Naturalny polimer – stosowanie preparatu i

Większość nowoczesnych materiałów budowlanych, farmaceutyki, materiały, artykułów gospodarstwa domowego, opakowań i materiałów eksploatacyjnych są polimery. Jest grupa związków, posiadających cechy charakterystyczne. Wiele z nich, ale mimo to liczba polimerów nadal rośnie. Po wszystkie syntetyczne chemicy odkryli każdego roku coraz więcej nowych substancji. W tym przypadku szczególne znaczenie w każdej chwili miał naturalny polimer. Jakie są te niesamowite cząsteczki? Jakie są ich cechy i jakie są cechy? Odpowiedzi na te pytania w artykule.

Polimery: ogólna charakterystyka

Z punktu widzenia chemii, polimer jest uważany za cząsteczkę dużej masie cząsteczkowej kilku tysięcy milionów jednostek. Jednakże, oprócz tej funkcji, nadal istnieje w której substancja może być precyzyjnie klasyfikowane jako naturalne i syntetyczne polimery. Są to:

• stale powtarzające się jednostki monomerowe, które są połączone za pomocą różnych interakcji;
• Stopień polimeryzacji (tj ilość monomerów), muszą być bardzo wysokie, poza tym związek, będą uważane za oligomer;
• określenia orientacji przestrzennej makrocząsteczki;
• zbiór ważnych właściwości fizycznych i chemicznych specyficznych dla danej grupy.

Na ogół, substancja o charakterze polimerowy odróżnialne od innych bardzo łatwo. Wystarczy tylko spojrzeć na jego wzoru to rozgryźć. Typowym przykładem jest znany z polietylenu, są szeroko stosowane w gospodarstwie domowym i przemyśle. Jest to produkt reakcji polimeryzacji, która wchodzi nienasyconym węglowodorem jest etylen lub etylen. Reakcję zazwyczaj napisany w sposób następujący:

_NCH2 = _CH2 → (-CH = CH-) _n, gdzie n – oznacza stopień polimeryzacji cząsteczek wykazujących jako jednostki monomerów zawartych w kompozycji.

Również jako przykład, naturalny polimer, który jest dobrze znany, to skrobia. Ponadto, w tej grupy związków należą amylopektyny, celulozy, białka kurczaka i wiele innych substancji.

Reakcji, w wyniku której makrocząsteczki mogą być utworzone, są dwojakiego rodzaju:

• polimeryzacji;
• polikondensacji.

Różnica polega na tym, że w drugim przypadku, produkty reakcji o niskiej masie cząsteczkowej. Struktura polimeru może zmieniać się, w zależności od atomów, które nie tworzą. Często istnieje forma liniowa, lecz nie jest to trójwymiarowa siatka bardzo skomplikowane.

Jeśli mówimy o siłach i interakcji, które posiadają jednostki monomeryczne razem, możliwe jest zidentyfikowanie kilku podstawowych:

• Van der Waalsa;
• wiązanie chemiczne (kowalencyjne, jonowe);
• elektronostaticheskoe interakcji.

Wszystkie polimery nie mogą być łączone w jednej kategorii, ponieważ mają zupełnie inny charakter, sposób tworzenia i wykonywać odmienne funkcje. Ich właściwości są różne. W związku z tym, istnieje klasyfikacja, która umożliwia udostępnianie wszystkich członków tej grupy substancji w różnych kategoriach. Opiera się ona może leżeć kilka znaków.

klasyfikacji polimerów

Jeżeli weźmiemy pod uwagę podstawę jakościowego składu cząsteczek, wszystkie substancje można określić w trzech grupach.

1. Substancje organiczne – te, które zawierają węgiel, wodór, tlen, siarkę, fosfor, azot. Oznacza to, że te elementy, które są biogenne. Przykładami są etylenowe, chlorek poliwinylu, polipropylen, jedwab sztuczny, nylon, naturalny polimer – białko, kwas nukleinowy, i tak dalej.
2. Elementorganic – taka kompozycja, która zawiera kilka obcych nieorganiczne i biogennego element. Najczęściej jest krzemu, aluminium lub tytanu. Przykłady takich makrocząsteczek: szkła organicznego, steklopolimery, materiałów kompozytowych.
3. Nieorganicznych – leżą na bazie łańcucha atomów krzemu zamiast węgla. Rodniki mogą być również częścią gałęzi bocznych. Są otwarte dopiero w połowie XX wieku. Stosowane w medycynie, budownictwie, inżynierii i innych branżach. Przykłady silikonów, cynobru.

