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天然聚合物 - 下式的應用和
大多數現代建築材料,藥品,紡織品,家居用品,包裝和消耗材料是聚合物。 是一組具有的特徵的化合物。 他們中的很多,但儘管如此,聚合物的數量繼續增長。 畢竟合成化學家發現,每年越來越多的新物質。 在這種情況下,在任何時候都具有特殊意義它有一個天然聚合物。 這些是什麼驚人的分子? 他們有什麼特點,什麼特點? 答案在文章中這些問題。
聚合物:一般特性
從化學的觀點來看,該聚合物被認為是具有大分子量的分子從幾千到幾百萬的單元。 然而,除了這個功能,還有一些該物質可以被精確地劃分為天然和合成聚合物。 它們是:
- 不斷重複單體單元,它們通過不同的相互作用的方式連接;
- 度聚合酶(即,單體的數量)必須非常高,否則化合物將被認為是低聚物;
- 確定所述大分子的空間定向;
- 一套獨特的組重要的物理和化學性質。
在一般情況下,聚合物性質從其他區分的物質很容易。 我們只要看看他的公式來弄明白。 一個典型的例子是公知的聚乙烯,被廣泛應用於家庭和工業。 它是一個產品 的聚合反應, 其中進入 不飽和烴是 乙烯或乙烯。 該反應通常寫為如下:
NCH 2 = CH 2→(-CH-CH-)n,其中n -是分子表示為包括在其組成單體單元的聚合度。
此外,作為一個例子,這是眾所周知的天然聚合物,該澱粉。 此外,這組化合物中屬於支鏈澱粉,纖維素,雞肉蛋白質和許多其他物質。
反應,這導致在所述大分子可以形成兩種類型的:
- 聚合;
- 縮聚。
不同的是,在第二種情況下,反應產物是低分子量。 聚合物的結構可以變化,這取決於構成它的原子。 經常有線性的形式,但有一個三維網格,非常複雜。
如果我們談論的是保持單體單元組合在一起的力量和作用,它可以識別一些基本的:
- 范德華力;
- 化學鍵合(共價的,離子的);
- elektronostaticheskoe互動。
因為它們具有完全不同的性質,地層的方法和執行相異功能的全部聚合物不能被組合成一個類別。 它們的性質也不同。 因此,有一個分類,讓您這個群體的物質的所有成員共享分成不同的類別。 它是基於可能在於一些跡象。
聚合物的分類
如果我們把分子的定性組成的基礎上,所有的物質都可以在三組來確定。
- 將有機物 - 那些含有碳,氫,硫,氧,磷,氮。 也就是說,那些生源要素。 實例是分子量聚乙烯,聚氯乙烯,聚丙烯,人造絲,尼龍,天然聚合物 - 蛋白質,核酸等。
- Elementorganic -例如其中包括一些外來無機和組合物 的生物元件。 最常見的是矽,鋁或鈦。 :這些大分子的實例 有機玻璃, steklopolimery,複合材料。
- 無機 - 謊言在鏈的矽原子的碳代替的基礎。 基團也可以是側向分支的一部分。 他們的最近打開的XX世紀中葉。 適用於醫藥,建築,工程等行業。 矽膠,硃砂的例子。
如果分割起源聚合物,有可能確定3他們的小組。
- 天然聚合物,它的使用廣泛使用舊進行。 這些是創造大分子這名男子並沒有做任何努力。 他們是反應的性質的產品。 例子:絲綢,羊毛,蛋白質,核酸,澱粉,纖維素,皮革,棉等。
- 人工。 這些是由人創造的大分子,但天然類似物的基礎上。 這僅僅是改善和改變現有的天然聚合物的性能。 例如:合成橡膠,橡膠等。
- 合成 - 這些聚合物,其中僅涉及到人的創作。 他們天然類似物存在。 科學家開發綜合這對提高性能不同的新型材料的方法。 因此出生各種合成聚合物化合物。 實例:聚乙烯,聚丙烯,人造絲, 醋酸纖維 等。
還有另一種功能,這是該組中的物質的分離的基礎。 這種反應性和耐熱性。 分配兩類此參數:
- 熱塑性;
- 熱固性塑料。
最古老的,重要的,尤其可貴的是仍是一個天然聚合物。 它的特性是獨一無二的。 因此,接下來我們來看看它是這一類大分子。
其實質是一種天然高分子?
