Propriedades e aplicações de polímeros inorgânicos. Tipos de polímeros inorgânicos

Polímeros Com a cadeia principal inorgânica (sem átomos de carbono) de uma macromolécula (ver macromolécula). Os grupos laterais (enquadramento) geralmente também são inorgânicos; no entanto, os polímeros com grupos laterais orgânicos também são frequentemente classificados como NPs (não há uma divisão estrita nesta base).

Semelhante aos polímeros orgânicos, os polímeros são divididos de acordo com sua estrutura espacial em linear, ramificado, escada e rede (bidimensional e tridimensional) e de acordo com a composição da cadeia principal em tipo homocadeia [-M-]n e heterocadeia digite [-M-M"-]n ou [- M- M"- M"-] n (onde M, M", M" são átomos diferentes). Por exemplo, enxofre de polímero [-S-] n - homochain linear N. p.

Muitas substâncias inorgânicas no estado sólido representam uma única macromolécula porém, para classificá-las como substâncias orgânicas, é necessário ter alguma anisotropia em sua estrutura espacial (e, portanto, em propriedades); Desta forma, os cristais NP diferem dos cristais completamente isotrópicos de substâncias inorgânicas comuns (por exemplo, NaCl, ZnS). Maioria elementos químicos não é capaz de formar NPs de homocadeia estáveis, e apenas cerca de 15 (S, P, Se, Te, Si, etc.) formam cadeias não muito longas (oligoméricas), que são significativamente inferiores em estabilidade aos oligômeros de homocadeia com Conexões CC. Portanto, os mais típicos são os átomos de heterocadeia, nos quais se alternam átomos eletropositivos e eletronegativos, por exemplo, B e N, P e N, Si e O, formando ligações químicas polares (parcialmente iônicas) entre si e com os átomos do lado grupos.

As ligações polares determinam o aumento da reatividade do N. p., principalmente a tendência à hidrólise. Portanto, muitos itens N. não são muito estáveis ​​no ar; além disso, alguns deles se despolimerizam facilmente para formar estruturas cíclicas. Para estes e outros. propriedades químicas N.P. pode ser parcialmente influenciado pela mudança direcional da estrutura lateral, da qual depende principalmente a natureza da interação intermolecular, que determina as propriedades elásticas e outras propriedades mecânicas do polímero. Assim, o elastômero linear Cloreto de polifosfonitrila [-CI 2 PN-] n como resultado da hidrólise na ligação P-Cl (e subsequente policondensação) se transforma em uma estrutura tridimensional que não possui propriedades elásticas. A resistência à hidrólise deste elastômero pode ser aumentada substituindo os átomos de Cl por certos radicais orgânicos. Muitos NPs de heterocadeia se distinguem pela alta resistência ao calor, excedendo significativamente a resistência ao calor de polímeros orgânicos e de organoelementos (por exemplo, o polímero oxonitreto de fósforo n não muda quando aquecido a 600 °C). No entanto, a alta resistência ao calor dos NPs raramente é combinada com valiosas propriedades mecânicas e elétricas. Por esta razão, o número de N. itens encontrados aplicação prática, é relativamente pequeno. No entanto, N. p. fonte importante obtenção de novos materiais resistentes ao calor.

E. M. Shustorovich.

  • - sais bóricos: NVO 2 metabórico, H 3 VO 3 ortobórico e não isolado em forma livre. estado de poliboro H 3m-2n B mO3m-n. Com base no número de átomos de boro na molécula, eles são divididos em mono-, di-, tetra-, hexaboratos, etc. Os boratos também são chamados...

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  • - adesivos à base de adesivos inorgânicos. natureza. Os adesivos minerais são produzidos na forma de pós, soluções e dispersões...

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  • - sais de nitrogênio HNO3. Conhecido por quase todos os metais; existem tanto na forma de sais anidros de Mn quanto na forma de hidratos cristalinos Mn.x>H2O...

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  • - sais nitrogenados HNO2. Eles usam principalmente nitritos de metais alcalinos e amônio, menos alcalino-terrosos. e metais 3d, Pb e Ag. Há apenas informações fragmentárias sobre o N. de outros metais...

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  • - sais de enxofre H2SO3. Existem sulfitos médios com ânion e sulfitos ácidos com ânion. Médio S.-cristalino. em-va. S. amônio e metais alcalinos são bem solúveis. na água; pH: 2SO3 40,0, K2SO3 106,7...

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  • - ...

    Dicionário Enciclopédico nanotecnologia

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  • - Polímeros INORGÂNICOS - polímeros cujas moléculas possuem cadeias principais inorgânicas e não contêm radicais laterais orgânicos...

