Introduktion
1. Funktioner af polymerer
2. Klassificering
3. Typer af polymerer
4. Anvendelse
5. Videnskab af polymerer
Konklusion.
Liste over brugte kilder

Introduktion

Kæder af polypropylenmolekyler.

Polymerer.(Græsk. Πολύ- - meget; έέρος - del) - uorganisk og organisk, amorf og krystallinske stoffer.Modtaget ved at gentage forskellige grupper af atomer kaldet "monomere links", forbundet med lange makromolekyler med kemiske eller koordineringsobligationer. Polymeren er en højmolekylær forbindelse: antallet af monomerenheder i polymeren (graden af \u200b\u200bpolymerisering) bør være ret stor. I mange tilfælde kan antallet af links anses for tilstrækkelige til at tildele et molekyle til polymerer, hvis, når man tilføjer en anden monomerenhed, ændres molekylære egenskaber ikke. Som regel er polymerer stoffer med en molekylvægt fra flere tusinde til flere millioner.

Hvis forholdet mellem makromolekyler udføres ved hjælp af Van der Waals svage kræfter, kaldes de termoplast, hvis ved hjælp af kemiske bindinger - reaktorer. Lineære polymerer indbefatter for eksempel cellulose, for forgrenet, for eksempel amylopektin, der er polymerer med komplekse rumlige tredimensionelle strukturer.

I strukturen af \u200b\u200bpolymeren kan en monomer forbindelse isoleres - et gentagende strukturelt fragment omfattende flere atomer. Polymererne består af et stort antal gentagne grupper (links) af samme struktur, såsom polyvinylchlorid (-CH2-CHCI-) N, naturgummi osv. Højmolekylære forbindelser, som indeholder flere typer gentagne grupper, kaldes copolymerer eller heteropolymerer.

Polymeren er dannet af monomerer som et resultat af polymeriserings- eller polycondensationsreaktioner. Polymerer indbefatter talrige naturlige forbindelser: proteiner, nukleinsyrer, polysaccharider, gummi og andet organisk materiale. I de fleste tilfælde henvises konceptet til organiske forbindelserDer er dog mange uorganiske polymerer. Et stort antal polymerer opnås ved syntetiske af de enkleste forbindelser af elementer af naturlig oprindelse ved reaktionerne af polymerisering, polycondensation og kemiske transformationer. Navne på polymererne er dannet af monomerens navn med polypolyethylen-præfiks, polypropylen, polyvinylacetat osv.

1. Funktioner af polymerer

Særlige mekaniske egenskaber:

elasticitet - evnen til høje reversible deformationer ved en relativt lille belastning (gummi)

lille skrøbelighed af glasagtige og krystallinske polymerer (plast, organisk glas);

makromolekylernes evne til orientering under virkningen af \u200b\u200bet retningsmekanisk mekanisk felt (anvendt til fremstilling af fibre og film).

Funktioner af polymerer løsninger:

høj viskositet af opløsningen ved lav polymerkoncentration;

opløsningen af \u200b\u200bpolymeren forekommer gennem skridt af hævelse.

Særlig kemiske egenskaber.:

evnen til dramatisk at ændre sine fysikomekaniske egenskaber under virkningen af \u200b\u200bsmå mængder reagens (gummi vulkanisering, læderkaste osv.).

Særlige egenskaber af polymerer forklares ikke kun ved en stor molekylvægt, men også af det faktum, at makromolekyler har en kædelestruktur og har fleksibilitet.

2. Klassificering

Ved kemisk sammensætning er alle polymerer opdelt i organisk, elementorganisk, uorganisk.

Organiske polymerer.

Elementorganiske polymerer. De indeholder uorganiske atomer (SI, TI, AL) i hovedkæden af \u200b\u200borganiske radikaler kombineret med organiske radikaler. Der er ingen dem i naturen. Kunstigt opnåede repræsentative silikoneforbindelser.

Det skal bemærkes, at i tekniske materialer Brug ofte kombinationer af forskellige grupper af polymerer. Disse er sammensatte materialer (for eksempel glasfiber).

I form af makromolekyler er polymerer opdelt i lineær, forgrenet (specielt taskeformet), tape, flad, kamformet, polymergitter etc.

Polymerer er opdelt efter polaritet (påvirker opløseligheden i forskellige væsker). Polarmens polymerenheder bestemmes af tilstedeværelsen af \u200b\u200bdipoler i deres sammensætning - molekyler med en demonteret fordeling af positive og negative ladninger. I ikke-polære enheder kompenseres dipolmomenterne af atomobligationerne gensidigt. Polymerer, hvis links har betydelig polaritet, kaldet hydrofil eller polar. Polymerer med ikke-polære forbindelser - ikke-polær, hydrofobe. Polymerer indeholdende både polære og ikke-polære forbindelser kaldes amfiliner. Homopolymerer, hvert link, der indeholder både polære og ikke-polære store grupper, foreslået at kaldes amfiliske homopolymerer.

I forbindelse med opvarmning er polymererne opdelt i termoplastisk og termohærdende. Termoplastiske polymerer (polyethylen, polypropylen, polystyren) blødgøres under opvarmning, de smeltede selv, og når de blev afkølet størknet. Denne proces er reversibel. Termoreaktive polymerer, når de opvarmes, er irreversibel kemisk destruktion uden smeltning. Termoreaktive polymerermolekyler har en ikke-lineær struktur opnået ved tværbinding (for eksempel vulkanisering) af kædepolymermolekyler. De elastiske egenskaber af termosaktive polymerer er højere end den for termoplastika, men termohærdende polymerer har praktisk taget ikke fluiditeten, som et resultat af, som har mere lav spænding ødelæggelse.

Naturlige organiske polymerer dannes i plante- og dyrorganismer. De vigtigste af disse er polysaccharider, proteiner og nukleinsyrer, hvoraf i vid udstrækning består af planter og dyr, og som sikrer livets funktion på jorden. Det antages, at det afgørende stadium i forekomsten af \u200b\u200blivet på jorden var dannelsen af \u200b\u200benkle organiske molekyler af mere kompleks - høj molekylvægt (se kemisk evolution).

3. Typer af polymerer

Syntetiske polymerer. Kunstige polymermaterialer

En person har længe brugt naturlige polymere materialer i sit liv. Det er læder, pels, uld, silke, bomuld mv., Anvendes til fremstilling af tøj, forskellige bindemidler (cement, lime, ler), der danner tredimensionale polymere legemer med passende behandling, der er meget udbredt som byggematerialer. Imidlertid begyndte industriproduktionen af \u200b\u200bkædepolymerer i begyndelsen af \u200b\u200bXX århundrede, selvom forudsætningerne for dette forekom tidligere.

Næsten straks udviklede industriel produktion af polymerer i to retninger - ved at forarbejdning af naturlige organiske polymerer til kunstige polymermaterialer og ved at opnå syntetiske polymerer fra organiske lavmolekylære forbindelser.

I det første tilfælde er stor tonnageproduktion baseret på cellulose. Det første polymere materiale fra fysisk modificeret cellulose-celluloid - blev opnået i begyndelsen af \u200b\u200bXX århundrede. Storskala produktion af enkle og estere af cellulose blev organiseret før og efter anden verdenskrig og eksisterer til dato. Baseret på dem producerer film, fibre, malinger og lakker Og fortykningsmidler. Det skal bemærkes, at udviklingen af \u200b\u200bbiograf og fotografier kun var muligt på grund af udseendet gennemsigtig film. Fra nitrocellulose.

Fremstillingen af \u200b\u200bsyntetiske polymerer begyndte i 1906, da L. Belland patenterede den såkaldte bakelitharpiks - produktet af kondensationen af \u200b\u200bphenol og formaldehyd, som omdannes til en tredimensionel polymer. I årtier blev det brugt til fremstilling af elektriske instrumenter, batterier, fjernsyn, stikkontakter mv. Og bruges i øjeblikket ofte som et bindemiddel og klæbende stof.

Takket være Henry Fords bestræbelser begyndte den turbulente udvikling af bilindustrien først på baggrund af naturligt, så begyndte den syntetiske gummi på første verdenskrig. Produktionen af \u200b\u200bsidstnævnte blev mestret på tærsklen til 2. verdenskrig i Sovjetunionen, England, Tyskland og USA. I samme år er industriproduktionen af \u200b\u200bpolystyren og polyvinylchlorid, som er fremragende elektrisk isolerende materialer såvel som polymethylmethacrylat - uden organisk glas Under navnet "Plexiglas" ville være umuligt at massefly i krigens år.

