Polimer natural - aplicarea formulei și

Cele mai multe materiale moderne de constructii, produse farmaceutice, țesături, articole de uz casnic, ambalaje și materiale consumabile sunt polimeri. Este un grup de compuși având trăsăturile caracteristice. O mulțime de ei, dar, în ciuda acestui fapt, numărul de polimeri continuă să crească. După toate chimisti sintetice descoperite în fiecare an, tot mai multe substanțe noi. În acest caz, o importanță deosebită în orice moment, a avut un polimer natural. Care sunt aceste molecule uimitoare? Care sunt caracteristicile lor și care sunt caracteristicile? Răspunsurile la aceste întrebări în articol.

Polimeri: caracteristici generale

Din punct de vedere al chimiei, polimerul este considerat a fi o moleculă având o greutate moleculară mare, de la câteva mii la milioane de unități. Cu toate acestea, în afară de această caracteristică, există încă unele în care substanța poate fi clasificată precis naturale și polimeri sintetici. Acestea sunt:

• în mod constant repetarea unități monomere, care sunt conectate prin intermediul unor interacțiuni diferite;
• polimerază grad (adică, numărul de monomeri) trebuie să fie foarte mare, în caz contrar, compusul va fi considerat un oligomer;
• determinarea orientării spațiale a macromoleculei;
• un set de proprietăți fizice și chimice importante unice pentru grup.

În general, substanța naturii polimeric diferită de cealaltă destul de ușor. Trebuie doar să se uite la formula lui să-l dau seama. Un exemplu tipic este bine-cunoscut din polietilenă, sunt utilizate pe scară largă în gospodărie și în industrie. Este un produs al reacției de polimerizare, care intră hidrocarburi nesaturate este etena sau etilen. Reacția este, în general, scrisă după cum urmează:

_NCH2 = _CH2 → (-CH-CH-) _n, unde n - este gradul de polimerizare al moleculelor care prezintă ca unități de monomer incluse în compoziția sa.

De asemenea, ca un exemplu, un polimer natural care este bine cunoscut, acest amidon. Mai mult decât atât, în acest grup de compuși aparțin amilopectina, celuloză, proteine de pui si multe alte substante.

Reacție, care a dus la macromolecula pot fi formate, sunt de două tipuri:

• polimerizare;
• policondensare.

Diferența este că, în al doilea caz, produșii de reacție sunt cu greutate moleculară mică. Structura polimerului poate varia, în funcție de atomii care o compun. De multe ori există forme liniare, dar există o rețea tridimensională, foarte complex.

Dacă vorbim despre forțele și interacțiunile care dețin unitățile monomere împreună, este posibil să se identifice o bază câteva:

• Waals Van der;
• legături chimice (covalentă, ionică);
• interacțiune elektronostaticheskoe.

Toți polimerii nu pot fi combinate într-o singură categorie, deoarece acestea au o natură complet diferită, metoda de formare și de a efectua funcții diferite. Proprietățile lor sunt, de asemenea, diferite. Prin urmare, există o clasificare care vă permite să partajați toți membrii acestui grup de substanțe în diferite categorii. Ea se bazează poate minți mai multe semne.

Clasificarea polimerilor

Dacă luăm în considerare baza compoziției calitative a moleculelor, toate substanțele pot fi determinate în trei grupe.

1. Produsele organice - cele care conțin carbon, hidrogen, sulf, oxigen, fosfor, azot. Asta este, acele elemente care sunt biogene. Exemple sunt în greutate polietilenă, clorură de polivinil, polipropilenă, vâscoză, nailon, polimer natural - proteină, acid nucleic și așa mai departe.
2. Elementorganic - o astfel de compoziție , care include unele anorganice și străine elementul biogenic. Cel mai adesea este siliciu, aluminiu sau titan. Exemple de astfel de macromolecule: sticla organica, steklopolimery, materiale compozite.
3. Anorganic - stau la baza atomilor de siliciu cu lanț în loc de carbon. Radicalii pot fi, de asemenea, o parte din ramurile laterale. Ei au deschis recent, la mijlocul secolului al XX. Folosit în medicină, construcții, inginerie și alte industrii. Exemple de silicon, cinnabar.

