Polímero natural - aplicación da fórmula e

A maioría dos modernos materiais de construción, produtos farmacéuticos, tecidos, artigos de uso doméstico, envasado e material de consumo son polímeros. É un grupo de compostos que teñen os trazos característicos. Moitos deles, pero, a pesar diso, o número de polímeros segue crecendo. Despois de todos os químicos sintéticos descubertos cada ano máis e máis novas substancias. Neste caso, un significado especial en todas as veces que un polímero natural. Cales son esas moléculas sorprendentes? Cales son as súas características e cales son as características? As respostas a estas preguntas no artigo.

Polímeros: características xerais

Desde o punto de vista da química, o polímero é considerada como unha molécula con un gran peso molecular desde algúns miles a millóns de unidades. Con todo, ademais desta función, aínda hai algúns nos que a substancia pode ser precisamente clasificadas como naturais e polímeros sintéticos. Son eles:

• constantemente repetindo unidades monoméricas, que son conectados a través de diferentes interaccións;
• polimerase grao (isto é, o número de monómeros) debe ser moi alto, se non o composto sería considerado un oligómero;
• a determinación da orientación espacial da macromolécula;
• un conxunto importante de propiedades físicas e químicas únicas para o grupo.

En xeral, a substancia de natureza polimérica distinguíbel doutro con bastante facilidade. Basta ollar para a súa fórmula para descubrir iso. Un exemplo típico é o polietileno ben coñecido, son amplamente utilizados no fogar e na industria. É un produto da reacción de polimerización, que entra hidrocarburo insaturado é etileno ou etileno. A reacción é xeralmente escrita como segue:

n CH ₂ = CH ₂ → (-CH-CH-) _n, no que n - representa o grao de polimerización das moléculas que mostran como unidades monoméricas incluídas na súa composición.

Ademais, como un exemplo, un polímero natural, que é ben coñecido, este amidón. Ademais, neste grupo de compostos pertencen amilopectina, celulosa, proteínas de galiña e moitas outras substancias.

Reacción, o que resultou na macromolécula poden ser formados, son de dous tipos:

• polimerización;
• policondensação.

A diferenza é que no segundo caso, os produtos da reacción son de baixo peso molecular. A estrutura do polímero pode variar, dependendo dos átomos que constitúen. Moitas veces, hai formas lineais, pero non é unha malla tridimensional, moi complexo.

Se falamos sobre as forzas e interaccións que manteñen as unidades monoméricas xuntos, é posible identificar algúns básica:

• forzas de Van der Waals;
• enlace químico (covalente, iónico);
• interacción elektronostaticheskoe.

Todos os polímeros non poden ser combinadas nunha categoría porque eles teñen unha natureza diferente, o método de formación e realizar funcións distintas. As súas propiedades son tamén diferentes. Polo tanto, non é unha clasificación que permite que comparta todos os membros deste grupo de sustancias en distintas categorías. Baséase se pode atopa-se varios sinais.

clasificación dos polímeros

Se tomamos a base da composición cualitativa de moléculas, as substancias pode ser determinada en tres grupos.

1. Os orgánicos - os que conteñen carbono, hidróxeno, xofre, osíxeno, fósforo, nitróxeno. Isto é, aqueles elementos que son Biogênicas. Exemplos son o polietileno de peso, de cloruro de polivinilo, polipropileno, rayon, nylon, polímero natural - proteína, ácido nucleico e así por diante.
2. Elementorganic - tal composición que inclúe algúns inorgánico e estraños elemento biogénico. Na maioría das veces é de silicio, aluminio ou titanio. Exemplos de tales macromoléculas: vidro orgánico, steklopolimery, materiais compostos.
3. Inorgánica - están na base dos átomos de silicio da cadea en vez de carbono. Os radicais poden ser parte das ramas laterais. Eles abriron recentemente, a mediados do século XX. Usado na medicina, construción, ingeniería e outras industrias. Exemplos de silicona, cinnabar.

Se dividir os polímeros en orixe, é posible identificar tres do seu grupo.

1. polímeros naturais cuxo uso é amplamente realizada coa idade. Estes son macromoléculas para creación de que a persoa non fai ningún esforzo. Son produtos da natureza das reaccións. Exemplos: seda, la, proteína, ácido nucleico, amidón, celulosa, coiro, algodón e outros.
2. Artificial. Estes son macromoléculas que son creados polo home, pero en base a análogos naturais. Isto é só mellorar e cambiar as propiedades dun polímero natural existente. Exemplos: caucho sintético, de goma.
3. Sintético - estes polímeros, a creación das cales só a persoa implicada. análogos naturais para eles alí. Científicos desenvolver métodos para sintetizar novos materiais que son diferentes a un rendemento mellorado. Así nacen os compostos poliméricos sintéticos de todo tipo. Exemplos: polietileno, polipropileno, rayon, fibra de etilo e similares.