Efter krigen blev produktionen af \u200b\u200bpolyamidfibre og væv (Kapron, Nylon) genoptaget, startede før krigen. I 50'erne. Xx århundrede. Polyesterfiber blev udviklet, og produktionen af \u200b\u200bvæv baseret på den kaldet loven eller polyethylenterephthalat blev udviklet. Polypropylen og nitron - kunstig uld lavet af polyacrylonitril, - lukning en liste over syntetiske fibre, der bruger moderne mand. Til tøj og produktionsaktiviteter. I det første tilfælde kombineres disse fibre meget ofte med naturlige cellulosefibre eller protein (bomuld, uld, silke). En epokerbar begivenhed i polymerernes verden var opdagelse i midten af \u200b\u200b50'erne fra det 20. århundrede og den hurtige industrielle udvikling af katalysatorer af tsigler-natta, hvilket førte til udseendet polymermaterialer. baseret på polyolefiner og frem for alt polypropylen og polyethylen lavt tryk (Før dette blev polyethylenproduktion mestret ved et tryk på ca. 1000 ATM.), Såvel som stereoregulære polymerer, der er i stand til krystallisation. De blev derefter introduceret i masseproduktion af polyurethaner - de mest almindelige tætningsmidler, klæbemiddel og porøse bløde materialer (skumgummi) såvel som polysiloxaner - elementanganiske polymerer, som er højere sammenlignet med organiske polymerer med varmebestandighed og elasticitet.

Listen er lukket af de såkaldte unikke polymerer syntetiseret i 60-70 gg. Xx århundrede. Disse indbefatter aromatiske polyamider, polyimider, polyestere, polyester-ketoner osv.; uundværlig egenskab Disse polymerer er tilstedeværelsen af \u200b\u200baromatiske cyklusser og (eller) aromatiske kondenserede strukturer. De er præget af en kombination af fremragende styrke og varmebestandighed.

Brandsikre polymerer.

Mange polymerer, såsom polyurethaner, polyester og epoxyharpikser, tilbøjelig til tænding, som ofte er uacceptabel i praktisk anvendelse. For at forhindre dette anvendes forskellige additiver, eller halogenerede polymerer anvendes. Halogenerede umættede polymerer syntetiseres ved inklusion i kondensation af chlorerede eller bromerede monomerer, for eksempel hexahloroe(HCHEMTFC), dibromneopentylglycol eller tetrabrompactsyre. Den største ulempe ved sådanne polymerer er, at når de forbrændes, er de i stand til at allokere gasser, der forårsager korrosion, som kan være destruktivt at påvirke en nærliggende elektronik. I betragtning af de høje krav til miljøsikkerhed, særlig opmærksomhed Den betales til højrevagtskomponenter: fosforforbindelser og metallerhydroxid.

Handlingen af \u200b\u200baluminiumhydroxid er baseret på, at vand, der forhindrer brændingen, skelnes under høj temperatureksponering. For at opnå effekten kræves der store mængder aluminiumhydroxid: efter vægt 4 af delen til en del af umættede polyesterharpikser.

Ammoniumpyrophosphat virker på et andet princip: Det forårsager charring, at sammen med et glasagtigt lag af pyrophosphater, isolerer plast fra oxygen, hæmmer spredningen af \u200b\u200bild.

Nye lovende fyldstof er lagdelte aluminosilicater, hvis produktion er skabt i Rusland.

4. Anvendelse

Tak værdifulde egenskaber. Polymerer anvendes i maskinteknik, tekstilindustri, landbrug og medicin, bil og skibsbygning, flyproduktion, i hverdagen (tekstil- og lædervarer, tallerkener, handsker og lakker, dekorationer og andre varer). Baseret på højmolekylære forbindelser fremstilles gummi, fibre, plast, film og maling belægninger. Alle stoffer af levende organismer repræsenterer højmolekylære forbindelser.

5. Videnskab af polymerer

Videnskaben om polymerer begyndte at udvikle sig som et uafhængigt område af viden til begyndelsen af \u200b\u200banden verdenskrig og blev dannet som en helhed i 50'erne. XX århundrede, når polymerernes rolle i udviklingen af \u200b\u200bden tekniske udvikling og vital aktivitet af biologiske genstande blev anerkendt. Det er tæt forbundet med fysik, fysisk, kolloid og organisk kemi og kan betragtes som et af de grundlæggende grundlag for moderne molekylærbiologi, genstande for at studere biopolymerer.

Liste over brugte kilder

1. Encyclopædi af polymerer, t. 1 - 3, lm. ed. V. A. Kargin, M., 1972 - 77;
2. Mahlis F. A., Fedyukin D. L., Terminologi Directory om Gummi, M., 1989;
3. Krivoshi V.N., Polymer Materials Tara, M., 1990;
4. Shefel V. O., Skadelige stoffer i plastik, M., 1991;

Abstrakt på emnet "polymerer" Opdateret: 18. januar 2018 af forfatteren: Videnskabelige artikler. Ru.

Polymermaterialer er kemiske højmolekylære forbindelser, der består af mange monomerer med mange molekylvægt (links) af samme struktur. Ofte anvendes følgende monomerkomponenter til fremstilling af polymerer: ethylen, vinylchlorid, vinyldenumchlorid, vinylcetat, propylen, methylmethacrylat, tetrafluorethylen, styren, urinstof, melamin, formaldehyd, phenol. I denne artikel vil vi i detaljer overveje, hvilke polymermaterialer der er, hvad er deres kemiske og fysiske egenskaber, klassificering og typer.

Typer af polymerer.

Feature Molecules. dette materiale. er en stor, der matcher følgende værdi: m\u003e 5 * 103. Tilslutninger med et mindre niveau af denne parameter (M \u003d 500-5000) kaldes oligomerer. I forbindelse med lav molekylvægt er meter mindre end 500. Følgende typer af polymere materialer kendetegnes: syntetisk og naturligt. Sidstnævnte er taget for at relatere naturgummi, glimmer, uld, asbest, cellulose osv. Imidlertid er hovedstedet besat af polymerer af syntetisk natur, som opnås som et resultat af processen med kemisk syntese fra forbindelser med lav molekylvægt. Afhængigt af metoden til fremstilling af materialer med høj molekylvægt, kendetegnes polymerer, som er skabt eller ved polycondensation eller ved anvendelse af fastgørelsesreaktionen.

Polymerisering

Denne proces er en union med komponenter med lav molekylvægt i høj molekylvægt for at opnå lange kæder. Størrelsen af \u200b\u200bpolymerisationsniveauet er antallet af "foranstaltninger" i molekylerne i denne sammensætning. Oftest indeholder polymere materialer fra tusind til ti tusind af deres enheder. Følgende frekvensforbindelser opnås ved polymerisering: polyethylen, polypropylen, polyvinylchlorid, polytetrafluorethylen, polystyren, polybutadien osv.

Polycondensation.

Denne proces er en trinvis reaktion, der ligger i forbindelsen eller et stort antal enkelt-type monomerer eller et par forskellige grupper (A og B) i polykondensatorer (makromolekyler) med samtidig dannelse af de følgende biprodukter: kuldioxid , chlorid, ammoniak, vand osv. Polykondensationshjælp er opnået siliconer, polysulfoner, polycarbonater, aminoplaster, phenoplaster, polyestere, polyamider og andre polymere materialer.

Polyprinting.

Under denne proces dannelse af polymerer som et resultat af reaktionerne på flere tilslutning af monomere komponenter, som indeholder begrænsningsreaktionsforeninger, til monomerer af uforudsete grupper (aktive cyklusser eller dobbeltbindinger). I modsætning til polycondensering fortsætter polyprintreaktionen uden at fremhæve biprodukter. Den vigtigste proces af denne teknologi anses for at hærdes og opnå polyurethaner.

Klassificering af polymerer

I sammensætning er alle polymere materialer opdelt i uorganisk, organisk og elementorganisk. Den første af dem glimmer, asbest, keramik osv.) Indeholder ikke atomcarbon. Thes af aluminium, magnesium, silicium osv., Organiske polymerer er den mest omfattende klasse, de indeholder carbon, hydrogen, nitrogen, svovl, halogen og oxygenatomer. Elementorganiske polymermaterialer er forbindelser, der i sammensætningen af \u200b\u200bhovedkæderne ud over de angivne og atomer af silicium, aluminium, titanium og andre elementer, der kan kombineres med organiske radikaler. I naturen opstår sådanne kombinationer ikke. Dette er udelukkende syntetiske polymerer. De karakteristiske repræsentanter for denne gruppe er forbindelser på et siliciumbaseret grundlag, hvis hovedkæde er baseret på oxygen- og siliciumatomer.

