, пилешки протеин и много други вещества.

Взаимодействието, което доведе макромолекулата може да се образува, са два вида:

• полимеризация;
• поликондензация.

Разликата е, че във втория случай, реакционните продукти са с ниско молекулно тегло. Структурата на полимера може да варира, в зависимост от атомите, които го съставляват. Често има линейни форми, но има триизмерна мрежа, много сложна.

Ако говорим за силите и взаимодействията, които държат на мономерните звена заедно, то е възможно да се идентифицират няколко основни:

• Ван дер Ваалс сили;
• химично свързване (ковалентно, йонен);
• elektronostaticheskoe взаимодействие.

Всички полимери, не могат да бъдат комбинирани в една категория, защото те имат напълно различно естество, метод на образуване и изпълнява различни функции. Техните свойства също са различни. Следователно, налице е класификация, която ви позволява да споделяте всички членове на тази група вещества в различни категории. Тя се основава може да лежи няколко знаци.

класификация на полимери

Ако вземем основа на качествения състав на молекули, всички на веществата може да се определи в три групи.

1. Органичните - тези, които съдържат въглерод, водород, сяра, кислород, фосфор, азот. Това означава, че тези елементи, които са биогенни. Примери са тегло полиетилен, поливинил хлорид, полипропилен, вискоза, найлон, естествен полимер - протеин, нуклеинова киселина, и така нататък.
2. Elementorganic - такъв състав, който включва някои външни неорганични и биогенен елемент. Най-често това е силиций, алуминий или титан. Примери за такива макромолекули: органичен стъкло, steklopolimery, композитни материали.
3. Неорганични - лежат в основата на верига силициеви атоми вместо въглерод. Радикалите могат да бъдат също част от страничните разклонения. Те отвориха още през средата на ХХ век. Използва се в медицината, строителни и инженерни дейности и други индустрии. Примери на силикон, живачен.

Ако разделите на полимерите в произход, е възможно да се идентифицират три от тяхната група.

1. Естествени полимери, чиято употреба е широко извършва със старото. Това са макромолекули за създаване на които човек не правят никакви усилия. Те са продукти от естеството на реакциите. Примери: коприна, вълна, протеин, нуклеинова киселина, нишесте, целулоза, кожа, памук и други.
2. Изкуствен. Това са макромолекули, които са създадени от човека, но на базата на естествени аналози. Това е просто подобряване и промяна на свойствата на съществуващ природен полимер. Примери: синтетичен каучук, гума.
3. Синтетичен - тези полимери, създаването на които участват само лицето. Природни аналози за тях там. Учени разработват методи за синтезиране на нови материали, които са различни за подобрена производителност. Така се раждат синтетичните полимерни съединения от всякакъв вид. Примери: полиетилен, полипропилен, вискоза, ацетат влакна и други подобни.

Има и друг елемент, който е в основата на разделяне на веществата в групата. Това реактивност и термична устойчивост. Разпределяне на две категории за този параметър:

• термопластичен;
• термореактивни.

Най-древният, важно и особено ценна е все още естествен полимер. Свойствата му са уникални. Ето защо, ние следващия го погледнете е тази категория от макромолекули.

Кое вещество е естествен полимер?

За да отговорим на този въпрос, първо погледнем около вас. Това ни заобикаля? Живите организми около нас, които се хранят, дишат, възпроизвежда, цъфтят и дават плодове и семена. И те са от молекулна гледна точка? Той съединения като:

• протеини;
• нуклеинови киселини;
• полизахариди.

Така че, природен полимер е, всяко от горните съединения. Така се оказва, че живота около нас, има само благодарение на присъствието на тези молекули. От древни времена хората са използвали глинени, миксове и решения за укрепване и изграждане на жилища, тъкана прежда, вълна, използван за създаването на дрехи от памук, коприна, вълна и кожа на животни. Природни органични полимери, придружени мъжът на всички етапи на неговото формиране и развитие, както и в много отношения са му помогнали да постигне резултатите, които имаме днес.