Jeśli podzielić polimery pochodzenia, możliwe jest, aby zidentyfikować trzy ich grupy.

1. polimery naturalne, których stosowanie jest powszechnie wykonywane ze starym. Są to makrocząsteczki do tworzenia których człowiek nie czyni żadnego wysiłku. Są to produkty o charakterze reakcji. Przykłady: jedwab, wełna, białko, kwas nukleinowy, skrobia, celuloza, skóra, bawełna i inne.
2. Sztuczne. Są to makrocząsteczki, które są tworzone przez ludzi, ale na bazie naturalnych analogów. Który jest po prostu poprawić i zmienić właściwości istniejącego naturalnego polimeru. Przykłady: guma syntetyczna, guma.
3. Syntetyczne – te polimery, których powstanie tylko osoba zaangażowana. Naturalne analogi do nich tam. Naukowcy opracowanie metody syntezy nowych materiałów, które różnią się do poprawy wydajności. Zatem rodzą się syntetyczne związki polimerowe, wszelkiego rodzaju. Przykłady: polietylen, polipropylen, jedwab sztuczny, włókna octan i tym podobne.

Istnieje kolejna cecha, która jest podstawą rozdzielania substancji w grupie. Ten reaktywność i odporność termiczną. Przeznaczyć dwie kategorie dla tego parametru:

• termoplastycznego;
• termoutwardzalne.

Najstarszych, ważne i szczególnie cenne jest wciąż naturalny polimer. Jego właściwości są unikatowe. Dlatego obok spojrzeć na to jest ta kategoria makrocząsteczek.

Która to substancja jest naturalnym polimerem?

Aby odpowiedzieć na to pytanie, najpierw musimy spojrzeć wokół siebie. Który nas otacza? Organizmów żywych wokół nas, którzy jedzą, oddychać, reprodukować, kwitną i wytwarzają owoce i nasiona. I są one z punktu widzenia molekularnej? To związki, takie jak:

• białka;
• kwasów nukleinowych;
• polisacharydy.

Tak więc, polimer naturalny, to, że każdy z wyżej wymienionych związków. Tak więc wydaje się, że życie wokół nas istnieje tylko dzięki obecności tych cząsteczek. Od czasów starożytnych, ludzie używali gliny, miksy i rozwiązania dla wzmacniania i budowania domów, tkane przędzy, wełna, używane do tworzenia ubrań bawełna, jedwab, wełnę i skóry zwierząt. Naturalne polimery organiczne towarzyszyć człowiekowi na wszystkich etapach jego powstawania i rozwoju, a pod wieloma względami pomógł mu osiągnąć wyniki, które mamy dzisiaj.

Sama natura daje wszystkim życie ludzi był jak najbardziej komfortowy. Z biegiem czasu, guma została odkryta, to wyjaśnić swoje niezwykłe właściwości. Człowiek nauczył się wykorzystywać żywność skrobi, w technicznym – celulozy. Naturalny polimer i jest kamfora, który jest również znany od czasów starożytnych. Żywice, białka, kwasy nukleinowe, – wszystko to są przykłady związków pod uwagę.

Struktura polimerów naturalnych

Nie wszyscy członkowie tej klasy związków mają taką samą strukturę. Tak więc, polimery naturalne i syntetyczne, może się znacznie różnić. Ich cząsteczki są ułożone tak, że najbardziej opłacalne i wygodne istnieć pod względem energetycznym. Jednak wiele gatunków naturalnych mogą puchnąć i ich struktury w procesie zmiany. Istnieje kilka najczęstszych warianty struktury łańcucha:

• liniowy;
• rozgałęziony;
• gwiaździstego;
• płaski;
• mesh;
• taśmy;
• grzebień.

Sztucznych i syntetycznych makrocząsteczek przedstawiciele mają bardzo dużą masę, ogromną liczbę atomów. Są one tworzone z specjalnie pożądanych właściwości. Dlatego struktura pierwotnie planowane do człowieka. polimery naturalne są często liniowy lub o strukturze siatki.

