تعد البوليمرات والمواد المصنوعة منها ، والأدوات المنزلية ، والمعدات جزءًا مهمًا من الصناعة وحياة الإنسان بشكل عام. الموارد الطبيعية ، للأسف ، قد استنفدت بشكل كبير أثناء استخدامها. لذلك ، كان على الناس تعلم كيفية تصنيع المواد الاصطناعية التي لها عدد من الخصائص التقنية المهمة. واحد من هؤلاء هو مادة البولي بروبيلين. سيتم النظر في الصيغة الكيميائية لهذا المركب وخصائص خصائصه وهيكل الجزيء خلال المقالة.
البوليمرات - الخصائص العامة
تتضمن هذه الفئة من المركبات تلك التي لها وزن جزيئي مرتفع جدًا. بعد كل شيء ، البوليمرات عبارة عن مركبات عضوية معقدة تتكون من وحدات مونومر متكررة ، والتي يمكن أن تكون من عدة عشرات إلى مئات ، وآلاف وملايين.
من بين جميع البوليمرات ، يمكن تمييز المجموعات التالية:
- أصل طبيعي - البروتينات والأحماض النووية وجزيئات ATP وما إلى ذلكالتالي
- اصطناعي - تلك التي تم إنشاؤها على أساس العناصر الطبيعية ، ولكن تم تعديلها كيميائيًا من أجل تحسين الخصائص التقنية. على سبيل المثال ، المطاط الصناعي.
- اصطناعي - تلك التي يتم إنشاؤها فقط من خلال التفاعلات الكيميائية والتوليف في المختبر والمنشآت الصناعية. ومن الأمثلة هنا الأقمشة والألياف الاصطناعية والبولي إيثيلين والمطاط الصناعي والبولي فينيل كلوريد والبولي بروبيلين وغيرها.
جميع مجموعات البوليمرات المعينة هي مواد خام صناعية مهمة لإنتاج وإنتاج مختلف المعدات والأدوات المنزلية والأطباق والألعاب والأثاث وأشياء أخرى.
ممثلين لأهم البوليمرات التركيبية
الصيغة الكيميائية لأحد أهم ممثلي البوليمرات الاصطناعية مكتوبة بالشكل (-CH2-CH2-) . هذا بولي إيثيلين. مجالات استخدامه معروفة. هذه احتياجات منزلية (أفلام منزلية) ، وصناعات غذائية (مواد تغليف). ومع ذلك ، على الرغم من أنه الأكثر شيوعًا ، إلا أنه ليس الممثل الوحيد المهم للغاية بالنسبة للشخص. يمكنك أيضًا تسمية البوليمرات مثل:
- بولي فينيل كلوريد ؛
- بولي بروبلين ؛
- بولي إيزوبوتيلين ؛
- بوليسترين ؛
- تفلون ؛
- خلات البولي فينيل وغيرها.
في أعمال البناء ، وكذلك في صناعة الأطباق ، تلعب تلك المواد مثل البولي بروبلين دورًا مهمًا. لذلك ، سننظر في ميزاته من وجهة نظر كيميائية.
صيغة البولي بروبلين
من وجهة نظر علم الكيمياء ، يمكن التعبير عن تكوين مادة معينة بأنواع مختلفة من الصيغ. الخيار الأول هو الشكل الجزيئي للترميز. في هذه الحالة ، تبدو صيغة البولي بروبلين كما يلي: (С3Н6) . آخر n يعني درجة البلمرة ، أي عدد الوحدات الأولية الهيكلية في الماكروشين.
يسمح لنا هذا السجل باستخلاص استنتاج حول التركيب النوعي والكمي للجزيء. يتكون البولي بروبين من ذرات الكربون والهيدروجين ، وعددها في رابط المونومر هو 3/6 ، على التوالي ، وفي السلسلة الشائعة يعتمد على مؤشر n. إذا تحدثنا عن بنية المركب ذاتها ، وعن ترتيب روابط الذرات في الجزيء ، عندها نحتاج إلى نوع آخر من تسجيل المادة.
مادة البولي بروبيلين: الصيغة البنائية
يسمى نوع السجل ، الذي يظهر ترتيب اتصال الذرات في الجزيء ، بالصيغة البنيوية. بالنسبة للمادة التي ندرسها ، ستبدو كما يلي: (-CH2-CH-CH3-) . من الواضح أن التكافؤ المقبول عمومًا للذرات في الكيمياء العضوية يتم الحفاظ عليه في هذه الحالة أيضًا. توضح صيغة البولي بروبلين أو البولي بروبين نوع وحدة المونومر التي يقوم عليها المركب. يتكون من الهيدروكربون غير المشبع (الألكين) البروبين أو البروبيلين. صيغته التجريبية هي: С3Н8.