Самото естество на даване всичко в живота на хората е възможно най-комфортно. С течение на времето, каучукът е била открита, тя уточни, със забележителните си свойства. Човекът се е научил да се използва храната за нишесте, в техническия - целулоза. Natural полимер и е камфор, който е известен също така още от древността. Смоли, протеини, нуклеинови киселини - са примери на съединенията, които се разглеждат.

Структурата на естествени полимери

Не всички членове на този клас съединения имат една и съща структура. По този начин, естествени и синтетични полимери могат да се различават значително. Техните молекули са ориентирани така, че най-печеливши и удобно да съществува по отношение на енергията. Въпреки това, много природни видове са в състояние да се подува и тяхната структура, в процес на промяна. Има няколко най-често срещаните варианти на структурата на веригата:

• линеен;
• разклонена верига;
• звездообразна;
• плосък;
• меша;
• лента;
• гребен.

Изкуствени и синтетични макромолекули представители имат много голяма маса, огромен брой атоми. Те са създадени с специално желани свойства. Ето защо, за структурата на тяхното планирано първоначално на човека. Естествени полимери също често са или линейни или окото на структурата.

Примери за естествени макромолекули

Природни и синтетични полимери са много близо един до друг. След първия стане основа за секунда. Примери за такива трансформации са много. Ето някои от тях.

1. Конвенционални пластмаса млечнобяла - това е продукт, получен чрез обработване на целулоза с азотна киселина с прибавяне на природен камфор. Реакцията на полимеризация води до втвърдяване на полимера, получен и превръщане в желания продукт. А пластификатор - камфор, което го прави способен на омекване при нагряване и променя формата си.
2. Ацетат коприна, медно-амонячен влакна, вискоза - са примери на прежди, влакна, които са получени на базата на целулоза. Тъкани от естествен памук и лен не са толкова силни, не блестящ, лесни за гънки. Но изкуствени аналози на тези недостатъци, лишени, което прави използването им е много привлекателен.
3. Изкуствен камък, строителни материали, смеси, кожа - е също така примери на полимери, получени от естествени материали.

Вещество, който е естествен полимер, и може да се използва в истинския си форма. Такива примери са твърде много:

• колофон;
• кехлибар;
• нишесте;
• амилопектин;
• целулоза;
• кожи;
• вълна;
• памук;
• коприна;
• цимент;
• глина;
• вар;
• протеини;
• нуклеинова киселина и така нататък.

Ясно е, че пред нас клас съединения, е много голяма, на практика важен и значим за хората. Сега нека разгледаме по-подробно някои представители на естествени полимери, които са много популярни в момента.

Коприна и вълна

Формулата на естествена коприна полимер комплекс, поради неговия химичен състав се изразява със следните компоненти:

• фиброин;
• серицин;
• восъци;
• мазнини.

Самият основен протеин - фиброин, има членство повече видове аминокиселини. Ако присъства в полипептидната верига, ще изглежда така: _{(-NH-CH2-CO-NH-CH (CH3)} -CO-NH-CH ₂ -СО-) _п. И това е само част от него. Ако си представим, че към структурата посредством ван дер Ваалс присъединява не по-малко комплекс серицин протеинова молекула, те се смесват заедно в една конформация с восък и мазнини, разбираемо е защо е трудно да се изобразяват формула естествена коприна.

Към днешна дата, голяма част от този продукт доставя на Китай, за да отвори своите пространства, има естествено местообитание за основния производител - копринени буби. По-рано, още от древността, естествена коприна е много оценявам. Позволят дрехи от него може само благородни, богати хора. Днес, много от характеристиките на тъканта е лошо. Например, той силно се намагнитва и смачкана, в допълнение, излагане на слънце губи своя блясък и потъмняване. Затова вече в използват синтетични производни.

Вълна - тя също е естествен полимер като продукт на жизнените функции на кожата и мастните жлези на животни. Въз основа на този протеин произведен трикотаж, който, като коприна, е ценен материал.