Dacă împărțiți polimerii de origine, este posibil să se identifice trei din grupul lor.

1. Polimerii naturali a căror utilizare este larg realizată cu cele vechi. Acestea sunt macromolecule pentru crearea de care omul nu face nici un efort. Acestea sunt produse de natura reacțiilor. Exemple: mătase, lână, proteină, acid nucleic, amidon, celuloză, piele, bumbac și altele.
2. Artificială. Acestea sunt macromolecule care sunt create de om, ci pe baza unor analogi naturali. Aceasta este doar a îmbunătăți și de a schimba proprietățile unui polimer natural existent. Exemple: cauciuc sintetic, cauciuc.
3. Sintetic - acești polimeri, crearea care doar persoana implicată. analogi naturali pentru ei acolo. Oamenii de stiinta dezvolta metode de sinteză noi materiale care sunt diferite pentru performanțe îmbunătățite. Astfel se nasc compuși polimerici sintetici de toate tipurile. Exemple: polietilenă, polipropilenă, mătase artificială, din fibre de acetat și altele asemenea.

Există o altă caracteristică, care reprezintă baza separării substanțelor din grup. Această reactivitate și rezistență termică. Alocați două categorii pentru acest parametru:

• termoplastic;
• termostabile.

Cea mai veche, importantă și deosebit de valoros este încă un polimer natural. Proprietatile sale sunt unice. Prin urmare, ne uităm la următoarea este această categorie de macromolecule.

Care substanță este un polimer natural?

Pentru a răspunde la această întrebare, mai întâi ne uităm în jurul tău. Asta ne înconjoară? Organisme vii din jurul nostru care mananca, respira, reproduce, floare și produc fructe și semințe. Și ei sunt din punct de vedere molecular? Ea compuși cum ar fi:

• proteine;
• acizi nucleici;
• polizaharide.

Deci, polimerul natural este, fiecare dintre compușii de mai sus. Astfel, se pare că viața din jurul nostru, există doar datorită prezenței acestor molecule. Din cele mai vechi timpuri, oamenii au folosit lut, amestecuri și soluții pentru consolidarea și construirea de case, fire țesute, lână, utilizate pentru crearea de îmbrăcăminte din bumbac, mătase, lână și piele de animale. polimeri organici naturali însoțit omul în toate etapele de formare și dezvoltare, și în multe feluri l-au ajutat pentru a obține rezultatele pe care le avem astăzi.

Însăși natura de a da tuturor la viața oamenilor a fost la fel de confortabil cu putință. De-a lungul timpului, cauciucul a fost descoperit, acesta a clarificat proprietățile sale remarcabile. Omul a învățat să folosească alimente pentru amidon, în tehnică - celuloza. polimer natural și este un camfor, care este de asemenea cunoscut inca din cele mai vechi timpuri. Rășini, proteine, acizi nucleici - toate sunt exemple de compuși în cauză.

Structura polimerilor naturali

Nu toți membrii acestei clase de compuși au aceeași structură. Astfel, polimeri naturali și sintetici pot varia considerabil. moleculele lor sunt orientate astfel încât cele mai profitabile și convenabil să existe în ceea ce privește energia. Cu toate acestea, multe specii naturale sunt capabile să se umfle și structura lor în procesul de schimbare. Există mai multe variante cele mai frecvente ale structurii de lanț:

• liniar;
• ramificat;
• stelat;
• plat;
• ochiurilor de plasă;
• bandă;
• pieptene.

reprezentanții macromolecule artificiale și sintetice au o masă foarte mare, un număr foarte mare de atomi. Ele sunt create cu proprietăți dorite în mod specific. Prin urmare, structura lor planificate inițial pentru om. Polimerii naturali sunt, de asemenea, de multe ori, fie liniare sau ochiuri pe structura.