    Grande dicionário enciclopédico

"Polímeros inorgânicos" em livros

Capítulo 9 Os polímeros são para sempre

Do livro Terra sem gente autor Weisman Alan

Capítulo 9 Os polímeros são para sempre A cidade portuária de Plymouth, no sudoeste da Inglaterra, não é mais uma das cidades pitorescas das Ilhas Britânicas, embora já o fosse antes da Segunda Guerra Mundial. Durante seis noites, em março e abril de 1941, as bombas nazistas destruíram 75 mil edifícios durante o que

Polímeros

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Polímeros Na tecnologia de produção de plásticos de construção, os polímeros obtidos por síntese a partir das substâncias mais simples (monômeros) são divididos em duas classes de acordo com o método de produção: classe A - polímeros obtidos por polimerização em cadeia, classe B - polímeros obtidos

Polímeros de cadeia de carbono

Do livro Grande Enciclopédia Soviética(KA) do autor TSB

Polímeros de heterocadeia

Do livro Grande Enciclopédia Soviética (GE) do autor TSB

Polímeros

Do livro Grande Enciclopédia Soviética (PO) do autor TSB

Polímeros de organossilício

Do livro Grande Enciclopédia Soviética (KR) do autor TSB

Do livro Grande Enciclopédia Soviética (IZ) do autor TSB

Polímeros sindiotáticos

Do livro Grande Enciclopédia Soviética (SI) do autor TSB

POLÍMEROS

Do livro Experimento em Cirurgia autor Kovanov Vladimir Vasilyevich

POLÍMEROS No início deste século, os químicos sintetizaram um grupo especial de compostos e polímeros de alto peso molecular. Possuindo alto grau de inércia química, atraíram imediatamente a atenção de inúmeros pesquisadores e cirurgiões. Então a química veio em socorro

52. Polímeros, plásticos

Do livro Ciência dos Materiais. Berço autor Buslaeva Elena Mikhailovna

52. Polímeros, plásticos Polímeros são substâncias cujas macromoléculas consistem em numerosas unidades elementares repetidas que representam o mesmo grupo de átomos. O peso molecular das moléculas varia de 500 a 1.000.000. As moléculas de polímero são divididas em.

Inorgânicos incluem polímeros, macromoléculas
que possuem cadeias principais inorgânicas e não contêm radicais laterais orgânicos (grupos de enquadramento).

Os polímeros inorgânicos são classificados por origem (sintética e natural), configuração das macromoléculas (linear, ramificada, escada, rede planar regular e irregular, rede espacial regular e irregular, etc.), estrutura química da cadeia principal - homocadeia (homoatômica) e heterocadeia ( heteroatômico). Os polímeros inorgânicos naturais pertencentes ao grupo das redes são extremamente comuns e fazem parte da crosta terrestre na forma de minerais.

Os polímeros inorgânicos diferem em termos químicos e propriedades físicas de polímeros orgânicos ou de organoelementos, principalmente devido à diferente estrutura eletrônica da cadeia principal e à ausência de grupos de enquadramento orgânico. A região de existência dos polímeros inorgânicos está limitada aos elementos dos grupos III-IV da Tabela Periódica. A maioria dos polímeros inorgânicos se enquadra na categoria de minerais e materiais contendo silício.

BENTONITAS

As argilas bentoníticas são matérias-primas naturais baratas. Devido às suas propriedades físicas e químicas, têm atraído grande atenção de pesquisadores de todo o mundo. As bentonitas são sistemas dispersos com tamanho de partícula inferior a 0,01 mm.

Os argilominerais têm uma composição complexa e são principalmente aluminohidrossilicatos.

Diferença na estrutura redes de cristal causa um grau desigual de dispersão de minerais argilosos. O grau de dispersão das partículas de caulinita é pequeno e determinado na ordem de vários mícrons, enquanto as montmorilonitas são dispersas em células elementares durante a decomposição.

As bentonitas são caracterizadas por interação física e química ativa com a água. Devido à formação de uma concha de hidratação, as partículas de argilominerais são capazes de reter água com firmeza.

As bentonitas são amplamente utilizadas na produção de cremes dentais. De acordo com as receitas existentes, os cremes dentais contêm até 50% de glicerina. Porém, a produção de glicerina é limitada pela escassez de matéria-prima, por isso é necessário encontrar um substituto da glicerina mais barato e acessível.