нишесте

Natural нишесте е живота на продукта полимер растение. Те го произвеждат в резултат на процеса на фотосинтезата и се натрупват в различни части на тялото. Неговият химичен състав:

• амилопектин;
• амилоза;
• алфа-глюкоза.

Пространствената структура на нишесте е много разклонени, нарушено. Поради включени амилопектин, тя е в състояние да подуване във вода, превръщайки се в така наречената паста. Това колоиден разтвор се използва в областта на науката и индустрията. Медицина, хранително-вкусовата промишленост, производството на тапети лепила - това е и употребата на веществото.

Измежду растенията, съдържащи максималния размер на нишесте могат да бъдат идентифицирани:

• царевица;
• картофи;
• ориз;
• пшеница;
• маниока;
• овес;
• елда;
• банани;
• сорго.

Въз основа на този биополимер се пече хляб, тестени изделия направи, готви желирани, зърнени храни и други хранителни продукти.

целулоза

От гледна точка на химията, веществото - е полимер, чийто състав се изразява с формулата (С ₆ Н ₅ O _{5) п.} Мономерна единица верига е бета-глюкоза. Основно място на съдържание целулоза - е клетъчните стени на растенията. Ето защо дървото - ценен източник на това съединение.

Целулоза - естествен полимер, който има линейна пространствена структура. Тя се използва за производството на следните видове продукти:

• целулоза и хартия продукти;
• изкуствена кожа;
• различни видове синтетични влакна;
• памук;
• пластмаса;
• бездимен барут;
• филми и така нататък.

Очевидно е, че промишлената му стойност е страхотно. За това съединение може да се използва в производството, тя трябва да бъде, за да започне да се извлече от растения. Това се извършва чрез продължителна обработка на дърво в специални устройства. Допълнителна обработка, както и реагенти, използвани за смилане са различни. Има няколко начина:

• сулфит;
• нитрат;
• сода;
• сулфат.

След такова лечение, продуктът все още съдържа онечиствания. В основата на този лигнин и хемицелулоза. За да се отървете от тях, целулозата се обработва с хлор или основа.

При хората, няма такова биологични катализатори, които са успели да се съборят този комплекс биополимер. Въпреки това, някои животни (тревопасни), пригодени за това. стомаха им уредят някои бактерии, които го правят за тях. Вместо организми извличат енергия за живот и местообитания. Тази форма на симбиоза е изключително полезен и за двете страни.

каучук

Този естествен полимер с ценна икономическа стойност. За първи път той бе описан от Робърт Кук, който в едно от пътуванията си го намерих. Това се случи по този начин. След кацане на острова, където местните жители са живели неизвестни за него, той е топло посрещнати от тях. Вниманието му беше привлечено от местните деца, които са играли един необичаен предмет. Това сферично тяло е отблъсната от пода и скочи високо във въздуха, а след това се върна.

Попитайте местните хора за това, което се прави от тази играчка, Кук научих, че това се втвърдява сока на дърво - Hevea. Много по-късно бе установено, че това е биополимер гума.

Химичната природа на съединението, известно - е изопрен, естествен подложени на полимеризация. Формула каучук _{(С5-Н 8) п.} Неговите свойства, поради което той е толкова високо ценени, както следва:

• еластичност;
• трайност;
• електрическа изолация;
• водонепропусклива.

Въпреки това, има и недостатъци. При студено време тя става крехка и чуплива, а топлината - лепкава и лепкава. Ето защо има нужда за синтеза на аналози на изкуствен или синтетичен база. Днес гуми са широко използвани в машиностроенето и индустриални приложения. Най-важните продукти, базирани на тях:

• каучук;
• абанос.

кехлибар

Това е естествен полимер, тъй като смолата е в нейната структура, изкопаеми си форма. Пространствена структура - тухла аморфен полимер. Лесно запалим, той може да се възпламени пламъка на един мач. Тя има свойствата на луминесценция. Това е много важно и ценно качество, което се използва в бижутерията. Орнаменти на базата на кехлибар е много красива и в търсенето.

В допълнение, биополимерната използвани в медицински цели. Тъй като това е произведен шкурка бояджийски покрития на различни повърхности.