Hai outra característica, a cal é a base da separación das sustancias do grupo. Esta reactividade ea resistencia térmica. Reservar dúas categorías para este parámetro:

• termoplástico;
• termofixos.

O máis antigo, importante e sobre todo valiosa aínda é un polímero natural. As súas propiedades son únicas. Polo tanto, o próximo ollar para el é a categoría de macromoléculas.

Cal substancia é un polímero natural?

Para responder a esta pregunta, primeiro ollar ao seu redor. Que nos rodea? organismos en torno a nós que comer, respirar, reproducir, flor e producen froitos e sementes vivo. E son, desde o punto de vista molecular? El compostos tales como:

• proteínas;
• ácidos nucleicos;
• polisacarideos.

Así, o polímero natural é, cada un dos compostos anteriores. Así, parece que a vida en torno a nós, só existe grazas á presenza destas moléculas. Desde os tempos antigos, as persoas usaban arxila, mesturas e solucións para o fortalecemento e construción de vivendas, fíos de tea, la, usado para a creación de roupa de algodón, seda, la e pel de animais. polímeros orgánicos naturais acompañou o home en todos os pasos da súa formación e desenvolvemento, e de moitas maneiras o axudou a alcanzar os resultados que temos hoxe.

A propia natureza de dar todo para a vida das persoas foi o máis cómodo posible. Co paso do tempo, a goma foi descuberto, aclarou súas propiedades notables. O home aprendeu a usar a comida para o amidón, na técnica - celulosa. polímero natural e é unha cânfora, que tamén é coñecido desde tempos antigos. Resinas, proteínas, ácidos nucleicos - son todos os exemplos de compostos baixo consideración.

A estrutura de polímeros naturais

Non todos os membros desta clase de compostos teñen a mesma estrutura. Así, polímeros naturais e sintéticos poden variar considerablemente. Súas moléculas están orientadas de xeito que o máis rendible e cómodo de existir en termos de enerxía. Con todo, moitas especies naturais son capaces de inchar ea súa estrutura durante o proceso de cambio. Existen diversas variantes máis comúns da estrutura da cadea:

• lineal;
• ramificado;
• estreladas;
• plana;
• Mesh;
• cinta;
• pente.

representantes macromoléculas artificiais e sintéticas teñen unha moi grande masa, un enorme número de átomos. Son creados con propiedades especialmente desexadas. Polo tanto, a estrutura do seu planeado orixinalmente para o home. polímeros naturais tamén son moitas veces quere lineal ou de malla na estrutura.

Exemplos de macromoléculas naturais

polímeros naturais e sintéticos son moi próximos uns dos outros. Tras a primeira tornándose a base para un segundo. Exemplos de tales transformacións son moitos. Aquí están algúns deles.

1. plástico convencional leitoso branco - este é un produto obtido por medio de tratamento de celulosa con ácido nítrico, coa adición de cânfora natural. A reacción de polimerización resulta no endurecemento do polímero obtido ea conversión para o produto desexado. Un plastificante - cânfora, tornándose a poder amolecer cando quecidos e cambiar a súa forma.
2. Acetato de seda, fibra de cupramónio, viscosa - son todos exemplos dos fíos, fibras, os cales son obtidos en base a celulosa. Tecidos fabricados a partir de algodón natural e liño non son tan fortes, non é brillante, fácil de Vinci. Pero análogos artificiais destas deficiencias desfavorecidas, o que fai o seu uso é moi atractivo.
3. pedra artificial, materiais de construción, mesturas, coiro - é tamén exemplos de polímeros derivados de materiais naturais.

Unha substancia que é un polímero natural, e poden ser utilizados na súa forma verdadeira. Tales exemplos son moitos:

• resina;
• ámbar;
• amidón;
• amilopectina;
• celulosa;
• peles;
• la;
• algodón;
• seda;
• cemento;
• arxila;
• cal;
• proteínas;
• ácido nucleico e así por diante.

Claro que ante nós unha clase de compostos é moi grande, practicamente importante e significativo para as persoas. Agora, imos considerar con máis detalle algúns representantes de polímeros naturais, que son moi populares no momento.

Seda e la

A fórmula do complexo natural polímero seda, porque a súa composición química é expresada polas seguintes compoñentes:

• fibroína;
• sericina;
• ceras;
• graxas.

El mesmo principal proteína - fibroína, ten un membro de especies máis aminoácidos. Se está presente para a cadea polipeptídica, isto será semellante a este: _{(-NH-CH2-CO-NH-CH (CH3) 2-co-} -CO-NH-CH) _n. E esta é só unha parte dela. Imaxinar que a estrutura por medio de van der Waals xunta non menos complexo molécula de proteína de sericina, que son mesturados en conxunto nunha única conformación cunha cera e graxas, é comprensible que sexa difícil describir fórmula seda natural.