要回答這個問題,首先我們來看看你的周圍。 我們周圍? 生活在我們周圍的生物誰吃飯,呼吸,繁殖,開花和生產果實和種子。 他們是從一個分子呢? 它化合物如:
- 蛋白質;
- 核酸;
- 多醣。
所以,天然聚合物是,上述各化合物。 因此,似乎我們周圍的生活中,只有感謝這些分子的存在。 自古以來,人們用粘土,混合和解決方案,為加強和建設家園,機織紗,羊毛,用於創建棉服裝,絲綢,羊毛和動物的皮膚。 自然有機聚合物陪同該男子在其形成和發展的所有階段,而且在許多方面幫助他達到我們今天的結果。
給予所有的人的生命的本質是盡可能舒適。 隨著時間的推移,橡膠被發現,它明確了顯著的特性。 人類已經學會了用食物的澱粉,在技術 - 纖維素。 天然聚合物,是樟腦,這也是自古聞名。 樹脂,蛋白質,核酸 - 是所考慮的化合物的所有實施例。
天然聚合物的結構
不這類化合物的所有成員都具有相同的結構。 因此,天然和合成聚合物可顯著變化。 它們的分子取向,使最有利可圖的和方便的在能源方面存在的。 然而,許多自然物種能夠在改變的過程中膨脹並在其結構。 有鏈結構的幾種最常見的變異:
- 線性;
- 支;
- 星狀;
- 平;
- 目;
- 膠帶;
- 梳。
人工和合成高分子代表有一個非常大的質量,一個巨大的原子數。 它們與特定希望屬性創建。 因此,他們的結構原本計劃的人。 天然聚合物也常常是直鏈的或網狀的結構。
天然高分子的例子
天然和合成聚合物非常接近對方。 在首先成為第二個的基礎。 這種轉變的例子是很多的。 這裡是其中的一些。
- 傳統的塑料乳白色 - 這是通過處理纖維素與硝酸與加入天然樟腦的獲得的產物。 聚合反應導致在所獲得的聚合物並轉化成所需產物的硬化。 增塑劑 - 樟腦,使得它能夠軟化加熱時改變其形狀的。
- 醋酸絲,銅氨纖維,粘膠 - 是紗線,纖維,其纖維素的基礎上獲得的例子。 從天然棉麻製成的面料沒有那麼強,不艷,易摺皺。 但這些不足剝奪了,這使得他們利用人工類似物是非常有吸引力的。
- 人造石,建材,混合物,皮革 - 也是由天然材料衍生的聚合物的實例。
一種物質,其是一種天然聚合物,並且可以以它的真正形式使用。 這樣的例子太多了:
- 松香;
- 琥珀色;
- 澱粉;
- 支鏈澱粉;
- 纖維素;
- 毛皮;
- 羊毛;
- 棉花;
- 絲;
- 水泥;
- 粘土;
- 石灰;
- 蛋白質;
- 核酸等。
顯然,擺在我們面前的一類化合物是非常大的,實際上重要和有意義的人。 現在讓我們更詳細地考慮天然聚合物的一些代表,這是目前非常流行的。
絲綢和羊毛
天然蠶絲聚合物複合物的配方,由於其化學組合物是通過以下組分表示:
- 素;
- 絲膠;
- 蠟;
- 脂肪。
本人主要蛋白質 - 素,具有多種氨基酸種類的成員。 如果它存在於多肽鏈中,它將是這樣的:(-NH-CH 2 -CO-NH-CH(CH 3)-CO-NH-CH 2 -CO-)N。 而這僅僅是其中的一部分。 如果我們想像的結構通過范德華手段范德華加入不那麼複雜的絲膠蛋白分子,它們在用蠟和脂肪的單一結構混合在一起,這是可以理解為什麼它是很難描繪配方天然蠶絲。
迄今為止,許多該產品供應中國,它的開放空間,有一個主要的生產自然棲息地 - 蠶。 此前,自古以來,天然蠶絲被非常讚賞。 敢情從他身上的衣服只能高貴,富有的人。 如今,許多組織的特性較差。 例如,他強烈磁化和皺巴巴的,此外,暴露在陽光下失去光澤和玷污。 因此,不再使用它們的合成衍生物。