For at opnå polymerer med de nødvendige egenskaber, ikke "rene" stoffer, men deres kombinationer med organiske eller uorganiske komponenter, bruges ofte i teknikken. Godt eksempel Polymer Byggematerialer serveres: Metalplastik, plastik, glasfiber, polymerbeton.

Struktur af polymerer

Originaliteten af \u200b\u200begenskaberne af disse materialer skyldes deres struktur, som igen er opdelt i følgende typer: lineær forgrenet, lineært, rumligt med store molekylære grupper og meget specifikke geometriske strukturer såvel som trappe. Overvej kort hver enkelt af dem.

Polymermaterialer med en lineær forgrenet struktur, bortset fra hovedkæden af \u200b\u200bmolekyler, har sideafdelinger. Disse polymerer indbefatter polypropylen og polyisobutylen.

Materialer med en lineær struktur har lang zigzag enten snoet i spiralkæderne. Deres makromolekyler er primært præget af gentagelser af områder i en strukturel gruppe af linket eller en kemisk kædeenhed. Polymererne med en lineær struktur er kendetegnet ved tilstedeværelsen af \u200b\u200bmeget lange makromolekyler med signifikante forskelle i forholdet mellem forholdet langs kæden og mellem dem. Meanwriting intermolekylære og kemiske bindinger. Makromolekyler af sådanne materialer er meget fleksible. Og denne egenskab er grundlaget for polymerkæder, hvilket fører til kvalitativt nye egenskaber: høj elasticitet, såvel som fraværet af skrøbelighed i størknet tilstand.

Og nu lærer vi hvad polymermaterialer med en rumlig struktur. Disse stoffer dannes ved at kombinere makromolekyler med faste kemiske bindinger i tværretningen. Som et resultat opnås en maskestruktur, hvor en ikke-ensartet eller rumlig base af gitteret. Polymerer af denne type har større varmebestandighed og stivhed end lineær. Disse materialer er grundlaget for mange strukturelle ikke-metalliske stoffer.

Molekyler af polymere materialer med en trappe består af et par kæder, der er forbundet med en kemisk binding. Disse indbefatter siliciumpolymerer, der er kendetegnet ved forøget stivhed, varmebestandighed, desuden interagerer ikke med organiske opløsningsmidler.

Fase sammensætning af polymerer

Disse materialer er systemer, der består af amorfe og krystallinske regioner. Den første af dem bidrager til en reduktion i stivhed, gør en polymer elastisk, der er i stand til reversible deformationer. Den krystallinske fase bidrager til en stigning i deres styrke, hårdhed, elasticitetsmodul, såvel som andre parametre, samtidig med at stoffets molekylære fleksibilitet reduceres. Forholdet mellem mængden af \u200b\u200balle sådanne områder til det totale volumen kaldes graden af \u200b\u200bkrystallisation, hvor maksimumsniveauet (op til 80%) har polypropylen, fluoroplaster, højdensitetspolyethylen. Lidt niveau af krystallisation er polyvinylchlorider, lavdensitetspolyethylen.

Afhængigt af, hvordan polymermaterialer opfører sig under opvarmning, tages de til at opdele dem til termohærdende og termoplastiske.

Termoreaktive polymerer.

Disse materialer har primært en lineær struktur. Når de opvarmes, blødgør de imidlertid som følge af strømmen af \u200b\u200bkemiske reaktioner, strukturen ændres til rumlig, og stoffet bliver til et faststof. I fremtiden bevares denne kvalitet. I dette princip er polymer efterfølgende opvarmning konstrueret ikke blødgøringsstoffet, men kun fører til dets nedbrydning. Den færdige termohærdende blanding er ikke opløselig og smelter ikke, derfor er genanvendelsen uacceptabel. Denne art af materialer indbefatter epoxy silikone, phenol-formaldehyd og andre harpikser.

Termoplastiske polymerer.

Disse materialer, når de opvarmes først blødgøres og derefter smeltes og med efterfølgende afkøling hærden. Termoplastiske polymerer undergår ikke kemiske ændringer med sådan behandling. Det gør det denne proces Fuldt reversibel. Stofferne af denne type har en lineær forgrenet eller lineær struktur af makromolekyler, mellem hvilke der er små kræfter og absolut ingen kemiske bindinger. Disse omfatter polyethylen, polyamider, polystyren et al. Teknologien af \u200b\u200bpolymermaterialer af termoplastisk type indbefatter deres fremstilling af sprøjtestøbning i vandkølet former, presning, ekstrudering, blæser og andre metoder.

Kemiske egenskaber.

Polymerer kan overvældes i følgende tilstande: Fast, flydende, amorf, krystallinsk fase, såvel som meget elastisk, viskøs og glasagtig deformation. Den udbredte anvendelse af polymere materialer skyldes deres høje modstandsdygtighed over for forskellige aggressive medier, såsom koncentrerede syrer og alkali. De påvirkes heller ikke, med en stigning i deres molekylvægt reduceres et fald i opløseligheden af \u200b\u200bmaterialet i organiske opløsningsmidler. Og polymerer med en rumlig struktur er slet ikke påvirket af de nævnte væsker.

Fysiske egenskaber

De fleste polymerer er dielektrics, desuden relaterer de til ikke-magnetiske materialer. Af alle de strukturelle stoffer, der kun anvendes, har de den laveste termiske ledningsevne og den største varmekapacitet, såvel som varmekrympningen (ca. tyve gange mere end metallet). Årsagen til tæthedstab ved forskellige tætningsknuder under lave temperaturforhold er den såkaldte glidning af gummi, såvel som en skarp forskel mellem koefficienterne for udvidelsen af \u200b\u200bmetaller og gummi i glaseret tilstand.

Mekaniske egenskaber

Polymermaterialer er kendetegnet ved en bred vifte. mekaniske egenskabersom stærkt afhænger af deres struktur. Ud over denne parameter kan en stor indflydelse på stoffets mekaniske egenskaber have forskellige eksterne faktorer. Disse omfatter: temperatur, frekvens, varighed eller hastighed af lastning, type intens tilstand, tryk, tegn omgivende, varmebehandling osv. Funktionen mekaniske egenskaber Polymermaterialer er deres relativt høje styrke med meget lav stivhed (sammenlignet med metaller).

Polymererne er taget til at opdele på fast, hvis elastiske modul svarer til E \u003d 1-10 GPA (fibre, film, plast) og bløde høje elastiske stoffer, hvis elastiske modul er E \u003d 1-10 MPa ( gummi). Mønstrene og mekanismen for ødelæggelsen af \u200b\u200bdem og andre er forskellige.

For polymere materialer er udtalt anisotropi af egenskaber karakteriseret, såvel som reduceret styrke, krybudvikling under betingelse af langvarig belastning. Overvej med dette, de har en ret høj modstand af træthed. Sammenlignet med metaller adskiller de sig i en skarpere afhængighed af temperaturens mekaniske egenskaber. Et af hovedkarakteristika for polymermaterialer er deformerbarhed (overholdelse). Ifølge denne parameter godkendes deres vigtigste operationelle og teknologiske egenskaber i et bredt temperaturområde.

Polymer gulvmaterialer.

Overvej nu en af \u200b\u200bvarianterne af den praktiske anvendelse af polymerer, der beskriver hele det mulige udvalg af disse materialer. Disse stoffer blev meget udbredt i byggeri og reparation og efterbehandling, især i flydende gulve. En stor popularitet er forklaret af karakteristika for de under overvejelser: de er modstandsdygtige over for sletning, malfunitært, har en lille vandabsorption, er stærke nok og hårde, de har høje maling og lakkeskabe. Fremstilling af polymere materialer kan opdeles konditionalt i tre grupper: linoleums (rullet), fliserprodukter og blandinger til enheden af \u200b\u200bsømløse gulve. Overvej nu kort hver enkelt af dem.

Linoleums er fremstillet på basis af forskellige typer Fyldstoffer og polymerer. De kan også omfatte blødgøringsmidler, teknologiske tilsætningsstoffer og pigmenter. Afhængigt af typen af \u200b\u200bpolymermateriale er polyester (glyphthalic), polyvinylchlorid, gummi, colloxylin og andre belægninger kendetegnet ved. I overensstemmelse med strukturen er de i overensstemmelse med strukturen opdelt i utvivlsomt og lyd, termisk isolerende base, enkeltlag og flerlag, med en glat, porøs og bølget overflade såvel som enkelt og flerfarvet.

Materialer til sømløse gulve er de mest komfortable og hygiejniske i drift, de har høj styrke. Disse blandinger opdeles almindeligvis i polymercement, polymerbeton og polyvinylacetat.