Przykłady naturalnych makrocząsteczek

polimery naturalne i syntetyczne są bardzo zbliżone do siebie. Po raz pierwszy staje się podstawą do sekundy. Przykłady takich przekształceń jest wiele. Oto niektóre z nich.

1. Konwencjonalne mlecznobiały plastik – jest to produkt otrzymany przez obróbkę celulozy kwasem azotowym z dodatkiem naturalnego kamfory. Reakcję polimeryzacji prowadzi do utwardzenia otrzymanego polimeru i konwersję do żądanego produktu. Plastyfikator – kamforowy, co może zmiękczenia po podgrzaniu i zmieniać ich kształt.
2. Octan jedwabne włókno miedziowy, wiskoza – wszystko to są przykłady przędzy, włókien, które są otrzymywane w oparciu o celulozę. Tkaniny z naturalnej bawełny i lnu nie są tak silne, nie genialne, łatwo marszczyć. Ale syntetyczne analogi tych braków potrzebujących, co sprawia, że ich stosowanie jest bardzo atrakcyjna.
3. Sztuczny kamień, materiały budowlane, mieszaniny skóry – są również przykłady polimerów pochodzących z materiałów naturalnych.

Substancja, która jest naturalnym polimerem, i może być używany w jego właściwej postaci. Takie przykłady są zbyt wiele:

• kalafonii;
• bursztyn;
• skrobię;
• amylopektyny;
• celuloza;
• futro;
• wełny;
• bawełna;
• jedwab;
• cement;
• gliny;
• wapno;
• białka;
• Kwas nukleinowy, i tak dalej.

Oczywiste jest, że przed nami klasa związków jest bardzo duża, praktycznie ważne i znaczące dla ludzi. Rozważmy teraz bardziej szczegółowo niektóre przedstawicieli polimerów naturalnych, które są bardzo popularne w tej chwili.

Jedwabiu i wełny

Wzór naturalnego jedwabiu kompleksu polimerowego, ponieważ jej skład chemiczny jest wyrażona przez następujące składniki:

• fibroiny;
• serycyny;
• woski;
• tłuszcze.

Sam główne białko – fibroiny, ma przynależność więcej rodzajów aminokwasów. Jeśli obecny jest w łańcuchu polipeptydu, to będzie wyglądać następująco: (-NH-CH _2-CO-NH-CH (CH _{3) 2} -CO-CO-NH-CH) _n. A to jest tylko jego częścią. Jeśli wyobrazimy sobie, że do konstrukcji za pomocą der Waalsa dołącza van nie mniej skomplikowaną cząsteczkę białka serycyny, są mieszane razem w jednej konformacji z wosku i tłuszczu, to jest zrozumiałe, dlaczego trudno jest przedstawiać wzór naturalnego jedwabiu.

Do tej pory większość tego produktu dostarcza Chiny, na otwartych przestrzeniach, nie jest naturalnym siedliskiem dla głównego producenta – jedwabników. Wcześniej, od czasów starożytnych, naturalny jedwab jest bardzo ceniona. Pozwolić sobie ubrania z niego mogła tylko szlachetne, bogatych ludzi. Dziś wiele z cech tkanki jest słaba. Na przykład, silnie namagnesowane i pogniecione, dodatkowo, ekspozycja na słońce traci swój blask i niszczą. W związku z tym już w użyciu ich syntetyczne pochodne.

Wełna – jest także naturalnym polimerem jako produkt istotnych funkcjach skóry i gruczołów łojowych zwierząt. Na podstawie tego białka wytwarzanego produktu dzianiny, która, jak jedwab, jest cennym materiałem.

skrobia

skrobia naturalna jest produktem polimer życia roślin. Wytwarzają je w wyniku procesu fotosyntezy i gromadzą się w różnych częściach ciała. Jego skład chemiczny:

• amylopektyny;
• amylozy;
• a-glukozy.

Struktura przestrzenna skrobi bardzo rozgałęzione, nieuporządkowane. Ze względu na zawarte amylopektyny, że jest zdolny do pęcznienia w wodzie, stając się tzw pasta. Ten koloidalny roztwór jest stosowany w technice i przemyśle. Medycyna, przemysł spożywczy, produkcja klejów do tapet – jest również stosowanie substancji.