A glicerina nos cremes dentais ajuda a estabilizar substâncias sólidas insolúveis em água, protege a pasta do ressecamento, fortalece o esmalte dos dentes e, em altas concentrações, os preserva. As argilas montmorilonita têm sido recentemente amplamente utilizadas para estabilizar sólidos insolúveis. Também foi proposto o uso de caulinita como abrasivo em cremes dentais em vez de carbonita de cálcio. O uso de argilominerais (montmorilonita na forma de gel 8% e caulinita) em cremes dentais permite a liberação de quantidades significativas de glicerol (até 27%) sem deteriorar suas propriedades, principalmente durante o armazenamento a longo prazo.



Montmorilonitas podem ser usadas para aumentar a viscosidade de bases de supositórios em supositórios contendo grandes quantidades medicação. Foi estabelecido que a adição de 5-15% de montmorilonita aumenta a viscosidade da base do supositório, o que garante uma distribuição uniforme das substâncias medicinais suspensas na base. Devido às suas propriedades de adsorção, os minerais argilosos são utilizados para a purificação de vários antibióticos, enzimas, proteínas, aminoácidos e vitaminas.

AEROSSIL

Os aerossóis, assim como as bentonitas, pertencem a polímeros inorgânicos. Ao contrário das bentonitas, que são matérias-primas naturais, os aerossóis são produtos sintéticos.

Dióxido de silício coloidal Aerosil, que é um pó branco muito claro, que em camada fina parece transparente, azulado. Este é um pó micronizado altamente disperso com tamanho de partícula de 4 a 40 mícrons (principalmente 10-30 mícrons), com densidade de 2,2 g/cm3. A peculiaridade do Aerosil é sua grande área superficial específica - de 50 a 400 m2/g.

Existem várias marcas de aerosil, que diferem principalmente no tamanho da área superficial específica, no grau de hidrofilicidade ou hidrofobicidade, bem como nas combinações de aerosil com outras substâncias. Os graus padrão Aerosil 200, 300, 380 possuem uma superfície hidrofílica.

Aerosil é obtido como resultado da hidrólise em fase de vapor do tetracloreto de coêmio em chama de hidrogênio a uma temperatura de 1100-1400°C.

Numerosos estudos estabeleceram que o Aerosil, quando administrado por via oral, é bem tolerado pelos pacientes e é um tratamento eficaz para doenças do trato gastrointestinal e outros processos inflamatórios. Há evidências de que o aerosil promove a contração dos músculos lisos e dos vasos sanguíneos e possui propriedades bactericidas.

Devido à atividade farmacológica do aerosil, ele tem ampla utilização na farmácia em diversas formas farmacêuticas, tanto na criação de novas quanto no aprimoramento das existentes.

Aerosil é amplamente utilizado para estabilizar suspensões com vários meios de dispersão e linimentos de óleo em suspensão. A introdução do aerosil na composição dos linimentos em suspensão óleo e água-álcool-glicerina ajuda a aumentar a estabilidade de sedimentação e agregação desses sistemas, criando uma estrutura espacial suficientemente forte, capaz de reter uma fase líquida imobilizada com partículas suspensas nas células. Foi estabelecido que a sedimentação de partículas de fase sólida em linimentos petrolíferos estabilizados por Aerosil ocorre 5 vezes mais lentamente do que em linimentos não estabilizados.

Em suspensões aquosas e água-álcool, o efeito estabilizador do aerosil é principalmente devido a forças eletrostáticas.

Uma das propriedades do aerosil é a sua capacidade de amortecimento. Esta propriedade é utilizada para obter géis contendo aerosil com a finalidade de utilizá-los como base de pomadas ou como medicamentos independentes para o tratamento de feridas, úlceras e queimaduras.

Um estudo das propriedades biológicas dos géis contendo aerosil mostrou que eles não têm efeito irritante ou geralmente tóxico.

Para pomadas de neomicina e neomicina-prednisolona (contendo sulfato de neomicina e acetato de prednisolona, ​​2 e 0,5%, respectivamente), foi proposta uma base de aerossol de esilona. As pomadas contendo Aerosil são hidrofóbicas, facilmente espremidas dos tubos, aderem bem à pele e têm efeito prolongado.

O Aerosil é amplamente utilizado como excipiente na produção de comprimidos: reduz o tempo de desintegração dos comprimidos, facilita a granulação e hidrofilação de fármacos lipofílicos, melhora a fluidez e permite a introdução de fármacos incompatíveis e quimicamente instáveis.

A introdução do aerosil na massa do supositório ajuda a aumentar a viscosidade, regular o intervalo de natação, confere à massa um caráter homogêneo e reduz a estratificação, garante distribuição uniforme de substâncias medicinais e maior precisão de dosagem, permite a introdução de substâncias líquidas e higroscópicas. Os supositórios contendo Aerosil não irritam a mucosa retal. Aerosil é usado em comprimidos para mantê-los secos.