Forestil dig følgende situation. Du forlader butikken og skynder hurtigt kaste posen i bilen. Det er gjort. Du tjekker hurtigt telefonen og bliver fuld. Gå ind i din lejlighed, tørrer du dine ben om en gummimåtte, tag den ud af pakkerne: en stegepande med non-stick coating, legetøj til et barn, barbering skum, et par skjorter, tapeter. Det virker ikke noget glemt. Du tager fat i en flaske vand med dig og går til computeren - det er på tide at arbejde. Alt, der blev diskuteret ovenfor, indeholder polymerer. Op til butikken.

Polymerer - hvad er det?

Polymerer er materialer bestående af lange gentagne kæder af molekyler. De besidder unikke egenskaber. Afhængigt af den type molekyler, der er tilsluttet og om, hvordan de er tilsluttet. Nogle af dem bøjer og strækker sig, såsom gummi og polyester. Andet fast og hårdt som epoxider og organisk glas.

Udtrykket "polymer" anvendes sædvanligvis til at beskrive plastik, som er syntetiske polymerer. Vær, at som det kan, findes der også naturlige polymerer: for eksempel er gummi og træ naturlige polymerer, der består af simpelt carbonhydrid, isopren. Proteiner er også naturlige polymerer, de består af aminosyrer. Nukleinsyrer (DNA og RNA) - polymerer af nukleotid-komplekse molekyler bestående af nitrogenholdige baser, sukker og phosphorsyre.

Hvem tænkte før?

Polymers far betragtes som en lærer af organisk kemi fra det schweiziske højere teknisk skole Zürich Herman Staudinger.

Herman Staudinger. Kilde: Wikimedia.

Hans studier af 1920'erne. Passeret stien for efterfølgende arbejde, både med naturlige og syntetiske polymerer. Han introducerede to udtryk, der er nøglen til forståelse af polymerer: polymerisering og makromolekyle. I 1953 modtog Staudinger en velfortjent nobelpris "for sin opdagelse inden for makromolekylær kemi."

Polymerisering er en fremgangsmåde til oprettelse af syntetiske polymerer ved at kombinere mindre molekyler, monomerer, i en kæde, fastgjort af kovalente bindinger. Forskellige kemiske reaktioner, for eksempel dem, der er forårsaget af varme og tryk, ændrer de kemiske bindinger, der binder monomerer. Processen forårsager, at molekyler binder i en lineær, forgrenet eller rumlig struktur, hvilket gør dem til polymerer. Disse monomerkæder kaldes også makromolekyler. Et makromolekyle kan bestå af hundredtusindvis af monomerer.

Typer af polymerer.

Typen af \u200b\u200bpolymer afhænger af dens struktur. Fra ovenstående forstår vi, at sådanne arter skal være tre.

Lineære polymerer. Disse er forbindelser, hvor monomerer er kemisk inerte med hensyn til hinanden og kun er forbundet med van der Waals (intermolekylære (og interatomiske kræfter) af interaktion med energi 10-20 kj / mol. Ca. Rød.). Udtrykket "lineært" indikerer ikke engang det retlinede arrangement af molekyler i forhold til hinanden. Tværtimod er det mere karakteristisk tandet eller spiralkonfiguration, hvilket giver en sådan polymers mekanisk styrke.

Forgrenede polymerer. De er dannet af kæder med sidegrener (antallet af grene og deres længde er forskellige). Forgrenede polymerer er mere holdbare end lineære.

Lineære og forgrenede polymerer blødgøres, når de blev opvarmet og re-hærder under afkøling. Denne egenskab kaldes termoplasticitet, og polymererne selv er termoplastiske eller termoplaster. Forbindelserne mellem molekyler i sådanne polymerer kan brydes og forbindes af en ny. Det betyder at plastik flasker Du kan bruge til fremstilling af andre polymerholdige ting, fra tæppet til fleece jakker. Selvfølgelig kan du lave flere flasker. Alt, hvad der vil være nødvendigt for at forarbejdes, er - varme. Termoplastiske polymerer kan ikke kun smeltes, men opløses også, da Van der Waals-forbindelser er let under reagensernes virkning. Termoplaster omfatter polyvinylchlorid, polyethylen, polystyren osv.

Hvis makromolekyler indeholder reaktive monomerer, så er de ved opvarmning forbundet med en flerhed af tværgående bindinger, og polymeren erhverver en rumlig struktur. Sådanne polymerer kaldes termoaktive eller reagere plastik.

På den ene side har reaktorer positive kvaliteter: de er mere faste og varmebestandige. På den anden side vil det efter ødelæggelsen af \u200b\u200bforbindelserne mellem molekylerne af termoaktive polymerer ikke være muligt at etablere anden gang. Genbrug i denne sag forsvinder, og det er meget dårligt. De mest almindelige polymerer i denne gruppe er polyester, vinilester og epoxy.

Baseret på polymerer opnås fibre, film, gummi, lakker, klæbemidler, plast og kompositmaterialer (kompositter).

Fiber Den opnås ved smelteopløsninger eller smelter af polymerer gennem tynde huller (DIE) i pladen efterfulgt af størkning. De fiberdannende polymerer indbefatter polyamider, polyacrylonitriler osv.

Polymerfilm Det opnås fra polymerer smelter ved fremgangsmåden til picing gennem fyldstoffer med nedgangshuller eller ved påføring af opløsninger af polymerer på et bevægeligt tape eller ved kalandrende polymerer. Film anvendes som elektrisk isolerende og emballagemateriale., grundlæggende ved magnetiske bånd osv.

Calaceland.- forarbejdningspolymerer på Calendra, der består af to eller flere ruller placeret parallelt og roterende mod hinanden.

Lak - opløsninger af filmdannende stoffer i organiske opløsningsmidler. Ud over polymerer indeholder lakker, der indeholder stoffer, der øger plasticitet (blødgøringsmidler), opløselige farvestoffer, hærdere osv. Anvendes til elektriske isolerende belægninger, såvel som grundlaget for primermateriale og maling emaljer.

Klæbemidler - Sammensætninger, der er i stand til at forbinde diverse materialer På grund af dannelsen af \u200b\u200bstærke bånd mellem deres overflader og klæbende lag. Syntetiske organiske klæbemidler består på basis af monomerer, oligomerer, polymerer eller blandinger deraf. Sammensætningen indbefatter hærdere, fyldstoffer, blødgørere osv. Klæbemidler er opdelt i termoplast, termohærdende og gummi. Termoplastiske klæbemidler danne en forbindelse med overfladen som et resultat af størkning, når de afkøles fra strømningstemperaturen til stuetemperatur Eller fordampning af opløsningsmidlet. Termoreaktive klæbemidler danne en forbindelse med overfladen som følge af hærdning (krydsskiver formation), gummi klæbemidler - som følge af vulkanisering.

Plastik- Disse er materialer indeholdende en polymer, som i dannelsen af \u200b\u200bproduktet er i en viskøs tilstand og under dets drift - i glasagtig. Alle plastik er opdelt i reaktor og termoplast. Når støbning reactoplasts. Der er en irreversibel reaktion af hærdning, der består i dannelsen af \u200b\u200ben maskestruktur. Reactoplaster indbefatter materialer baseret på phenolormaldehyd, urinstofformaldehyd, epoxy og andre harpikser. Termoplarer kapaciteter kan gentagne gange flyttes til en viskøs tilstand, når de opvarmes og glasagtige - når de afkøles. Termoplaster indbefatter polyethylen, polytetrafluorethylen, polypropylen, polyvinylchlorid, polystyren, polyamider og andre polymerer.

Elastomerer.- Disse er polymerer og kompositter baseret på dem, for hvilke temperaturområdet for glasovergangstemperaturen - fluiditetstemperaturen er høj nok og fanger konventionelle temperaturer.

Ud over polymerer indbefatter plast og elastomerer blødgørere, farvestoffer og fyldstoffer. Blødgøringsmidler - For eksempel reducerer dioctylphthalat, dibutylsebacinat, chloreret paraffin - glasovergangstemperaturen og øger polymerens fluiditet. Antioxidanter sænker ødelæggelsen af \u200b\u200bpolymerer. Fyldstoffer forbedrer polymerernes fysikomekaniske egenskaber. Pulvere (grafit, sod, kridt, metal osv.), Papir, stof bruges som fyldstoffer.

Forstærkning af fibre og krystaller Kan være metallisk, polymer, uorganisk (for eksempel glas, karbid, nitrid, Borogne). Forstærkning af fyldstoffer bestemmer i vid udstrækning de mekaniske, termofysiske og elektriske egenskaber af polymerer. Mange sammensatte polymermaterialer er ikke ringere end metaller. Polymers-baserede kompositter forstærket glasfiber (glasfiber), besidder høj mekanisk styrke (Styrke ved brud 1300-2500 MPa) og gode elektriske isolerende egenskaber. Kompositter baseret på polymerer forstærket carbon fibre (Crawlestics), kombinere høj styrke og vibrationer med øget termisk ledningsevne og kemisk resistens. Boroplastik (fyldstoffer - Boric fibre) har høj styrke, hårdhed og lav krybbe.