Ata a data, a maior parte deste produto ofrece China, para os seus espazos abertos, hai un hábitat natural para o produtor principal - bicho da seda. Anteriormente, desde os tempos antigos, seda natural é moi apreciado. Mercar roupa del só podería nobres, as persoas ricas. Hoxe, moitas das características do tecido é pobre. Por exemplo, el fortemente magnetizados e arrugaran, ademais, a exposición ao sol perde o seu brillo e manchas. Polo tanto, máis en utilizar derivados sintéticos dos mesmos.

La - que tamén é un polímero natural como un produto de funcións vitais da pel e glándulas sebáceas de animais. Con base neste produto de proteína mallas fabricado, que, como a seda, é un material valioso.

amidón

amidón natural é unha vida vexetal polímero produto. Prodúcense como consecuencia do proceso de fotosíntese e acumulan-se en distintas partes do corpo. A súa composición química:

• amilopectina;
• amilose;
• alfa-glicosa.

A estrutura espacial do amidón é moi ramificado, desordenada. Debido a amilopectina incluído, é capaz de inchar en auga, tornándose un chamado pasta. Esta solución coloidal é usada na arte e industria. Medicina, industria alimentaria, produción de adhesivos de parede - é tamén o uso da sustancia.

Entre as plantas que conteñen a cantidade máxima de amidón poden ser identificadas:

• millo;
• pataca;
• arroz;
• trigo;
• mandioca;
• avea;
• trigo mouro;
• bananas;
• sorgo.

Na base deste biopolímero cocer pan, facer a masa, cociñar marmelada, cereais e outros produtos alimenticios.

celulosa

Desde o punto de vista da química, da sustancia - é un polímero cuxa composición é expresada pola fórmula (C ₆ H ₅ O _{5) n.} cadea de unidade de monómero é un beta-glicosa. Principal lugar de contido de celulosa - son as paredes celulares das plantas. É por iso que a madeira - unha valiosa fonte deste composto.

Celulosa - un polímero natural que ten unha estrutura espacial lineal. El é usado para a produción dos seguintes tipos de produtos:

• celulosa e produtos de papel;
• peles artificiais;
• diferentes tipos de fibras sintéticas ou artificiais;
• algodón;
• plásticos;
• sen fume en po;
• películas e así por diante.

É evidente que o seu valor industrial é grande. Para este composto pode ser usado na produción, debe ser para comezar a extraer das plantas. Isto faise por cocción continuo de madeira en dispositivos especiais. O tratamento posterior, así como os reactivos utilizados para a dixestión son diferentes. Existen varias maneiras:

• sulfito;
• nitrato;
• o refrixerante;
• sulfato.

Tras tal tratamento, o produto aínda contén impurezas. No corazón desta lignina e hemicelulosa. Para se librar deles, o cartafol é tratada con cloro ou alcalino.

En humanos, non hai como catalizadores biolóxicos que conseguiron romper este biopolímero complexa. Con todo, algúns animais (herbívoros), adaptado a este. O seu estómago resolver certas bacterias que fan isto por eles. Pola contra organismos derivar enerxía para a vida e hábitat. Esta forma de simbiose é moi beneficioso para ambas partes.

goma

Este polímero natural que ten valor económico valioso. Por primeira vez foi descrito por Robert Cook, que nunha das súas viaxes atopou. Aconteceu así. Tras o desembarco na illa, onde os nativos viviu descoñecido para el, foi calor recibidos por eles. A súa atención foi atraída polos nenos locais, que desempeñaron un tema inusual. Este corpo esférico é repelido do chan e incrementar-se no ar, logo devolto.

Pregunta a poboación local sobre o que está feito de este xoguete, Cook aprendeu que este solidifica o zume dunha árbore - Hevea. Máis tarde, verificouse que esta é unha goma biopolímero.

A natureza química do composto coñecido - é isopreno, polimerización sometidos natural. goma de fórmula (C ₅ H _{8) n.} As súas propiedades, debido a que é tan altamente considerado, como segue:

• elasticidade;
• durabilidade;
• illamento eléctrico;
• estanco.

Sen embargo, existen inconvenientes. En condicións de frío fai a Fraga e quebradizo, ea calor - pegajoso e viscoso. É por iso que houbo unha necesidade para a síntese de análogos de base de artificial ou sintético. gomas hoxe son amplamente utilizados en enxeñaría e aplicacións industriais. Os produtos máis importantes baseados neles:

• goma;
• ébano.

ámbar

É un polímero natural, xa que a resina se atopa na súa estrutura, a súa forma fósil. A estrutura espacial - ladrillo polímero amorfo. Altamente inflamable, pode acender a chama dun fósforo. Ten as propiedades luminecencia. Esta é unha calidade moi importante e valioso, que se usa en xoias. Enfeites para a base de ámbar é moi bonita e en demanda.

Ademais, o biopolímero utiliza finalidades médicas. Porque é fabricado revestimentos de pintura lixa para varias superficies.