Aerosil está incluído no material de obturação dentária como um material de enchimento que proporciona boas propriedades estruturais e mecânicas do material de obturação. Também é utilizado em diversas loções utilizadas em perfumes e cosméticos.


Conclusão

Ao resumir trabalho do curso, podemos concluir que papel significativo compostos de alto peso molecular na tecnologia de medicamentos. Da classificação acima fica claro o quão ampla é a gama de utilizações dos compostos em questão, e daí decorre a conclusão sobre a eficácia da sua utilização na produção farmacêutica. Em muitos casos, não podemos prescindir de usá-los. Isso ocorre no uso de formas farmacêuticas prolongadas, para manter a estabilidade do medicamento durante o armazenamento e no acondicionamento dos medicamentos acabados. Substâncias de alto peso molecular desempenham um papel importante na produção de novas formas farmacêuticas (por exemplo, TDS).

Mas os compostos de alto peso molecular não encontraram aplicação apenas na farmácia. Eles são efetivamente utilizados em indústrias como a alimentícia, na produção de SMS, na síntese química, entre outras indústrias.

Hoje, acredito, os compostos que estou considerando são totalmente utilizados na produção farmacêutica, mas ainda assim, embora os métodos e métodos de seu uso sejam conhecidos há muito tempo e tenham se comprovado com lado positivo, continuam a estudar cada vez mais profundamente seu papel e finalidades na produção de medicamentos.


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Em 1833, J. Berzelius cunhou o termo “polimerismo”, que usou para nomear um dos tipos de isomerismo. Tais substâncias (polímeros) deveriam ter a mesma composição, mas pesos moleculares diferentes, como o etileno e o butileno. A conclusão de J. Berzelius não corresponde ao entendimento moderno do termo “polímero”, porque os verdadeiros polímeros (sintéticos) ainda não eram conhecidos naquela época. As primeiras menções a polímeros sintéticos datam de 1838 (cloreto de polivinilideno) e 1839 (poliestireno).

A química dos polímeros surgiu somente depois que A. M. Butlerov criou a teoria da estrutura química dos compostos orgânicos e recebeu desenvolvimento adicional graças à intensa busca por métodos para sintetizar borracha (G. Bushard, W. Tilden, K. Harries, I. L. Kondakov, S. V. Lebedev). Desde o início da década de 20 do século XX, ideias teóricas sobre a estrutura dos polímeros começaram a se desenvolver.

DEFINIÇÃO

Polímeroscompostos químicos com alto peso molecular (de vários milhares a muitos milhões), cujas moléculas (macromoléculas) consistem em um grande número de grupos repetidos (unidades monoméricas).

Classificação de polímeros

A classificação dos polímeros é baseada em três características: origem, natureza química e diferenças na cadeia principal.

Do ponto de vista da origem, todos os polímeros são divididos em naturais (naturais), que incluem ácidos nucléicos, proteínas, celulose, borracha natural, âmbar; sintéticos (obtidos em laboratório por síntese e sem análogos naturais), que incluem poliuretano, fluoreto de polivinilideno, resinas de fenol-formaldeído, etc.; artificial (obtido em laboratório por síntese, mas à base de polímeros naturais) - nitrocelulose, etc.

Com base na sua natureza química, os polímeros são divididos em polímeros orgânicos (à base de um monômero - uma substância orgânica - todos os polímeros sintéticos), inorgânicos (à base de Si, Ge, S e outros elementos inorgânicos - polissilanos, ácidos polissilícicos) e organoelementos (um mistura de polímeros orgânicos e inorgânicos – polisoxanos) da natureza.

Existem polímeros homochain e heterochain. No primeiro caso, a cadeia principal consiste em átomos de carbono ou silício (polissilanos, poliestireno), no segundo - um esqueleto de vários átomos (poliamidas, proteínas).

Propriedades físicas dos polímeros

Os polímeros são caracterizados por dois estados de agregação - cristalino e amorfo - e propriedades especiais - elasticidade (deformações reversíveis sob carga leve - borracha), baixa fragilidade (plásticos), orientação sob a ação de um campo mecânico direcionado, alta viscosidade e dissolução do polímero ocorre através do seu inchaço.

Preparação de polímeros

As reações de polimerização são reações em cadeia, que são a adição sequencial de moléculas de compostos insaturados entre si com a formação de um produto de alto peso molecular - um polímero (Fig. 1).

Arroz. 1. Esquema geral obtenção de um polímero

Por exemplo, o polietileno é produzido pela polimerização do etileno. O peso molecular da molécula chega a 1 milhão.

n CH 2 =CH 2 = -(-CH 2 -CH 2 -)-

Propriedades químicas dos polímeros

Em primeiro lugar, os polímeros serão caracterizados por reações características do grupo funcional presente no polímero. Por exemplo, se o polímero contém um grupo hidroxo característico da classe dos álcoois, portanto, o polímero participará de reações como os álcoois.