Kompositter.baseret på polymerer, der anvendes som strukturelle, elektro- og termisk isolering, korrosionsbestandige, antifriktionsmaterialer i automotive, maskinværktøj, elektriske, fly, radiotechniske, minedrift, rumfartøjer, kemisk teknik og konstruktion.

Redoxys.Bred anvendelse blev opnået ved polymerer med redox egenskaber - redoxy (med redox magrupps eller redoxionits).

Brugen af \u200b\u200bpolymerer. I øjeblikket er et stort antal almindeligt anvendt. forskellige polymerer.have forskellige fysiske og kemiske egenskaber.

Overvej nogle polymerer og kompositter baseret på dem.

Polyethylen[-CH2-CH2-] N er en termoplastisk opnået ved radikalpolymerisering ved temperaturer op til 320 ° C og et tryk på 120-320 MPa (højtrykspolyethylen) eller ved et tryk på op til 5 MPa ved anvendelse af komplekse katalysatorer (lavt tryk polyethylen). Lavtrykspolyethylen har højere styrke, densitet, elasticitet og blødgøringstemperatur end højtrykspolyethylen. Polyethylen er kemisk racks i mange medier, men under virkningen af \u200b\u200boxidanter aldre. Polyethylen er en god dielektrisk, kan betjenes inden for temperaturer fra -20 til +100 ° C. Bestrålingen kan øge polymerens varmebestandighed. Polyethylen er lavet af rør, elektriske produkter, detaljer om radioudstyr, isolerende film og kabelskaller (højfrekvent, telefon, strøm), film, emballagemateriale, fiberboard-substitutter.

Polypropylen[-CH (CH3) -CH2-] N er en krystallinsk termoplastisk opnået ved stereospecifik polymerisering. Den har en højere varmebestandighed (op til 120-140 ° C), snarere end polyethylen. Den har høj mekanisk styrke (se tabel. 14.2), modstand mod flere bøjninger og slid, elastisk. Det bruges til fremstilling af rør, film, batteristanke osv.

Polystyren. - Termoplastisk opnået ved den radikale polymerisering af styren. Polymerholdere til virkningen af \u200b\u200boxidationsmidler, men ustabile over for virkningerne af stærke syrer, opløses den i aromatiske opløsningsmidler, har høj mekanisk styrke og dielektriske egenskaber og anvendes som elektrisk isolerende højkvalitets, såvel som strukturelle og dekorative og efterbehandlingsmaterialer I instrumentfremstilling, elektroteknik, radioteknik, husholdningsapparater. Fleksibel elastisk polystyren, opnået ved hætte i en varm tilstand, bruges til kabelskaller og ledninger. Baseret på polystyren producerede også skum.

Polyvinylchlorid [-ChCl-] n er en termoplastisk fremstillet af polymerisationen af \u200b\u200bvinylchlorid, stativer til virkningerne af syrer, alkalier og oxidationsmidler; Opløseligt i cyclohexanon, tetrahydrofuran, begrænset - i benzen og acetone; hårdhed, mekanisk holdbar; Dielektriske egenskaber værre end polyethylen. Bruges som isoleringsmateriale.som kan tilsluttes svejsning. Fra det fremstilles gramplastik, regnfrakker, rør osv. Varer.

Polytetrafluorethylen (fluoroplastisk) [-CF2-CF2-] N er den termoplastiske opnået ved den radikale polymerisering af tetrafluorethylen. Den har enestående kemisk resistens over for syrer, alkalier og oxidationsmidler; Smukke dielektriske; Den har meget brede temperaturgrænser (fra -270 til +260 ° C). Ved 400 ° C dekomponerer med frigivelsen af \u200b\u200bfluor, ikke befugtet af vand. Fluoroplast bruges som kemisk resistent byggemateriale. i den kemiske industri. Som det bedste dielektriske gælder under betingelser, når en kombination er påkrævet elektriske isolerende egenskaber. Med kemisk modstand. Derudover bruges den til at anvende antifriktion, hydrofobe og beskyttende belægninger, stegepandebelægninger.

Polymethylmethacrylat (plexiglas)

- termoplastisk opnået ved polymeriseringsmetoden for methylmethacrylat. Mekanisk holdbar; racks til virkningen af \u200b\u200bsyrer; weatherposters; opløses i dichlorethan, aromatiske carbonhydrider, ketoner, estere; Barneløst og optisk gennemsigtig. Den bruges i elektroteknik som et strukturelt materiale, såvel som grundlaget for klæbemidler.

Polyamida.- Thermoplastics indeholdende amidgruppe -NHCO-, for eksempel poly-e-Kapron [-NH- (CH2) 5-CO-] N, polyhexamethylendipamid (nylon) [-NH- (CH2) 5 -NH-CO - (CH2) 4-CO-] n; PalidododeKanamid [-NH- (CH2) 11-CO-] N osv. De opnås ved både polykondensation og polymerisering. Tætheden af \u200b\u200bpolymerer er 1,0 × 1,3 g / cm3. Karakteriseret ved høj styrke, slidstyrke, dielektriske egenskaber; Modstandsdygtig i olier, benzin, fortyndede syrer og koncentrerede alkalier. Bruges til at opnå fibre, isolerende film, strukturelle, antifriktions- og elektriske isolerende produkter.

Polyurethaner. - Termoplastik, der indeholder i hovedkæden af \u200b\u200bNH-gruppen (CO) o-, såvel som væsentlig, carbamat mv opnået ved interaktionen mellem isocyanter (forbindelser indeholdende en eller flere NCO-grupper) med polyspitater, for eksempel med Glycelas og glycerin. Modstandsdygtig over for virkningen af \u200b\u200bfortyndede mineralsyrer og alkalier, olier og alifatiske carbonhydrider. Fås i form af polyurethanskum (skum), elastomerer, inkluderet i sammensætningen af \u200b\u200blakker, klæbemidler, tætningsmidler. Bruges til varme og elektrisk isolering, som filtre og emballagemateriale til fremstilling af sko, kunstlæderGummi produkter.

Polyestere.- Polymerer S. den almene formel Men [-RO-] NH eller [-OC-R-COO-R "-O-] n. De opnås ved enten polymerisering af cykliske oxider, såsom ethylenoxid, lactoner (oxycsyreestere) eller polycondensation af glycoler , Dieters og andre forbindelser. Alifatiske polyestere er modstandsdygtige over for virkningen af \u200b\u200balkalisopløsninger, aromatiske - også til virkningen af \u200b\u200bmineralsyrer og salte. Det anvendes til fremstilling af fibre, lakker og emaljer, film, koagulanter og fotoreagunts, komponenter, film Hydrauliske væsker mv.

Syntetiske gummier (elastomerer)opnå emulsion eller stereospecifik polymerisering. Når vulkanisering omdannes til gummi, som er kendetegnet ved høj elasticitet. Industrien producerer et stort antal forskellige syntetiske gummi (CK), hvis egenskaber afhænger af typen af \u200b\u200bmonomerer. Mange gummier opnås ved fælles polymerisering af to eller flere monomerer. Der er CK almindelige og særlige formål. CK of Almindelig formål indbefatter butadien [-CH2-CH \u003d CH-CH2-] N og butadienestyren [-CH2 -CH \u003d CH-CH2-] N - - [-CH2-CH (C6H5 ) -] n. Gummi baseret på dem bruges i produkter. masse destination (Dæk, beskyttelsesskaller af kabler og ledninger, bånd osv.). Fra disse gummier modtager også en ibenholt, der er meget udbredt i elektroteknik. Gummi afledt af CK Special-formål, ud over elasticitet, er kendetegnet ved nogle specielle egenskaber, såsom benzo- og oliebestandighed (butadien-nitril CK [-CH2 -CH \u003d CH-CH2-] N - [-CH2 -CH (CN) -] n), benzo, olie- og varmebestandighed, ikke-udklækket (chloropren CK [-CH2-C (Cl) \u003d CH-CH2-] N), slidstyrke (polyurethan osv. ), Varme, lys, ozonresistens (butyluchet) [-S (CH3) 2-CH2-] N - [- CH2C (CH3) \u003d CH-CN2-] m. Den mest anvendte indbefatter butadienestyren (mere end 40%), butadien (13%), isopren (7%), chloropren (5%) gummi og butylgummi (5%). Den vigtigste andel af gummi. (60 - 70%) går til produktion af dæk, ca. 4% - til fremstilling af sko

Siliciumpolymerer (siliconer) - indeholder siliciumatomer i elementære enheder af makromolekyler. Den russiske videnskabsmand K. A. Andrianov blev introduceret til udviklingen af \u200b\u200bsilicium organiske polymerer. Et karakteristisk træk ved disse polymerer er høj varme- og frostresistens, elasticitet; De er ikke løst til virkningerne af alkalier og opløses i mange aromatiske og alifatiske opløsningsmidler. Siliciumpolymerer anvendes til at opnå lakker, klæbemidler, plast og gummi. Siliconorganiske gummi [-SI (R2) -O-] N, for eksempel dimethylsiloxan og methylvinylsiloxan, har en densitet på 0,96-0,98 g / cm3, glasovergangstemperaturen 130 ° C. Opløselig i carbonhydrider, halogenhytoroder, ether. Valceret med organiske peroxider. Gummi kan betjenes ved en temperatur på -90 til +300 ° C, de har atmosfærisk modstand, høje elektriske isolerende egenskaber. Bruges til produkter, der opererer i en stor temperaturdråbe af temperaturer, for eksempel til beskyttende belægninger rumfartøj etc.