المونومر الأولي
صيغة المونومر لإنتاج البولي بروبلين هي: (-CH2-CH-CH3-). إذا تكررت هذه القطعة عدة مئاتمرات ، ثم نحصل على جزيء كبير من بوليمر اصطناعي ، وهي المادة المعنية. بالإضافة إلى ذلك ، أشرنا بالفعل إلى أنه ، بشكل عام ، يجب اعتبار الألكين - البروبين المعتاد مادة البداية لتفاعل البلمرة. إنه مونومر البولي بروبلين. ستتم كتابة الصيغة الهيكلية كـ CH3-CH=CH2. عندما يتم كسر الرابطة المزدوجة أثناء البلمرة ، يتم تشكيل الجزء المطلوب. نفس الرابط الأحادي الذي ، مكررًا ، يشكل جزيء بوليمر ضخم.
الخصائص الفيزيائية والكيميائية
صيغة البولي بروبلين (-CH2-CH-CH3-) تسمح لك للحكم على خصائصه الفيزيائية والكيميائية. نسرد أهمها.
- الخصائص الفيزيائية لهذا البوليمر: الكثافة 0.91 جم / سم3، صلب ، مقاوم للتآكل ، غير قابل للتآكل. اللون أبيض ، معتم. لا توجد رائحة. غير قابل للذوبان في الماء والمذيبات العضوية في درجات الحرارة العادية. فوق 100 0С يذوب في مركبات الهيدروكربون. يبدأ في التليين بعد 1400С ، عند 1700С يذوب. لديها مقاومة للحرارة والصقيع.
- الخصائص الكيميائية. من وجهة نظر النشاط ، يمكن أن يعزى البولي بروبين إلى مواد خاملة عمليا. إنه قادر على التفاعل فقط مع عوامل مؤكسدة قوية بشكل خاص: دخان النيتريك ، أحماض الكلوروسولفونيك ، أوليموم ، والهالوجينات النشطة (الفلور ، الكلور). لا تتفاعل مع الماء على الإطلاق ، حتى في درجات الحرارة المرتفعة. بالأكسجينيتفاعل فقط عند التشعيع بالضوء فوق البنفسجي ، تكون العملية مصحوبة بتدمير البوليمر. في المذيبات العضوية ، يتضخم ويذوب مع زيادة درجة الحرارة.
يمكن أيضًا أن تُعزى الخصائص المشار إليها إلى الخصائص التقنية للمادة نفسها ، والتي تُستخدم في الصناعة. ومع ذلك ، ليست كل مادة البولي بروبيلين هي نفسها. هناك إضافات خاصة مثبتة تنتج درجات مختلفة من البوليمر المعني.
مواصفات المواد
هناك العديد من الخصائص الأساسية التي تتمتع بها مادة البولي بروبيلين. خصائصه كالتالي:
- عند تسخينها يمكن أن تذوب وتلين مسبقًا.
- غير موصل.
- مقاومة للصدمات ، ومقاومة للاهتراء.
- مقاومة للتآكل.
- يتقدم في العمر عند التعرض للشمس والأكسجين ، لكن العملية بطيئة للغاية.
- لأن البوليمر له وزن جزيئي صغير.
- أبيض ، شفاف ، لا طعم له و عديم الرائحة.
- عند الاحتراق لا ينبعث منها مواد ضارة بل تنبعث منها رائحة زهرية خفيفة
- مرن ودائم ومقاوم لمختلف أنواع التلوث.
- يمتلك مقاومة للحرارة والصقيع.
جميع الخصائص المشار إليها للبولي بروبلين كمادة تسمح باستخدامه لتلبية الاحتياجات المختلفة. سهل الاستخدام ، وسهل الصيانة والاستخدام عمليا في أي قطاع من قطاعات الاقتصاد الوطني.
يمكن أن يكون المجموعيميز ثلاثة أنواع رئيسية من هذه المادة:
- اتكتيك ؛
- Syndiotactic
- متماثل.
الاختلاف الرئيسي فيها هو التركيب المكاني للجزيء. على وجه التحديد ، موقع مجموعات الميثيل في السلسلة. أيضًا ، تتأثر الخصائص التقنية بإضافات التثبيت ، وعدد وحدات المونومر في البنية الكلية.
إنتاج هذه المادة إما في شكل هياكل حبيبية بلورية ، أو في شكل صفائح ألياف.
مجالات الاستخدام
تستخدم مادة البولي بروبيلين لإنتاج مختلف الأفلام ، وحاويات التعبئة والتغليف ، وحاويات المواد الغذائية. ومنه يتم صنع الأكواب البلاستيكية العادية وغيرها من أدوات المائدة التي تستخدم لمرة واحدة. تستخدم هذه المادة في صناعة أنابيب السباكة المصنوعة من مادة البولي بروبيلين المتينة والمقاومة للمواد الكيميائية.
يتم استخدامه أيضًا لإنشاء مواد عازلة للصوت. الشريط اللاصق هو أيضًا نوع من البولي بروبلين.
مادة أتاكتيك تذهب إلى الإنتاج:
- المصطكي ؛
- أصماغ ؛
- معجون
- شرائط لاصقة ؛
- أسطح طرق وأكثر.
يستخدم عدد كبير من صفائح البولي بروبلين والألياف في صناعة الألعاب والأدوات المكتبية والأدوات المنزلية والمنزلية.