Em segundo lugar, interação com compostos de baixo peso molecular, interação de polímeros entre si com a formação de polímeros em rede ou ramificados, reações entre grupos funcionais que fazem parte do mesmo polímero, bem como a decomposição do polímero em monômeros (destruição da cadeia) .

Aplicação de polímeros

A produção de polímeros encontrou ampla aplicação em diversas áreas da vida humana - indústria química (produção de plásticos), construção de máquinas e aeronaves, empresas de refino de petróleo, medicina e farmacologia, agricultura(produção de herbicidas, inseticidas, pesticidas), construção civil (isolamento acústico e térmico), produção de brinquedos, janelas, canos, utensílios domésticos.

Exemplos de resolução de problemas

EXEMPLO 1

EXEMPLO 1

Exercício O poliestireno é altamente solúvel em solventes orgânicos apolares: benzeno, tolueno, xileno, tetracloreto de carbono. Calcule a fração mássica (%) do poliestireno em uma solução obtida pela dissolução de 25 g de poliestireno em benzeno pesando 85 g. (22,73%).
Solução Anotamos a fórmula para encontrar a fração de massa:

Vamos encontrar a massa da solução de benzeno:

solução m (C 6 H 6) = m (C 6 H 6)/(/100%)

Polímeros inorgânicos são um termo que ganhou destaque através de seu amplo uso em fundição de precisão. E tudo graças às propriedades inerentes a estes materiais. Mas a importância dos polímeros inorgânicos para os seres humanos é muito mais ampla e o âmbito de aplicação vai muito além do âmbito desta tecnologia.

O que são polímeros inorgânicos

Mais comuns são os polímeros inorgânicos de origem natural encontrados na crosta terrestre.

Na maioria das vezes é produto da síntese de elementos do grupo III-VI tabela periódica Mendeleev. Eles são chamados de inorgânicos porque são baseados em cadeias principais inorgânicas e não possuem radicais colaterais orgânicos. As ligações aparecem como resultado de um de dois processos - policondensação ou polimerização.

De modo geral, os polímeros inorgânicos são materiais sintetizados artificialmente que substituíram os naturais. Ao mesmo tempo, os criadores perseguiram o objetivo de torná-los mais baratos. Os polímeros modernos são superiores em suas características aos análogos naturais existentes. Foram criados materiais que a natureza não possui. Isso garante sua popularidade e diversidade.

Classificação

Uma lista clara de tipos ainda não foi formada, mas existem vários grupos principais de polímeros inorgânicos que diferem em sua estrutura. Esses materiais são:

  • linear;
  • plano;
  • ramificado;
  • tridimensional, etc.

Também distinguido pela origem:

  • natural;
  • artificial.

Por formação de cadeia:

  • heterocadeia;
  • homocadeia.

Tipos de polímeros inorgânicos

O amianto é um dos polímeros mais comuns. Sua estrutura é um material de fibra fina - silicato. Contém moléculas de ferro, magnésio, cálcio e sódio. A produção desse polímero é considerada prejudicial ao homem, mas os produtos feitos a partir dele são absolutamente seguros.

O silicone também encontrou sua aplicação pelo fato de ser superior à borracha natural em muitas características. Força e elasticidade são fornecidas pela combinação de oxigênio e silício. O polissilício resiste a efeitos mecânicos, de temperatura e de deformação. Ao mesmo tempo, a forma e a estrutura permanecem inalteradas.

Carabina substituiu diamante. Também é durável, o que é necessário em muitas indústrias. Este polímero caracteriza-se pela capacidade de suportar temperaturas de até 5.000 ºC. Uma característica especial é o aumento da condutividade elétrica sob a influência das ondas de luz.

O grafite é conhecido por todos que já pegaram um lápis. Uma característica especial dos polímeros de hidrocarbonetos é a sua estrutura plana. Eles conduzem descargas elétricas e calor, mas absorvem completamente a onda de luz.

Também são produzidos polímeros à base de selênio, boro e outros elementos, o que proporciona diversas características.