Exemple de macromoleculelor naturale

polimeri naturali și sintetici sunt foarte apropiate unul de altul. După ce a devenit prima baza pentru o secundă. Exemple de astfel de transformări sunt multe. Iată câteva dintre ele.

1. plastic convențional alb lăptos - acesta este un produs obținut prin tratarea celulozei cu acid azotic, cu adaos de camfor natural. Reacția de polimerizare are ca rezultat îngroșarea polimerului obținut și conversia în produsul dorit. Un plastifiant - camfor, făcându-l capabil de înmuiere atunci când este încălzit și schimba forma.
2. mătase acetat, fibre amoniacal, vascoza - sunt toate exemple de fire, fibre, care sunt obținute pe baza celulozei. Stofa din bumbac natural si lenjerie nu sunt la fel de puternic, nu genial, ușor de cutelor. Dar analogii artificiale ale acestor deficiențe defavorizate, ceea ce face ca utilizarea lor este foarte atractiv.
3. Piatra artificiala, materiale de construcții, amestecuri, piele - este de asemenea exemple de polimeri derivați din materiale naturale.

O substanță care este un polimer natural, și poate fi utilizată în forma sa adevărată. Astfel de exemple sunt prea multe:

• colofoniu;
• chihlimbar;
• amidon;
• amilopectina;
• celuloză;
• blană;
• lână;
• bumbac;
• mătase;
• ciment;
• argilă;
• var;
• proteine;
• acid nucleic și așa mai departe.

Este clar că, înainte de a ne-o clasă de compuși este foarte mare, practic, importante și semnificative pentru oameni. Acum, să ne ia în considerare mai detaliat unii reprezentanți ai polimeri naturali, care sunt foarte populare în acest moment.

Mătase și lână

Formula de complex polimer mătase naturală, deoarece compoziția sa chimică este exprimată prin următoarele componente:

• fibroină;
• sericin;
• ceruri;
• grăsimi.

Însuși proteina majoră - fibroină, are un membru al mai multor specii de aminoacizi. Dacă este prezent acesta la lanțul polipeptidic, va arata astfel: _(-NH-CH2 - CO-NH-CH _{(CH3) -CO-NH-CH2} - CO-) _n. Și aceasta este doar o parte din ea. Dacă ne imaginăm că la structura prin intermediul van der Waals se alătură nu mai puțin complex moleculă de proteină sericin, acestea sunt amestecate împreună într-o singură conformație cu o ceară și grăsimi, este de înțeles de ce este dificil de a descrie formula de mătase naturală.

Până în prezent, o mare parte din acest produs furnizează China, pentru spatiile deschise, există un habitat natural pentru principalul producător - viermi de mătase. Anterior, din moment ce cele mai vechi timpuri, mătase naturală este foarte apreciat. Afford haine de la el s-a putut, oamenii bogați numai nobile. Astăzi, multe dintre caracteristicile țesutului este slabă. De exemplu, el puternic magnetizate și mototolită, în plus, expunerea la soare își pierde luciul și pierde luciul. Prin urmare, mai utilizați în derivați sintetici ai acestora.

Lana - este, de asemenea, un polimer natural ca produs al funcțiilor vitale ale pielii și a glandelor sebacee de animale. Pe baza acestei tricotaje fabricate produs proteic, care, ca de mătase, este un material valoros.

amidon

amidon natural este o viață de plante polimer produs. Ele se produc ca urmare a procesului de fotosinteză și se acumulează în diferite părți ale corpului. Compoziția sa chimică:

• amilopectina;
• amiloză;
• alfa-glucoză.

Structura spațială a amidonului este foarte ramificat, dezordonate. Din cauza amilopectină incluse, este capabil de umflare în apă, devenind un așa-numita pastă. Această soluție coloidală este utilizată în domeniu și industrie. Medicina, industria alimentară, producția de adezivi tapet - este, de asemenea, utilizarea substanței.