Phenol og amino-formaldehydharpikser Få polycondensation formaldehyd med phenol eller aminer. Disse er termohærdende polymerer, hvor der som følge af dannelsen af \u200b\u200btværgående forbindelser som følge af dannelsen af \u200b\u200btværgående forbindelser dannes en maske-rumlig struktur, som ikke kan omdannes til en lineær struktur, dvs. Processen er irreversibelt. De bruges som grundlag for klæbemidler, lakker, ionitter, plast.

Plastik baseret på phenolormaldehydharpikser fik et navn fenoplasts. , baseret på ureherenaformaldehydharpikser - aminoplasts. . Fillestoplaster og aminoplastfyldstoffer er papir eller pap (Ghetinax), stof (textolite), træ, kvarts og glimmer mel og andre phenoplaster racks til virkning af vand, opløsninger af syrer, salte og baser, organiske opløsningsmidler, hærdning, vejrbestandig og er gode dielektriske. Anvendes til produktion af trykte kredsløb, huse af elektriske og radioteknikprodukter, folie dielektrics.

Aminoplasts.karakteriseret ved høje dielektriske og fysiske og mekaniske egenskaber, modstandsdygtige over for virkningen af \u200b\u200blys og UV-stråler, vanskeligheder, racks til virkningen af \u200b\u200bsvage syrer og baser og mange opløsningsmidler. De kan males i nogen farver. Den bruges til fremstilling af elektriske produkter (enheder og enheder, kontakter, planter, varme- og lydisoleringsmaterialer osv.).

I øjeblikket anvendes ca. 1/3 af alle plastik i elektroteknik, elektronik og maskinteknik, 1/4 - i konstruktion og ca. 1/5 - til emballering. Voksende interesse for polymerer kan vises på bilindustriens eksempel. Mange specialister anslår niveauet af perfektion af bilen for andelen af \u200b\u200bat bruge polymerer. For eksempel er massen af \u200b\u200bpolymere materialer forøget fra 32 kg i VAZ-2101 til 76 kg i VAZ-2108. I udlandet er den gennemsnitlige masse af plast 75 ÷ 120 kg pr. Maskine.

Polymerer finder således yderst udbredt anvendelse i form af plast og kompositter, fibre, klæbemidler og lakker, og omfanget og områderne af deres brug er konstant stigende.

Spørgsmål til selvkontrol:

1. Hvad er polymerer? Deres typer.

2. Hvad er en monomer, oligomer?

3. Hvad er metoden til opnåelse af polymerpolymerer? Opret eksempler.

4. Hvad er metoden til opnåelse af polymerpolymerer ved polycondensation? Opret eksempler.

5. Hvad er den radikale polymerisering?

6. Hvad er den ioniske polymerisering?

7. Hvad er polymerisationen i massen (blok)?

8. Hvad er emulsionspolymerisationen?

9. Hvad er suspensionspolymerisationen?

10. Hvad er gaspolymerisationen?

11. Hvad er polykondensationen i smelten?

12. Hvad er polykondensationen i opløsning?

13. Hvad er polykondensationen på grænsefladen?

14. Hvad er form og struktur af polymerernes makromolekyler?

15. Hvad er karakteriseret ved den krystallinske tilstand af polymerer?

16. Hvad er funktionerne i den fysiske tilstand af amorfe polymerer?

17. Hvad er polymerernes kemiske egenskaber?

18. Hvad er polymerernes fysiske egenskaber?

19. Hvilke materialer er baseret på polymerer?

20. Hvad er brugen af \u200b\u200bpolymerer i forskellige industrier?

Spørgsmål til uafhængigt arbejde:

1. Polymerer og deres brug.

2. Brandfare for polymerer.

Litteratur:

1. Semenova E. V., Kostromov V.N., Fedyukina U. V. Kemi. - Voronezh: Videnskabelig bog - 2006, 284 s.

2. Artimenko A.I. Organisk kemi. - m.: Højere. shk. - 2002, 560 s.

3. Korovin n.v. Generel kemi. - m.: Højere. shk. - 1990, 560 s.

4. Glinka n.l. Generel kemi. - m.: Højere. shk. - 1983, 650 s.

5. Glinka n.l. Indsamling af opgaver og øvelser til generel kemi. - m.: Højere. shk. - 1983, 230 s.

6. Akhmetov N.s. Generelt og uorganisk kemi. M.: Højere SHK. - 2003, 743 s.

Foredrag 17 (2 timer)

Emne 11. Kemisk identifikation og analyse af stof

Formålet med foredraget: Kendskab til høj kvalitet og kvantitativ analyse af stoffer og giver en generel karakteristika, der anvendes på samme måde

Spørgsmål studeret:

11.1. Kvalitativ analyse af stoffet.

11.2. Kvantitativ analyse af stof. Kemiske analysemetoder.

11.3. Instrumental analyse metoder.

11.1. Kvalitativ analyse af stoffer

I praktisk aktivitet er det ofte nødvendigt at identificere (detektering) et stof samt en kvantitativ vurdering (måling) af dets indhold. Videnskab, der er involveret i høj kvalitet og kvantitativ analyse, kaldes analytisk kemi . Analysen udføres i etaper: Første udførelse af kemisk identifikation af stoffet (højkvalitetsanalyse) og derefter bestemme, hvor meget stof der er i prøven (kvantitativ analyse).

Kemisk identifikation (detektion) - Dette er etableringen af \u200b\u200bform og tilstand af faser, molekyler, atomer, ioner og andre komponent Parts. Stoffer baseret på sammenligning af eksperimentelle og relevante referencedata for kendte stoffer. Identifikation er formålet med højkvalitetsanalyse. Identifikationen bestemmes sædvanligvis af sæt af stoffernes egenskaber: farve, fasestatus, densitet, viskositet, smeltepunkt, kogning og faseovergang, opløselighed, elektrodepotentiale, ioniseringsenergi og (eller ) etc. For at lette identifikation oprettes banker af kemiske og fysisk-kemiske data. Ved analyse af multikomponentstoffer anvendes universelle anordninger ofte (spektrometre, spektrofotometre, kromatografer, polarografer osv.), Udstyret med computere, hvor referencekemikalier og analytiske oplysninger er tilgængelige. På grundlag af disse universal installationer. Oprettet et automatiseret system til analyse og behandling af information.

Afhængigt af typen af \u200b\u200bidentificerbare partikler skelnes elementære, molekylære, isotopiske og faseanalyser. Derfor er metoderne til definition, klassificeret af arten af \u200b\u200bden definerede ejendom eller ved metoden til registrering af et analytisk signal, den vigtigste værdi.

1) kemiske metoder analyse. som er baseret på brugen af \u200b\u200bkemiske reaktioner. De ledsages af eksterne virkninger (dannelse af nedbør, gasisolering, udseende, forsvinden eller farveændring);

2) fysiske metoder, som er baseret på et bestemt forhold mellem stoffets fysiske egenskaber og dets kemisk sammensætning;

3) fysisk-kemiske metoder , som er baseret på fysiske fænomener, der ledsager kemiske reaktioner. De er mest almindelige på grund af høj nøjagtighed, selektivitet (selektivitet) og følsomhed. Først og fremmest vil element og molekylære test blive overvejet.

Afhængigt af massen af \u200b\u200btørstof eller mængden af \u200b\u200bopløsningen af \u200b\u200banalytten skelnes stoffet mackenetode. (0,5 - 10 g eller 10-100 ml), semi-chrtometer. (10 - 50 mg eller 1 - 5 ml), micrometode. (1-5 gmg eller 0,1 - 0,5 ml) og ultramicrometer. (under 1 mg eller 0,1 ml) identifikationer.