Características dos polímeros inorgânicos

Ao criar materiais poliméricos, as qualidades do produto final são baseadas em:

  • flexibilidade e elasticidade;
  • resistência à compressão, torção e tração;
  • estado de agregação; resistência à temperatura;
  • condutividade elétrica;
  • capacidade de transmitir luz, etc.

durante a fabricação, uma substância pura é retirada e submetida a processos específicos polimerização, e a saída são polímeros sintéticos (inorgânicos), que:

  1. Suporta temperaturas extremas.
  2. Capaz de retornar à sua forma original após deformação sob a influência de forças mecânicas externas.
  3. Tornam-se vítreos quando aquecidos a uma temperatura crítica.
  4. Eles são capazes de alterar a estrutura durante a transição do volumétrico para o plano, o que garante viscosidade.

A capacidade de transformação é usada na fundição de moldes. Após o resfriamento, os polímeros inorgânicos endurecem e também adquirem várias qualidades, desde duráveis, duros até flexíveis e elásticos. Ao mesmo tempo, é garantida a segurança ambiental, da qual o plástico comum não pode se orgulhar. Materiais poliméricos não reagem com o oxigênio e ligações fortes impedem a liberação de moléculas.

Escopo de aplicação

Existe uma enorme variedade de polímeros. Todos os anos, cientistas desenvolvem novas tecnologias que permitem produzir materiais com diferentes indicadores de qualidade. E agora os polímeros são encontrados tanto na indústria quanto na vida cotidiana. Nenhuma construção está completa sem amianto. Está presente em ardósia, tubos especiais, etc. O cimento é usado como elemento de ligação.

O silicone é um excelente selante usado pelos construtores. A indústria automotiva, a produção de equipamentos industriais e de bens de consumo são baseadas em polímeros, que permitem alcançar alta resistência, durabilidade e estanqueidade.

E voltando ao amianto, é impossível não falar que a capacidade de reter calor possibilitou a criação de macacões para bombeiros.

Quando se fala em diamantes, costuma-se identificá-los com diamantes lapidados (diamantes lapidados). Alguns polímeros inorgânicos não são inferiores a esse cristal natural, necessário em diversas áreas industriais, inclusive na produção de diamantes. Na forma de migalhas, esse material é aplicado nas arestas de corte. O resultado são incisivos que podem cortar qualquer coisa. Este é um excelente abrasivo usado para lixar. Elbor, borazon, ciborita, kingsongita, cubonita são compostos superfortes.

Caso seja necessário processar metal ou pedra, utilizam-se polímeros inorgânicos produzidos por síntese de boro. Qualquer rebolo vendido em supermercados de construção contém este material. Para a produção de elementos decorativos, por exemplo, utiliza-se carboneto de selênio. Produz um análogo do cristal de rocha. Mas a lista de vantagens e a lista de aplicações não se limitam a isso.

Os cloretos de fosfonitreto são formados pela combinação de fósforo, nitrogênio e cloro. As propriedades podem variar e depender da massa. Quando é grande, forma-se um análogo da borracha natural. Só agora ele pode suportar temperaturas de até 350 graus. Nenhuma reação é observada sob a influência de compostos orgânicos. E na faixa de temperatura permitida, as propriedades dos produtos não mudam.

Propriedades especiais usadas por humanos

O resultado final é que, como resultado da síntese, são formadas macromoléculas do tipo tridimensional (tridimensional). A força vem de laços e estruturas fortes. Como elemento químico, os polímeros inorgânicos comportam-se de forma amorfa e não reagem com outros elementos e compostos. Esse recurso permite que sejam usados ​​na indústria química, na medicina e na produção de alimentos.

A resistência térmica excede todos os indicadores possuídos por materiais naturais. Se fibras forem usadas para formar uma estrutura reforçada, essa estrutura pode suportar temperaturas de até 220 graus no ar. E eles comeram estamos falando sobre sobre o material de boro, o limite de resistência à temperatura sobe para 650 graus. É por isso que os voos espaciais sem o polímero seriam impossíveis.

Mas isso se falamos de qualidades superiores às naturais. Os mesmos produtos feitos a partir desses compostos, de qualidade semelhante aos naturais, têm um significado especial para o ser humano. Isso permite reduzir o custo das roupas substituindo, por exemplo, o couro. Ao mesmo tempo, praticamente não existem diferenças externas.

Na medicina, são depositadas esperanças especiais nos polímeros inorgânicos. Está prevista a utilização desses materiais para a produção de tecidos e órgãos artificiais, próteses, etc. A resistência química permite que os produtos sejam tratados com substâncias ativas, o que garante a esterilidade. A ferramenta torna-se durável, útil e segura para os seres humanos.

Polímeros são compostos de alto peso molecular que consistem em muitos monômeros. Os polímeros devem ser diferenciados de oligômeros, ao contrário dos quais, ao adicionar outra unidade numerada, as propriedades do polímero não mudam.

