Πολυμερή και υλικά κατασκευασμένα από αυτά,είδη οικιακής χρήσης, εξοπλισμός είναι ένα σημαντικό μέρος της βιομηχανίας και της ανθρώπινης ζωής γενικά. Δυστυχώς, οι φυσικοί πόροι έχουν εξαντληθεί σημαντικά κατά τη χρήση τους. Επομένως, οι άνθρωποι έπρεπε να μάθουν πώς να συνθέσουν τεχνητά υλικά που έχουν πολλά σημαντικά τεχνικά χαρακτηριστικά. Ένα από αυτά είναι το πολυπροπυλένιο. Ο χημικός τύπος αυτής της ένωσης, τα χαρακτηριστικά των ιδιοτήτων του και η δομή του μορίου θα εξεταστούν κατά τη διάρκεια του άρθρου.
Πολυμερή - γενικά χαρακτηριστικά
Αυτή η κατηγορία ενώσεων περιλαμβάνει αυτές πουέχουν πολύ υψηλό μοριακό βάρος. Εξάλλου, τα πολυμερή είναι σύνθετες οργανικές ενώσεις που αποτελούνται από επαναλαμβανόμενες μονομερείς μονάδες, οι οποίες μπορεί να κυμαίνονται από αρκετές δεκάδες έως εκατοντάδες, χιλιάδες και εκατομμύρια.
Μεταξύ όλων των πολυμερών, διακρίνονται οι ακόλουθες ομάδες:
- Φυσική προέλευση - πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα, μόρια ATP και ούτω καθεξής.
- Τεχνητό - αυτά που δημιουργούνται με βάση φυσικά, αλλά έχουν τροποποιηθεί χημικά για να βελτιώσουν τα τεχνικά χαρακτηριστικά Για παράδειγμα, τεχνητά καουτσούκ.
- Συνθετικά - αυτά που δημιουργούνται μόνο απόχημικές αντιδράσεις, σύνθεση σε εργαστήρια και βιομηχανικά εργοστάσια. Παραδείγματα περιλαμβάνουν συνθετικά υφάσματα και ίνες, πολυαιθυλένια, συνθετικά ελαστικά, χλωριούχο πολυβινύλιο, πολυπροπυλένιο και άλλα.
Όλες οι καθορισμένες ομάδες πολυμερών είναι σημαντικές βιομηχανικές πρώτες ύλες για την παραγωγή και παραγωγή διαφόρων εξοπλισμών, οικιακών ειδών, πιάτων, παιχνιδιών, επίπλων και άλλων πραγμάτων.
Εκπρόσωποι των πιο σημαντικών συνθετικών πολυμερών
Ο χημικός τύπος ενός από τους σημαντικότερους εκπροσώπους των συνθετικών πολυμερών γράφεται ως (-CH2-SN2-)n... Αυτό είναι πολυαιθυλένιο.Οι περιοχές χρήσης της είναι γνωστές. Πρόκειται για οικιακές ανάγκες (οικιακές ταινίες) και βιομηχανίες και βιομηχανίες τροφίμων (υλικό συσκευασίας). Ωστόσο, αν και είναι το πιο συνηθισμένο, απέχει πολύ από τον μοναδικό αντιπρόσωπο που είναι εξαιρετικά σημαντικό για τον άνθρωπο. Μπορείτε επίσης να ονομάσετε τέτοια πολυμερή όπως:
- χλωριούχο πολυβινύλιο.
- πολυπροπυλένιο
- πολυισοβουτυλένιο;
- πολυστερίνη;
- τεφλόν;
- οξικό πολυβινύλιο και άλλα.
Στον κατασκευαστικό τομέα, καθώς και στην κατασκευή πιάτων, ένα τέτοιο υλικό όπως το πολυπροπυλένιο παίζει σημαντικό ρόλο. Επομένως, περαιτέρω θα εξετάσουμε με ακρίβεια τα χαρακτηριστικά του από χημική άποψη.
Τύπος πολυπροπυλενίου
Από την άποψη της επιστήμης της χημείας, η σύνθεση μιας δεδομένης ουσίας μπορεί να εκφραστεί σε διαφορετικούς τύπους τύπων. Η πρώτη επιλογή είναι η μοριακή σημειογραφία. Σε αυτήν την περίπτωση, ο τύπος πολυπροπυλενίου μοιάζει με αυτό: (Γ3H6)n... Το τελευταίο η δηλώνει τον βαθμό πολυμερισμού, δηλαδή τον αριθμό των δομικών μονάδων εκκίνησης στη μακροχρόνια.
