Polimerai
5 (100%) 1 vote

Polimerai

,,Polimerai“

ReferatasPolimerai (gr. „poli“ – daug, „meros“ – dalis) – cheminiai

junginiai, susidedantys iš daug kartų pasikartojančių vienodų arba

skirtingų elementarių grandžių, t.y. monomerinių fragmentų. Polimerams

būdinga didelė santykinė molekulinė masė (nuo keleto tūkstančių iki kelių

milijonų). Dažnai jie vadinami stambiamolekuliais, arba makromolekuliais

junginiais.

Pirmą kartą polimerų terminą chemijoje pavartojo švedų mokslininkas

J. Berselijus 1833 m. Polimerais jis pavadino vienodos sudėties, bet

skirtingos molekulinės masės junginius.Polimerų skirstymas ir istorija

Polimerai skirstomi į gamtinius ir sintetinius. Gamtiniai polimerai:

celiuliozė, ligninas, krakmolas, baltymai (kolagenas, kazeinas ir kt.),

nukleino rūgštys, natūralusis kaučiukas plačiai paplitę augalijos bei

gyvūnijos pasaulyje ir žinomi jau seniai.

Sintetinių polimerų atsiradimas (pirmieji buvo polikondensacijos

produktai – poliesteriai) siejasi su organinės sintezės raidos pradžia.

1854 m. M. Bertlo atsitiktinai iš sebacino rūgšties ir glicerolio

susintetino oligomerinį esterį, o 1894 m. D. Forlenderis – iš fumaro

rūgšties ir etilenglikolio pirmąjį nesotų poliesterį. Panašiai ir su

poliamidų sinteze. Kaitindami aminorūgštį, T. Kurcijus ir E. Giobelis 1888

m. gavo poliamidinę dervą. 1899 m. atlikta ir e-aminokaprono rūgšties

polikondensacija. Karbamido formaldehidiniai oligomerai pirmąkart

susintetinti 1884 m. Pirmieji sintetiniai polimerai nebuvo vartojami nei

plastikams, nei pluoštui gaminti, nes turėjo blogas fizikines ir technines

savybes, taip pat trūko žaliavos jų gamybai.

Technologiniu požiūriu polimerinės medžiagos skirstomos į tris

pagrindines grupes: plastikus (plastmases), kaučiukus (elastomerus),

cheminius (t. y. sintetinius ir dirbtinius) pluoštus.

Pirmieji plastikai (paprastai tai kelių komponenčių mišinys, kurio

svarbiausią dalį sudaro polimerai) pradėti gaminti iš gamtinių medžiagų.

Vulkanizuojant natūralųjį kaučiuką siera, 1843 m. gautas vadinamasis

raginis kaučiukas – ebonitas, turintis iki 32% sieros. Plastifikuojant

celiuliozės nitratą – koloiksiliną kamparu, 1869 m. pagamintas

celiulioidas, o 1885 m. – kazeino plastikas galalitas. Iš gamtinių polimerų

gauti ir pirmieji cheminiai pluoštai: 1883 m. iš nitroceliuliozės

filjeriniu būdu, nusodinant ją iš alkoholio-eterio tirpalo į parūgštintą

vandenį, pradedamas gaminti nitroceliuliozinis pluoštas, o 1889 m. ir

viskozinis (iš ce-liuliozės ksantogenato šarminio tirpalo), pluoštas. Iš

sintetinių plastikų, pramonei svarbus buvo bakelitas – fenolio formaldehido

oligomeras (reaktoplastikas), kurio gamybos pradžia siejama su V. Smito ir

L. H. Bakelando darbais (1900-1909 m.).

Iki XX a. pradžios polimerų sintezė neturėjo jokių teorinių

pagrindų, rėmėsi empirija, atsitiktinėmis reakcijomis, organinės chemijos

žiniomis. Sukaupus eksperimentinių sintezės duomenų ir remiantis fizikinės

chemijos pasiekimais, jau buvo galima aiškintis polimerų sandaros

klausimus, reakcijų, mechanizmus bei specifiką. V. Ostvaldas pateikia

mechaninę koncepciją apie mo-lekulių dydį ir formą. Visų tuomet žinomų

polimerų fizikines mechanines savybes, ypatumus ir skirtumus tirpaluose nuo

mažamolekulių medžiagų bandyta aiškinti koloidine, t.y. miceline,

struktūros teorija. Buvo manoma, kad polimero molekulės sudarytos iš 50-100

dalelių monomerų, asocijuotų ir stabilizuotų į stambius agregatus –

miceles, kuriose monomerų tarpusavio sąveikos jė-gos tokios didelės, jog jų

nebegalima atskirti. Polimerų tirpalai buvo sutapatinami su koloidiniais

zoliais, nes pastebėta bendrų jų savybių: labai lėta difuzija,

sedimentacija, Brauno judesiai, Tindalio efektas, tiksotropija. Vėlesniais

tyrimais jau aptikta ir skirtingų požymių: polimerų išbrinkimas prieš

ištirpstant, padidintas polimerų tirpalų klampumas, termodinaminis

stabilumas ir koncentracijos pastovumas. Ieškant atsakymo į šiuos

klausimus, bandyta koloidus skirstyti į liofobinius ir liofilinius.

Polimerų tirpalai priskirti prie liofilinių koloidų, kuriems būdingas

didelis liofilinių dalelių, ir tirpiklio molekulių giminingumas, aukštas

solvatacijos laipsnis.

Vokiečių chemikas H. Staudingeris 1922 m. pradėjo vartoti

makromolekulės sąvoką ir vienas pirmųjų prieštaravo micelinei molekulių

agregacijos teorijai. Jis laikė, kad polimerai – visai nauja medžiagų

klasė. Jie sudaryti iš linijinių makromolekulių ir tirpdami disperguojasi

ne iki monomerinių, o iki makromolekulių. Pagal šią teoriją polimerų

tirpalai yra termodinaminėje pusiausvyroje, grįžtamosios sistemos,

vadinasi, jie tikrieji, o ne koloidiniai tirpalai – zoliai. Polimerinių ir

koloidinių medžiagų skirtumus ir panašumus 1937 m. argumentuotai

apibendrino V. Karginas, S. Lipatovas, S. Papkovas. Tyrimai parodė, kad

polimerų tirpaluose solvatacija
didelės įtakos neturi, nes elektrostatinės

sąveikos jėgos tarp didelių ir mažų molekulių yra beveik vienodos.

Atsiradus makromolekulinei teorijai, stambiamolekuliai junginiai buvo

atskirti nuo mažamolekulių medžiagų, susiformavo savarankiška polimerų

chemijos mokslo ir technologijos šaka. Prasidėjo naujas intensyvus

polimerų sintezės etapas.Molekulių sandara

Tokioms reakcijoms būdingi dvigubieji ar trigubieji ryšiai, pavyzdžiui:CH2 = CH + CH2 = CH + … → CH2— CH— + — CH2—CH— + … →

| | |

|

CH3 CH3 CH3

CH3

propenas (propilenas)(—CH2— CH— )n

|

CH3

PolipropilenasRaidė n rodo, kiek monomero molekulių susijungė vykstant

polimerizacijai; ji vadinama polimerizacijos laipsniu, o daug kartų

besikartojančios makromolekulėje atomų grupės – struktūrinėmis grandimis.

Pavyzdžiui, polietileno ir polipropileno struktūrinės grandys tokios:

Šiuo metu Jūs matote 50% šio straipsnio.
Matomi 763 žodžiai iš 1525 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.