A ligação entre as unidades monoméricas pode ser feita por meio de ligações químicas, caso em que são chamadas de termofixos, ou pela força de ação intermolecular, típica dos chamados termoplásticos.

A combinação de monômeros para formar um polímero pode ocorrer como resultado de uma reação de policondensação ou polimerização.

Existem muitos compostos semelhantes encontrados na natureza, sendo os mais famosos as proteínas, a borracha, os polissacarídeos e o ácido nucléico. Esses materiais são chamados de orgânicos.

A data grande número os polímeros são produzidos sinteticamente. Tais compostos são chamados de polímeros inorgânicos. Os polímeros inorgânicos são produzidos pela combinação de elementos naturais através de reações de policondensação, polimerização e transformação química. Isso permite substituir materiais naturais caros ou raros ou criar novos que não possuem análogos na natureza. A principal condição é que o polímero não contenha elementos de origem orgânica.

Os polímeros inorgânicos, devido às suas propriedades, ganharam grande popularidade. A gama de sua utilização é bastante ampla, enquanto novas áreas de aplicação são constantemente encontradas e novos tipos são desenvolvidos. materiais inorgânicos.

Principais recursos

Hoje, existem diversos tipos de polímeros inorgânicos, tanto naturais quanto sintéticos, que possuem diferentes composições, propriedades, escopo de aplicação e estado de agregação.

O atual nível de desenvolvimento da indústria química permite a produção de polímeros inorgânicos em grandes volumes. Para obter tal material é necessário criar condições de alta pressão e alta temperatura. A matéria-prima para produção é uma substância pura passível de processo de polimerização.

Os polímeros inorgânicos são caracterizados pelo fato de terem maior resistência, flexibilidade e serem difíceis de influenciar. produtos químicos e resistente a altas temperaturas. Mas alguns tipos podem ser frágeis e sem elasticidade, mas ao mesmo tempo são bastante fortes. Os mais famosos são grafite, cerâmica, amianto, vidro mineral, mica, quartzo e diamante.

Os polímeros mais comuns são baseados em cadeias de elementos como silício e alumínio. Isso se deve à abundância desses elementos na natureza, principalmente o silício. Os mais famosos entre eles são os polímeros inorgânicos, como silicatos e aluminossilicatos.

As propriedades e características variam não apenas dependendo da composição química do polímero, mas também do peso molecular, grau de polimerização, estrutura atômica e polidispersidade.

Polidispersidade é a presença de macromoléculas de diferentes massas na composição.

A maioria dos compostos inorgânicos é caracterizada pelos seguintes indicadores:

  1. Elasticidade. Uma característica como a elasticidade mostra a capacidade de um material aumentar de tamanho sob a influência de uma força externa e retornar ao seu estado original após a remoção da carga. Por exemplo, a borracha pode expandir de sete a oito vezes sem alterar sua estrutura ou causar qualquer dano. O retorno da forma e do tamanho é possível mantendo a localização das macromoléculas na composição, apenas seus segmentos individuais se movem;
  2. Estrutura cristalina. As propriedades e características do material dependem do arranjo espacial dos elementos constituintes, que é chamado de estrutura cristalina, e de suas interações. Com base nesses parâmetros, os polímeros são divididos em cristalinos e amorfos.

Os cristalinos possuem uma estrutura estável na qual se observa um certo arranjo de macromoléculas. As amorfas consistem em macromoléculas de ordem de curto alcance, que possuem estrutura estável apenas em determinadas zonas.

A estrutura e o grau de cristalização dependem de vários fatores, como temperatura de cristalização, peso molecular e concentração da solução polimérica.

  1. Vitrificação. Essa propriedade é característica dos polímeros amorfos, que, quando a temperatura diminui ou a pressão aumenta, adquirem uma estrutura vítrea. Nesse caso, o movimento térmico das macromoléculas é interrompido. As faixas de temperatura nas quais ocorre o processo de formação do vidro dependem do tipo de polímero, de sua estrutura e das propriedades dos elementos estruturais.
  2. Estado de fluxo viscoso. Esta é uma propriedade na qual ocorrem mudanças irreversíveis na forma e no volume de um material sob a influência de forças externas. Em estado de fluxo viscoso elementos estruturais mover-se em uma direção linear, o que causa uma mudança em sua forma.

Estrutura de polímeros inorgânicos

Esta propriedade é muito importante em algumas indústrias. É mais frequentemente utilizado no processamento de termoplásticos utilizando métodos como moldagem por injeção, extrusão, formação a vácuo e outros. Neste caso, o polímero funde a temperaturas elevadas e alta pressão.