Kvalitativ analyse er karakteriseret detektionsgrænsen (detekteret af et minimum) tørstof, dvs. den minimale mængde pålideligt identificerbare stof og den begrænsende koncentration af opløsningen. I højkvalitetsanalyse gælder kun sådanne reaktioner, hvilket detekteringsgrænser, som mindst 50 μg.

Der er nogle reaktioner, der giver dig mulighed for at opdage et stof eller ion i nærvær af andre stoffer eller andre ioner. Sådanne reaktioner kaldes bestemt . Et eksempel på sådanne reaktioner kan være påvisning af NH4 + alkaliioner eller opvarmning

NH4Cl + NaOH \u003d NH3 + H20 + NaCl

eller iodreaktion med stivelse (mørkblå farvning) osv.

Imidlertid er detekteringsreaktionen af \u200b\u200bstoffet imidlertid ikke specifik, derfor udfældes interfererende identifikation af stoffet, en svag subsorativ eller omfattende forbindelse. En analyse af et ukendt stof udføres i en bestemt sekvens, ved hvilket et stof identificeres efter påvisning og fjernelse, der interfererer med analysen af \u200b\u200bandre stoffer, dvs. Anvend ikke kun påvisning reaktioner af stoffer, men også reaktionen af \u200b\u200bat adskille dem fra hinanden.

Derfor afhænger en kvalitativ analyse af stoffet af indholdet af urenheder i det, dvs. dets renhed. Hvis urenheder er indeholdt i meget små mængder, kaldes de "spor". Betegnelserne reagerer på molære fraktioner i%: "TRACES" 10 -3 ÷ 10 -1, "Mobiries" - 10 -6 ÷ 10 -3, "Ultramicrose" - 10 -9 ÷ 10 -6, submcks. - mindre end 10 -9. Stoffet kaldes høj renhed, når urenhedsindholdet på højst 10 -4 ÷ 10 -3% (de siger. Aktier) og især rent (Ultrachy) Med indholdet af urenheder under 10 -7% (mol. Aktier). Der er også en anden definition af særligt rene stoffer, hvorefter de indeholder urenheder i sådanne mængder, der ikke påvirker stoffernes vigtigste specifikke egenskaber. Værdien er imidlertid ikke nogen urenhed, men urenheder, der påvirker det rene stofs egenskaber. Sådanne urenheder kaldes grænse eller kontrol.

Ved identifikation af uorganiske stoffer udføres en kvalitativ analyse af kationer og anioner. Højkvalitetsanalysemetoder er baseret på ioniske reaktioner.som giver dig mulighed for at identificere elementerne i form af visse ioner. Som med enhver form for højkvalitetsanalyse dannes i løbet af reaktioner hårde opløselige forbindelser, malede komplekse forbindelser, oxidation eller reduktion med en ændring i opløsningen af \u200b\u200bopløsningen forekommer. For at identificere, ved dannelsen af \u200b\u200bhårde opløselige forbindelser anvendes både gruppe og individuelle præcipitatorer.

Ved identifikation af kationerne af uorganiske stoffergruppe præcipitatorer til Ag +, PB 2+ ioner, Hg 2+ tjener NaCl; For ioner Ca 2+, SR 2+, BA 2+ - (NH4) 2 CO3, for AL 3+ ioner, CR3 +, Fe 2+, Fe 3+, MN2 +, CO 2+, Ni2 +, Zn 2+ osv. - (NH4) 2 S.

Hvis der er flere kationer, skal du bruge fraktioneret analyse. Hvor alle de smertefulde forbindelser deponeres, og derefter detekteres de resterende kationer ved en eller anden fremgangsmåde, eller en trinvis tilsætning af reagenset udføres, hvori forbindelserne aflejres først den mindste betydning. PR, og derefter tilslutninger med en højere værdi af PR. Enhver kation kan identificeres ved hjælp af en specifik reaktion, hvis du fjerner andre kationer, der forstyrrer denne identifikation. Der er mange organiske og uorganiske reagenser, der danner udfældning eller malede komplekse forbindelser med kationer (tabel 9).

1. Baseret på polymerer opnås fibre ved at forbedre opløsninger eller smelter gennem filtre med efterfølgende størkning - disse er polyamider, polyacrylonitriler osv.

2. Polymerfilm opnås ved at smelte gennem fyldstoffer med glidehuller eller påføring på et bevægeligt tape. De bruges som elektrisk isolerende og emballagemateriale, det grundlæggende i magnetiske bånd.

3. Lucky - opløsninger af filmdannende stoffer i organiske opløsningsmidler.

4. Klæbemidler, sammensætninger, der er i stand til at kombinere forskellige materialer på grund af dannelsen af \u200b\u200bstærke forbindelser mellem deres limlagsoverflader.

5. Plastik

6. Kompositter (kompositmaterialer) - Polymerbase forstærket af fyldstof.

10.4.2. Observationer af polymerer

1. Polyethylen er modstandsdygtig over for et aggressivt medium, fugtighedsbeskyttelse, er en dielektrisk. Rør, elektriske produkter, radioudstyr dele, isolerende film, kabelskaller af telefon og strømledninger er lavet af det.

2. Polypropylen - Mekanisk holdbar, stativer til bøjning, slid, elastisk. Ansøg om fremstilling af rør, film, batteristanke osv.

3. Polystyren er modstandsdygtig over for syreaktion. Det er mekanisk holdbart, er et dielektrisk, der anvendes som elektrisk isolerende og strukturelt materiale i elektroteknik, radioteknologi.

4. Polyvinylchlorid er vanskeligt, mekanisk holdbart, elektrisk isolerende materiale.

5. Polytetrafluorethylen (Fluoroplast) - En dielektrisk opløses ikke i organiske opløsningsmidler. Den har høje dielektriske egenskaber i en bred vifte af temperaturer (fra -270 til 260ºС). Det bruges også som antifriktion og hydrofobt materiale.

6. Polymethylmethacrylat (plexiglas) - anvendt i elektroteknik som designmateriale.

7. Polyamid - har høj styrke, slidstyrke, høje dielektriske egenskaber.

8. Syntetiske gummier (elastomerer).

9. Phenol formaldehydharpikser - grundlaget for klæbemidler, lakker, plast.

10.5. Organiske polymermaterialer

10.5.1. Polymerisering termoplastiske harpikser

Polypropylen- termoplastisk polymer afledt af propylengas C3H6. (CH2 \u003d CH - CH3)

Strukturformel

[-CH 2 -CH (CH3) -] n.

Polymerisering udføres i benzin ved en temperatur på 70 ° C ved fremgangsmåden ifølge Natta. Polymeren med en regelmæssig struktur opnås. Den har en høj kemisk resistens og destrueres kun under virkningen af \u200b\u200b98% H2SO4 og 50% HNO3 ved temperaturer over 70 °.

Elektriske egenskaber som polyethylen. Filmen har en lille gas- og dampgennemtrængelighed. Den bruges til isolering af højfrekvente kabler og montering af ledninger, som en dielektrisk af højfrekvente kondensatorer.

Polyisobutylen- Produkt af polymerisering af gas isobutylen. Strukturformel:

Der er flere typer polyisobutylen, flydende lavmolekylvægt (1000) og fast højmolekylvægt (400000). De der. Afhængigt af polymerisationsgraden kan den være flydende med forskellig viskositet og elastisk som gummi. Molekyler har en filsmedlemssymmetrisk struktur med forgrening i laterale grupper. Dette kan forklare klæbrigheden af \u200b\u200bmaterialet, stor elasticitet, sammenlignet med polyethylen. Dette er en dielektrisk med ρ \u003d 10 15 - 10 16 Ω cm, ε = 2,25 – 2,35, elektrisk styrke - 16 - 23 kV / mm.

Frostresistensen af \u200b\u200bpolyisobutylen afhænger af dens molekylvægt, end vægten er større, jo mere polyisobutylen er frost.

I ren form eller i sammensætningerne anvendes polyisobutylen til fremstilling af isolerende bånd; isolering af højfrekvente kabler (i sammensætninger med polyethylen); sæler; isolerende fyldninger forbindelser; Klæbematerialer.

På grund af den kolde fluiditet af polyisobutylen til isolering af højfrekvente kabler anvendes en gummiagtig blanding af 90% polyisobutylen og 10% polystyren med et lag polystyrenfilm (Styroflex). Denne blanding har høje elektriske egenskaber med høj luftfugtighed.

Polystyren.- polymeriseringsprodukt af styren - umættet HC-vinylbenzen eller phenylethylen -CH2CHC6H5.