Ένα τέτοιο ρεκόρ μας επιτρέπει να συμπεράνουμε ότιτην ποιοτική και ποσοτική σύνθεση του μορίου. Το πολυπροπένιο αποτελείται από άτομα άνθρακα και υδρογόνου, και ο αριθμός τους στη μονάδα μονομερούς είναι 3/6, αντίστοιχα, και στη συνολική αλυσίδα εξαρτάται από τον δείκτη n. Εάν μιλάμε για την ίδια τη δομή της ένωσης, για τη σειρά των δεσμών ατόμων στο μόριο, τότε απαιτείται άλλος τύπος καταγραφής της ουσίας.
Πολυπροπυλένιο: συντακτικός τύπος
Ο τύπος της σημειογραφίας που δείχνει τη σειρά με την οποία τα άτομα ενώνονται σε ένα μόριο ονομάζεται συντακτικός τύπος. Για την ουσία που εξετάζουμε, θα μοιάζει με αυτό: (-СН2-CH-CH3-)n... Είναι προφανές ότι το γενικά αποδεκτό σθένος των ατόμων στοοργανική χημεία διατηρείται σε αυτήν την περίπτωση. Ο τύπος του πολυπροπυλενίου ή του πολυπροπενίου δείχνει ποια μονάδα μονομερούς είναι η βάση της ένωσης. Σχηματίζεται από ακόρεστο υδρογονάνθρακα (αλκένιο) προπένιο ή προπυλένιο. Ο εμπειρικός τύπος του: Γ3H8.
Έναρξη μονομερούς
Ο τύπος μονομερούς για την παραγωγή πολυπροπυλενίου έχει ως εξής: (-CH2-CH-CH3-).Εάν αυτό το θραύσμα επαναληφθεί αρκετές εκατοντάδες φορές, τότε έχουμε ένα ολόκληρο μακρομόριο συνθετικού πολυμερούς, το οποίο είναι το εν λόγω υλικό. Επιπλέον, έχουμε ήδη δείξει ότι, γενικά, ένα συνηθισμένο αλκένιο, προπένιο, θα πρέπει να θεωρείται το αρχικό υλικό για την αντίδραση πολυμερισμού. Είναι ένα μονομερές πολυπροπυλενίου. Ο συντακτικός τύπος θα γραφτεί ως CH3-CH = CH2... Όταν ο διπλός δεσμός σπάσει κατά τον πολυμερισμό, σχηματίζεται το επιθυμητό θραύσμα. Η ίδια μονομερής μονάδα που επαναλαμβάνεται σχηματίζει ένα μακρομόριο πολυμερούς.
ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ
Τύπος πολυπροπυλενίου (-CH2-CH-CH3-)n σας επιτρέπει να κρίνετε τα φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά του. Ας απαριθμήσουμε τα κύρια.
- Φυσικές ιδιότητες αυτού του πολυμερούς: πυκνότητα 0,91 g / cm3, σκληρό, ανθεκτικό στην τριβή, όχιδιαβρωμένος. Το χρώμα είναι λευκό, αδιαφανές. Δεν υπάρχει μυρωδιά. Είναι αδιάλυτο στο νερό και στους οργανικούς διαλύτες σε κανονικές θερμοκρασίες. Με δείκτη πάνω από 100 0Το C διαλύεται σε ενώσεις υδρογονανθράκων. Αρχίζει να μαλακώνει μετά το 140 0C, στα 170 0C λιώνει. Διαθέτει αντοχή στη θερμότητα και τον παγετό.
- Χημικές ιδιότητες.Όσον αφορά τη δραστηριότητα, το πολυπροπένιο μπορεί να ταξινομηθεί ως σχεδόν αδρανής ουσία. Είναι ικανό να αλληλεπιδρά μόνο με ιδιαίτερα ισχυρά οξειδωτικά: ατμό αζώτου, χλωροσουλφονικών οξέων, ελαίου, ενεργών αλογόνων (φθόριο, χλώριο). Δεν αλληλεπιδρά καθόλου με το νερό, ακόμη και σε υψηλές θερμοκρασίες. Αντιδρά με οξυγόνο μόνο όταν ακτινοβολείται με υπεριώδες φως, η διαδικασία συνοδεύεται από την καταστροφή του πολυμερούς. Σε οργανικούς διαλύτες, διογκώνεται και διαλύεται με αυξανόμενη θερμοκρασία.