Tipos de polímeros inorgânicos

Hoje, existem certos critérios pelos quais os polímeros inorgânicos são classificados. Os principais:

  • natureza de origem;
  • tipos de elementos químicos e sua diversidade;
  • número de unidades monoméricas;
  • estrutura da cadeia polimérica;
  • propriedades físicas e químicas.

Dependendo da natureza de origem, os polímeros sintéticos e naturais são classificados. Os naturais são formados em condições naturais sem intervenção humana, enquanto os sintéticos são produzidos e modificados em condições industriais para atingir as propriedades exigidas.

Hoje, existem muitos tipos de polímeros inorgânicos, entre os quais estão os mais utilizados. Isso inclui amianto.

O amianto é um mineral de fibra fina que pertence ao grupo dos silicatos. A composição química do amianto é representada por silicatos de magnésio, ferro, sódio e cálcio. O amianto tem propriedades cancerígenas e, portanto, é muito perigoso para a saúde humana. É muito perigoso para os trabalhadores envolvidos na sua extração. Mas na forma de produtos acabados é bastante seguro, pois não se dissolve em diversos líquidos e não reage com eles.

O silicone é um dos polímeros inorgânicos sintéticos mais comuns. É fácil encontrá-lo em vida cotidiana. O nome científico do silicone é polissiloxano. Dele composição químicaé uma ligação de oxigênio e silício, que confere ao silicone propriedades de alta resistência e flexibilidade. Graças a isso, o silicone é capaz de suportar altas temperaturas e esforços físicos sem perder resistência, mantendo sua forma e estrutura.

Os polímeros de carbono são muito comuns na natureza. Existem também muitas espécies sintetizadas industrialmente por humanos. Entre os polímeros naturais destaca-se o diamante. Este material é incrivelmente durável e possui uma estrutura cristalina.

Carbyne é um polímero de carbono sintético que possui propriedades de resistência aumentadas que não são inferiores ao diamante e ao grafeno. É produzido na forma de amora preta com fina estrutura cristalina. Possui propriedades de condutividade elétrica, que aumenta sob a influência da luz. Capaz de suportar temperaturas de 5.000 graus sem perder propriedades.

A grafite é um polímero de carbono cuja estrutura é caracterizada pela orientação planar. Por causa disso, a estrutura do grafite é em camadas. Este material conduz eletricidade e calor, mas não transmite luz. Sua variedade é o grafeno, que consiste em uma única camada de moléculas de carbono.

Os polímeros de boro são caracterizados por alta dureza, não muito inferior aos diamantes. Capaz de suportar temperaturas superiores a 2.000 graus, o que é muito superior à temperatura limite do diamante.

Os polímeros de selênio são uma gama bastante ampla de materiais inorgânicos. O mais famoso deles é o carboneto de selênio. O carboneto de selênio é um material durável que se apresenta na forma de cristais transparentes.

Os polissilanos possuem propriedades especiais que os distinguem de outros materiais. Este tipo conduz eletricidade e pode suportar temperaturas de até 300 graus.

Aplicativo

Os polímeros inorgânicos são utilizados em quase todas as áreas das nossas vidas. Dependendo do tipo, eles têm várias propriedades. Sua principal característica é que os materiais artificiais possuem propriedades melhoradas em comparação aos materiais orgânicos.

O amianto é utilizado em diversas áreas, principalmente na construção. Misturas de cimento e amianto são utilizadas para produzir ardósia e diversos tipos de tubos. O amianto também é usado para reduzir o efeito ácido. EM indústria leve o amianto é usado na fabricação de roupas de combate a incêndio.

O silicone é usado em vários campos. É utilizado na produção de tubos para a indústria química, elementos utilizados na indústria alimentícia e também na construção civil como selante.

Em geral, o silicone é um dos polímeros inorgânicos mais funcionais.

O diamante é mais conhecido como material de joalheria. É muito caro devido à sua beleza e dificuldade de extração. Mas os diamantes também são usados ​​na indústria. Este material é necessário em dispositivos de corte para cortar materiais muito duráveis. Pode ser usado em forma pura como cortador ou na forma de pulverização sobre elementos de corte.

O grafite é amplamente utilizado em diversas áreas; a partir dele são feitos lápis, é utilizado na engenharia mecânica, na indústria nuclear e na forma de bastões de grafite.

O grafeno e o carbino ainda são pouco compreendidos, por isso o seu âmbito de aplicação é limitado.

Polímeros de boro são usados ​​para produzir abrasivos, elementos de corte, etc. Ferramentas feitas com esse material são necessárias para o processamento de metal.

O carboneto de selênio é usado para produzir cristal de rocha. É obtido aquecendo areia de quartzo e carvão a 2.000 graus. O cristal é usado para produzir talheres e itens de interior de alta qualidade.