Printre plantele care conțin cantitatea maximă de amidon poate fi identificat:

• porumb;
• cartofi;
• orez;
• grâu;
• cassava;
• ovăz;
• hrișcă;
• banane;
• sorg.

Pe baza acestei coace pâine biopolimer, face paste, gatiti jeleu, cereale și alte produse alimentare.

celuloză

Din punct de vedere al chimiei, substanța - este un polimer a cărui compoziție este exprimată prin formula (C ₆ H ₅ O _{5) n.} lanț unitate Monomer este un beta-glucoză. Locul principal de conținutul de celuloză - este pereții celulelor de plante. Acesta este motivul pentru care lemnul - o sursă valoroasă de acest compus.

Celuloza - un polimer natural, care are o structură spațială liniară. Acesta este utilizat pentru producerea următoarelor tipuri de produse:

• celulozei și a produselor din hârtie;
• blănuri artificiale;
• diferite tipuri de fibre sintetice sau artificiale;
• bumbac;
• materiale plastice;
• pulbere fără fum;
• filme și așa mai departe.

Este evident că valoarea sa industrială este mare. Pentru acest compus poate fi utilizat în producție, ar trebui să înceapă să extragă din plante. Acest lucru se face prin fierbere continuă a lemnului în dispozitive speciale. Prelucrarea ulterioară, precum și reactivii utilizați pentru digestie sunt diferite. Există mai multe moduri:

• sulfit;
• nitrat;
• soda;
• sulfat.

După un astfel de tratament, produsul conține încă impurități. În centrul acestei lignină și hemiceluloză. Pentru a scăpa de ele, pulpa este tratată cu clor sau alcalin.

La om, nu există nici o astfel de catalizatori biologici, care au reușit să rupă în jos acest biopolimer complex. Cu toate acestea, unele animale (ierbivore), adaptată la aceasta. stomacul lor rezolva anumite bacterii care le fac pentru ei. În schimb organisme derivă energie pentru viață și habitat. Această formă de simbioză este extrem de benefic pentru ambele părți.

cauciuc

Acest polimer natural având o valoare economică valoroasă. Pentru prima dată a fost descris de Robert Cook, care într-una din călătoriile sale l-au găsit. Sa întâmplat așa. După aterizare pe insula unde nativii locuiau necunoscute lui, el a fost întâmpinat cu căldură de ei. Atenția lui a fost atrasă de copiii locali, care au jucat un subiect neobișnuit. Acest corp sferic este respins de pe podea și a sărit în sus ridicat în aer, apoi a revenit.

Întrebați localnicii despre ceea ce se face din această jucărie, Cook a aflat că acest lucru se solidifică sucul unui copac - Hevea. Mult mai târziu, sa constatat că acesta este un cauciuc biopolimer.

Natura chimică a compusului cunoscut - este izoprenul, polimerizare supuse unei naturale. cauciuc Formula (C ₅ H _{8) n.} Proprietățile sale, datorită cărora el este atât de apreciate, după cum urmează:

• elasticitate;
• durabilitate;
• izolații electrice;
• etanș la apă.

Cu toate acestea, există dezavantaje. În condiții de frig devine fragil si casant, iar căldura - lipicios și vâscos. De aceea, a fost nevoie pentru sinteza analogilor de baze artificiale sau sintetice. Cauciucurile de azi sunt utilizate pe scară largă în inginerie și aplicații industriale. Cele mai importante produse pe baza acestora:

• cauciuc;
• abanos.

chihlimbar

Este un polimer natural, deoarece rășina este în structura sa, fosilă forma. Structura spațială - cărămidă polimer amorf. Foarte inflamabil, se poate aprinde flacăra unui meci. Are proprietăți de luminescență. Aceasta este o calitate foarte importantă și valoroasă, care este utilizat în bijuterii. Ornamente pe baza de chihlimbar este foarte frumos și în cerere.

În plus, biopolimer utilizate în scopuri medicale. Deoarece este fabricat de vopsele șmirghel pe diverse suprafețe.