Οι υποδεικνυόμενες ιδιότητες μπορούν να αποδοθούν σετα τεχνικά χαρακτηριστικά του ίδιου του υλικού, το οποίο χρησιμοποιείται στη βιομηχανία. Ωστόσο, δεν δημιουργείται το ίδιο πολυπροπυλένιο ίσο. Υπάρχουν ειδικά σταθεροποιητικά πρόσθετα με τη βοήθεια των οποίων δημιουργούνται διαφορετικές ποιότητες του εν λόγω πολυμερούς.
Προδιαγραφές υλικού
Υπάρχουν πολλές βασικές ιδιότητες που διαθέτει το υλικό πολυπροπυλενίου. Τα χαρακτηριστικά του έχουν ως εξής:
- Όταν θερμαίνεται, μπορεί να λιώσει, να μαλακώσει προκαταρκτικά.
- Δεν έχει αγώγιμες ιδιότητες.
- Ανθεκτικό στους κραδασμούς, ανθεκτικό.
- Ανθεκτικό στην τριβή.
- Γερνάει όταν εκτίθεται στον ήλιο και το οξυγόνο, αλλά η διαδικασία είναι αρκετά αργή.
- Ως πολυμερές, έχει χαμηλό μοριακό βάρος.
- Είναι λευκό, ημιδιαφανές, άγευστο και άοσμο.
- Όταν καίγεται, δεν εκπέμπει επιβλαβείς ουσίες, εκπέμπει ένα ελαφρύ λουλουδάτο άρωμα.
- Είναι εύκαμπτο, ανθεκτικό, ανθεκτικό σε διάφορα είδη βρωμιάς.
- Διαθέτει αντοχή στη θερμότητα και τον παγετό.
Όλες οι ιδιότητες του πολυπροπυλενίου χαρακτηρίζονται ωςυλικό σας επιτρέπει να το χρησιμοποιήσετε για διαφορετικές ανάγκες. Είναι εύκολο στη χρήση, εύκολο στη συντήρηση και στην πράξη σε οποιονδήποτε τομέα της εθνικής οικονομίας.
Συνολικά, υπάρχουν τρεις βασικοί τύποι αυτού του υλικού:
- επιτίθεται
- συνδιοτακτικό;
- ισοτακτική.
Η κύρια διαφορά μεταξύ τους είναι η χωρικήδομή του μορίου. Συγκεκριμένα, η θέση των ομάδων μεθυλίου στην αλυσίδα. Επίσης, τα τεχνικά χαρακτηριστικά επηρεάζονται από τα σταθεροποιητικά πρόσθετα, την ποσότητα των μονομερών μονάδων στη μακροδομή.
Αυτό το υλικό παράγεται είτε με τη μορφή κρυσταλλικών κοκκωδών δομών, είτε με τη μορφή ινών, φύλλων.
Περιοχές χρήσης
Το υλικό είναι πολυπροπυλένιο που χρησιμοποιείται γιαπαραγωγή διαφόρων ταινιών, δοχείων συσκευασίας, δοχείων τροφίμων. Από αυτήν κατασκευάζονται συνηθισμένα πλαστικά ποτήρια και άλλα είδη επιτραπέζιου σκεύους μιας χρήσης. Αυτό το υλικό χρησιμοποιείται για την κατασκευή ανθεκτικών, ανθεκτικών σε χημικά σωλήνων υγιεινής από πολυπροπυλένιο.
Χρησιμοποιείται επίσης για τη δημιουργία ηχομονωτικών υλικών. Η ταινία αγωγού είναι επίσης ένας τύπος πολυπροπυλενίου.
Το ατακτικό υλικό χρησιμοποιείται για την κατασκευή:
- μαστίχη;
- κόλλες;
- στόκος;
- κολλώδεις ταινίες;
- επιφάνειες δρόμου και ούτω καθεξής.
Ένας μεγάλος αριθμός φύλλων από πολυπροπυλένιο, ίνες χρησιμοποιούνται για την κατασκευή παιχνιδιών, χαρτικών ειδών, ειδών οικιακής και οικιακής χρήσης.