Wśród roślin, o maksymalnej ilości skrobi można rozpoznać:

• kukurydza;
• ziemniaki;
• ryżu;
• pszenicy;
• maniok;
• owies;
• gryka;
• banany;
• sorgo.

Na podstawie tych biopolimerów upiec chleb, zrobić makaron, gotować galaretki, zboża i innych produktów spożywczych.

celuloza

Z punktu widzenia chemii, substancja – jest to polimer, którego skład jest wyrażona wzorem (C _{6H 5} O _{5) n.} Urządzenie jest łańcuch monomeru beta-glukoza. Główne miejsce zawartości celulozy – to ściany komórkowe roślin. Dlatego drewno – cennym źródłem tego związku.

Celuloza – naturalny polimer, który ma liniową strukturę przestrzenną. Jest on używany do produkcji następujących rodzajów produktów:

• Produkty celulozowej i papieru;
• futra sztuczne;
• różne rodzaje włókien syntetycznych;
• bawełna;
• tworzywa sztuczne;
• Proszek bezdymny;
• filmy i tak dalej.

Jest oczywiste, że jej wartość przemysłowy jest wielki. Aby związek ten może być stosowany w produkcji, należy zacząć ekstrakt z roślin. Odbywa się to poprzez ciągłe gotowanie drewna w specjalnych urządzeniach. Dalsze przetwarzanie, a także odczynniki stosowane do ekstrakcji są różne. Istnieje kilka sposobów:

• siarczyn;
• azotan;
• Soda;
• siarczan.

Po takiej obróbce, produkt zawiera jeszcze zanieczyszczeń. W sercu tego ligniny i hemicelulozy. Aby się ich pozbyć, miazga traktuje się chlorem lub alkalicznych.

U ludzi nie ma takich katalizatorów biologicznych, które udało się przełamać ten złożony biopolimeru. Jednak niektóre zwierzęta (roślinożerne), przystosowane do tego. Ich żołądek uregulować pewne bakterie, które czynią to za nich. Zamiast organizmy czerpią energię do życia i środowisku. Ta forma symbiozy jest bardzo korzystne dla obu stron.

kauczuk

Ten naturalny polimer o cenną wartość ekonomiczną. Po raz pierwszy została opisana przez Roberta Cook, który w jednej ze swoich podróży znaleźli go. Stało się to w ten sposób. Po wylądowaniu na wyspie, gdzie tubylcy żył nieznany mu, był serdecznie powitani przez nich. Jego uwagę przyciąga miejscowych dzieci, którzy rozegrali niezwykły obiekt. Ten kształt sferyczny jest odpychana od podłogi i zerwała się wysoko w górze, wtedy zwracany.

Zapytaj miejscowych ludzi o tym, co jest wykonany z tej zabawki Cook dowiedział się, że ten krzepnie sok z drzewa – Hevea. Znacznie później, okazało się, że jest to guma biopolimerów.

Charakter chemiczny związku jest znany – izopren, poddana polimeryzacji naturalne. kauczuk (C ₅ H _{8) N.} Jego właściwości, dzięki którym jest on więc bardzo uważać, co następuje:

• elastyczność;
• trwałość;
• Izolacja elektryczna;
• wodoszczelne.

Istnieją jednak wady. W niskich temperaturach staje się kruche i łamliwe, a ciepło – kleiste i lepkie. Dlatego istnieje potrzeba opracowania syntezy analogów sztuczne lub syntetyczne podstawy. kauczuki są dziś powszechnie stosowane w inżynierii i przemyśle. Najważniejszymi produktami opartymi na nich:

• kauczuk;
• heban.

bursztyn

Jest to polimer naturalny, ponieważ żywica jest w swojej strukturze, kopalnych kształtu. Struktura przestrzenna – cegły bezpostaciowy polimer. Wysoce łatwopalny, może zapalić płomień zapałki. Posiada właściwości luminescencji. Jest to bardzo ważna i cenna jakość, która jest używana w jubilerstwie. Ozdoby na bazie bursztynu jest bardzo piękne i popyt.

Ponadto biopolimerów wykorzystywane w celach medycznych. Ponieważ jest on wytwarzany papier ścierny powłok malarskich na różnych powierzchniach.