羊毛 - 它也是一個天然聚合物作為皮膚的重要功能和動物的皮脂腺的產物。 在此基礎上的蛋白質產物。製造針織品,其中,像絲,是一種有價值的材料。
澱粉
天然澱粉是一種聚合物產品植物生命。 他們生產它作為光合作用過程的結果,並在身體的不同部位積累。 其化學成分:
- 支鏈澱粉;
- 直鏈澱粉;
- 的α-葡萄糖。
澱粉的空間結構是非常支鏈的,無序的。 由於包括支鏈澱粉,它能夠在水中溶脹,成為所謂的糊。 本膠體溶液在本領域和工業中使用。 醫藥,食品行業,生產壁紙膠粘劑的 - 它也是使用該物質。
在含有澱粉的最大量的植物可以被識別:
- 玉米;
- 土豆;
- 水稻;
- 小麥;
- 木薯;
- 燕麥;
- 蕎麥;
- 香蕉;
- 高粱。
在這個生物聚合物烤麵包的基礎上,使麵條,煮果凍,穀物和其他食品。
纖維素
從化學的觀點出發,物質-是聚合物,其組成由式(C 6 H 5 O 5)N表示。 單體單元鏈是β-葡萄糖。 纖維素含量主要場所 - 是植物的細胞壁。 這就是為什麼木 - 這種化合物的重要來源。
纖維素 - 具有線性空間結構天然聚合物。 它是用於生產以下產品類型的產品:
- 紙漿和紙製品;
- 人造毛皮;
- 不同類型的人造纖維的;
- 棉花;
- 塑料;
- 無菸火藥;
- 片等。
很明顯,其工業價值是很大的。 向此化合物可在生產中使用,它應該是開始從植物中提取。 這是通過特殊的設備木材連續蒸煮完成。 進一步的處理,以及用於消化試劑是不同的。 有幾種方法:
- 亞硫酸鹽;
- 硝酸鹽;
- 蘇打;
- 硫酸鹽。
經過這樣處理後,產品仍含有雜質。 在此木質素和半纖維素的心臟。 要擺脫他們,紙漿與氯或鹼處理。
在人類中,有那些成功打破這個複雜的生物聚合物沒有這樣的生物催化劑。 然而,一些動物(食草動物),適應這一點。 他們的胃解決某些細菌,使人們對他們。 相反有機體生活和棲息地獲得能量。 共生的這種形式是對雙方都極為有利。
橡膠
具有有價值的經濟價值這種天然聚合物。 第一次它是由羅伯特·庫克,誰在他的一次旅行中發現他的描述。 它發生這樣的。 降落在這裡的當地人住未知他在島上後,他在機場受到他們的歡迎。 他的注意力被當地的孩子,誰發揮一個不尋常的主題所吸引。 該球狀體從地面排斥,在空中跳起來,然後返回。
問當地人什麼是從這個玩具製作,庫克才知道,這鞏固了樹的汁液 - 橡膠樹。 後來,人們發現,這是一種生物高分子橡膠。
已知的化合物的化學性質 - 是異戊二烯,天然經歷聚合反應。 式橡膠(C 5 H 8)N。 它的性質,由於他是如此高度重視,具體如下:
- 彈性;
- 耐用性;
- 電絕緣;
- 不漏水。
不過,也有缺點。 在寒冷的條件下,它變得易碎,脆,熱 - 粘性且粘稠。 這就是為什麼有必要人工或合成的基礎的類似物的合成。 今天橡膠被廣泛應用於工程和工業應用。 基於他們的最重要的產品:
- 橡膠;
- 烏木。
琥珀
它是一種天然聚合物,由於樹脂是在其結構中,化石其形狀。 空間結構 - 磚的無定形聚合物。 高度易燃,它可以點燃火柴的火焰。 它具有發光特性。 這是一個非常重要和可貴的品質,這是用於首飾。 琥珀色的基礎上裝飾非常漂亮和需求。
此外,在醫療目的使用的生物聚合物。 由於它是製造砂紙油漆塗料對各種表面。
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