Styrenmolekyle er noget asymmetrisk på grund af tilstedeværelsen af \u200b\u200bphenoliske grupper i den.

Ved normal temperatur er styren en farveløs gennemsigtig væske. Fra fremgangsmåderne til styrenpolymerisering og fremstilling af fast dielektrisk er fremgangsmåderne til blok og emulsionspolymerisation mest almindelige.

Styren Toxic, forårsager irritation af huden, øjne og åndedrætsorganer. Polystyrenstøv danner eksplosive koncentrationer med luft.

Densitet - 1,05 g / cm3

ρ , Ohm · cm, 10 14 - 10 17

ε \u003d 2,55 - 2.52

Polystyren - kemisk stativer, koncentrerede syrer (HNO 3 - undtagelse) og alkali virker ikke på det, det opløses i ether, ketoner, aromatiske carbonhydrider og opløses ikke i alkoholer, vand, vegetabilske olier.

Graden af \u200b\u200bpolymerisering afhænger af betingelserne. Du kan få en polymer med en molekylvægt op til 600.000. Disse vil være faste polymerer. Brugen af \u200b\u200bpolymerer med M.M. Fra 40.000 til 150000. Når de opvarmes 180 - 300 ºС, er depolymerisering mulig. Elektriske egenskaber afhænger også af polymerisationsmetoden og tilstedeværelsen af \u200b\u200bpolære urenheder, især emulgatorer.

Polystyrenprodukter producerer presning og sprøjtestøbning. Den er lavet af: Film (Styrooflex), lampepaneler, spiralrammer, isolerende dele af kontakter, antennerisolatorer; Film til kondensatorer og andet polystyren i form af bånd, skiver, hætter anvendes til isolering af højfrekvente kabler.

Ulemper: lavvarme modstand og hældning til hurtig aldring - udseendet på overfladen af \u200b\u200bgitteret af små revner; Dette reducerer den elektriske styrke og øges ε.

Polydichlorestyrol.- adskiller sig fra polystyren i hvert led af kæden af \u200b\u200bto chloratomer og som følge heraf en stor varmebestandighed, opvarmning.

ε \u003d 2.25 - 2.65

Polychlorvinyl.- Termoplastisk syntetisk højpolymerforbindelse med den lineære struktur af molekyler af den asymmetriske struktur. En kraftigt udtalt asymmetri og polaritet af polychlorvinyl er forbundet med chlor.

Opnået ved polymerisering af chlorvinyl H2C \u003d CH -Cl. Det oprindelige råmateriale til opnåelse er dichlorethan og acetylen. Chlorvinyl er et halogenderivat af ethylen. Ved normal temperatur er det en farveløs gas ved en temperatur på 12-14 ºС - væske og ved -159 ºС faststof. Chlorvinylpolymerisation kan fremstilles på tre måder: blok, emulsion og opløsninger. Den mest anvendelige er en vandemulsion. Der er mærker af polychlormvinyl med additiv blødgørere og fyldstoffer med forskellige mekaniske egenskaber, frostresistens og varmebestandighed.

Polychlormvinylmolekyle har udsigten

ε \u003d 3.1 - 3.4 (ved 800 Hz)

ρ = 10 15 - 10 16 ohm. cm.

Polychlorvinyl-minoregroskopisk, en ændring i dielektriske egenskaber i en fugtig atmosfære er ubetydelig.

Produkter er lavet ved at presse, sprøjtestøbning, stempling, støbning.

Polychlorvinyl anvendes i form af plast af forskellig elasticitet i form af lakker til beskyttende belægninger. Det er kemisk racks mod virkningerne af alkalier, syrer, alkohol, benzin og mineralske olier. Estere, ketoner, aromatiske carbonhydrider opløses delvis det eller forårsage hævelse.

Polychlorvinyl anvendes i den elektriske industri i følgende produkter:

a) genopladelige banker

b) slanger til elektrisk isolering og kemisk beskyttelse

c) Isolering af telefonledninger og kabler (bly erstatning)

d) Isolerende pakninger, ærmer og andre produkter.

Det gælder ikke i højfrekvente kredsløb som et dielektrisk på grund af høje dielektriske tab (høj ledningsevne) og ved temperaturer over 60-70 ºС.

Polyvinilacetat- Polymerer af flydende vinylacetat opnået som et resultat af kemisk interaktion mellem acetylen (C2H2) og eddikesyre:

eller CH2 \u003d chococh 3. Fra den modtager vinilacetat.- Farveløs letvægts væske med en væsentlig lugt, dekomponeret ved 400 ° C.

Materiale polyvinilacetat.- Farveløs, lugtfri, indtager mellemrummet mellem harpikserne og gummi. Egenskaber afhænger af graden af \u200b\u200bpolymerisering. Mm. Fra 10.000 til 100000. Blødgøringstemperaturen er 40 - 50 ° C.

Høje polimiske produkter ved 50-100 ° C bliver gummiagtig, og ved negative temperaturer - fast, ret elastisk.

Alle polymerer har let modstand, selv ved 100 ° C. Når de opvarmes, er polyvinylacetatet ikke depolymeriseret til monomeren og dekomponerer med spaltningen af \u200b\u200beddikesyre. Ikke brandfarlig. Dette er en polær polymer. Opløseligt i ether, ketoner (acetone), methyl (CH30H) og ethyl (C2H5OH) alkoholer, ikke opløselig i benzin. Vand svulmer lidt, men opløses ikke.

Det bruges hovedsagelig til produktion af mistænkt glas "triplex". Den bruges i elektrisk isolerende teknologi. Heldigvis er værdsat for gode elektriske isolerende egenskaber, elasticitet, lysmodstand, farveløshed.

Polymethylmethacrylat(økologisk glas, plexiglas) - en stor gruppe af højt fedtindhold af methacrylsyre med en stor teknisk applikation

I den elektriske industri bruges den som hjælpemateriale.

Den opnås ved polymerisering af methacrylsyremethacrylester (methylmethacrylat) i nærvær af initiatoren.

Ved 573 til polymethylmethacrylat depolymeriserer sig med dannelsen af \u200b\u200bdet oprindelige metomermethylmethacrylat.

I sammensætningen af \u200b\u200bpolyvinylacetatet skelnes det ved tilstedeværelsen af \u200b\u200ben methylgruppe i sidekæden i stedet for hydrogen og tilstedeværelsen af \u200b\u200bvalensbinding af carbon hovedkæde med en ethergruppe, der ikke gennem oxygen, men gennem carbon.

Har lav varmebestandighed (ca. 56 ° C); ε \u003d 3,3 - 4,5; ρ. \u003d 2,3 · 10 13 - 2 · 10 12 ohm. m. Ikke egnet til elektrisk isolering.

Det bruges som et strukturelt, optisk og dekorativt materiale, der er malet af anilinfarvestoffer i forskellige farver. FRA IT er boligerne og skalaerne af instrumenterne fremstillet, gennemsigtige beskyttelsesbriller og hætter, gennemsigtige dele af udstyret mv. Økologisk glas er let behandlet: tørret, savet, det er skåret, poleret, poleret. Det lyder godt, frimærker og limet med opløsninger af polymethylmethacrylat i dichlorethan.

Polyvinylalkohol- Fast polymersammensætning (-CH2 -HOH-) N. Det viser sig i hydrolysen af \u200b\u200bpolyvinylacetat med syre eller alkali. Polyvinylalkoholformel

Lineær polymer asymmetrisk struktur. Tilstedeværelsen af \u200b\u200ben gruppe, den definerer høj hygroskopicitet og polaritet af alkohol i hver kædeforbindelse. Opløses kun i vand. Det hasρ \u003d 10 7 ohm · cm. Bruges som hjælpemateriale til fremstilling af trykt radioshem.

Resistent over for skimmel og bakterier. Godt materiale til fremstilling af olie- og benzustbare membraner, slanger, paneler. Opvarmning ved 170 ° C i 3 til 5 timer øger vandmodstanden og reducerer opløseligheden af \u200b\u200bpolyvinylalkohol.

Oligoefirarilat.

Oligomerer.- Kemiske forbindelser med medium molekylvægt (mindre end 1000), stor sammenlignet med monomerer og mindre sammenlignet med polymerer. Hovedegenskaben er evnen til at polymerisation på grund af umættede bindinger, der bestemmer det færdige produkts rumlige eller lineære struktur. Under polymerisering er produkter med lav molekylvægt ikke kendetegnet, at isolering opnået ved påfyldning med oligomerer adskiller sig i monolithium uden hulrum og porer. De kræver ikke særlige betingelser for polymerisationen (højt tryk, temperatur, medium osv.).

Industrien producerer polyester, polyurethan, silikoneoligomere forbindelser og modifikationer.