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Classificação por método de produção (origem)

Classificação de inflamabilidade

Classificação do comportamento de aquecimento

Classificação dos polímeros pela estrutura das macromoléculas

CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS

Síntese de polímeros.

Um polímero é uma substância química que tem um grande peso molecular e consiste em um grande número de fragmentos que se repetem periodicamente, ligados por ligações químicas. Esses fragmentos são chamados de links elementares.

Assim, as características dos polímeros são as seguintes: 1. peso molecular muito grande (dezenas e centenas de milhares). 2. Estrutura em cadeia de moléculas (mais frequentemente ligações simples).

Deve-se notar que os polímeros já competem com sucesso com todos os outros materiais usados ​​pela humanidade desde a antiguidade.

Aplicação de polímeros:

Polímeros para uso biológico e médico

Materiais de troca iônica e eletrônica

Plásticos resistentes ao calor e ao calor

Isolantes

Materiais de construção

Surfactantes e materiais resistentes a ambientes agressivos.

A rápida expansão da produção de polímeros tornou o risco de incêndio (e todos eles queimam melhor do que madeira) um desastre nacional em muitos países. Durante sua combustão e decomposição, várias substâncias são formadas, principalmente tóxicas para o homem. Conhecer as propriedades perigosas das substâncias resultantes é necessário para combatê-las com sucesso.

Classificação dos polímeros de acordo com a composição da cadeia principal de macromoléculas (as mais comuns):

eu... DIUs Carbochain - as principais cadeias de polímero são construídas apenas a partir de átomos de carbono

II... DIU heterochain - as principais cadeias poliméricas, além dos átomos de carbono, contêm heteroátomos (oxigênio, nitrogênio, fósforo, enxofre, etc.)

III... Compostos poliméricos organoelementais - as principais cadeias de macromoléculas contêm elementos que não fazem parte de compostos orgânicos naturais (Si, Al, Ti, B, Pb, Sb, Sn, etc.)

Cada classe é subdividida em grupos separados dependendo da estrutura da cadeia, a presença de ligações, o número e a natureza dos substituintes, cadeias laterais. Os compostos de heterochain são classificados, além disso, levando em consideração a natureza e o número de heteroátomos e polímeros de organoelementos, dependendo da combinação de unidades de hidrocarbonetos com átomos de silício, titânio, alumínio, etc.

a) polímeros com cadeias saturadas: polipropileno - [-CH 2 -CH-] n,

polietileno - [-CH2-CH2-] n; CH 3

b) polímeros com cadeias insaturadas: polibutadieno - [- CH 2 - CH = CH - CH 2 -] n;

c) polímeros substituídos com halogênio: Teflon - [—CF 2 —CF 2 -] n, PVC - [—CH 2 —CHCl—] n;

d) álcoois poliméricos: álcool polivinílico - [-CH 2 -CH-] n;

e) polímeros de derivados de álcool: acetato de polivinila - [-CH 2 -CH-] n;

f) aldeídos e cetonas poliméricos: poliacroleína - [-CH2-CH-] n;

g) polímeros de ácidos carboxílicos: ácido poliacrílico - [-CH 2 -CH-] n;

h) nitrilos poliméricos: PAN - [-CH2-CH-] n;

i) polímeros de hidrocarbonetos aromáticos: poliestireno - [-CH 2 -CH-] n.

a) poliéteres: poliglicóis - [-CH2-CH2-O-] n;

b) poliésteres: tereftalato de polietilenoglicol -

[—O - CH 2 —CH 2 —O - C - C 6 H 4 —C—] n;

c) peróxidos poliméricos: peróxido de estireno polimérico - [-CH 2 -CH-O-O-] n;

2. Polímeros contendo átomos de nitrogênio na cadeia principal:

a) aminas poliméricas: polietileno diamina - [-CH 2 -CH 2 -NH-] n;

b) amidas poliméricas: policaprolactama - [-NH- (CH2) 5-C-] n;

3. Polímeros contendo simultaneamente átomos de nitrogênio e oxigênio na cadeia principal - poliuretanos: [-C-NH-R-NH-C-O-R-O-] n;

4. Polímeros contendo átomos de enxofre na cadeia principal:

a) politioéteres simples [- (CH 2) 4 - S-] n;

b) politetrassulfuretos [- (CH2) 4-S-S-] n;

5. Polímeros contendo átomos de fósforo na cadeia principal,

por exemplo: O

[-P-O-CH2-CH2-O-] n;

1. Compostos de polímero de organossilício

a) compostos de polissilano R R

b) compostos de polissiloxano

[-Si-O-Si-O-] n;

c) compostos de policarbosilano

[-Si - (- C-) n -Si - (- C-) n -] n;

d) compostos de policarbosiloxano

[—O - Si - O - (- C—) n -] n;

2. Compostos de polímero organotitânio, por exemplo:

OC 4 H 9 OC ​​4 H 9

[—O - Ti - O - Ti—] n;

OC 4 H 9 OC ​​4 H 9

3. Compostos poliméricos de organoalumínio, por exemplo:

[—O - Al - O - Al—] n;

As macromoléculas podem ter uma estrutura linear, ramificada e tridimensional.

Linear os polímeros são compostos por macromoléculas lineares; tais macromoléculas são uma coleção de unidades monoméricas (-A-) conectadas em longas cadeias não ramificadas:

nA ® (… -A - A-…) m + (… - A - A -…) R +…., onde (… - A - A -…) são macromoléculas de polímero com diferentes pesos moleculares.

Ramificado os polímeros são caracterizados pela presença de backbones de macromoléculas de ramificação lateral, mais curtos que o backbone, mas também compostos de unidades monoméricas repetidas:

... - A - A - A - A - A - A - A- ...

Espacial polímeros com estrutura tridimensional são caracterizados pela presença de cadeias de macromoléculas interconectadas por forças de valências básicas por meio de pontes transversais formadas por átomos (-B-) ou grupos de átomos, por exemplo, unidades monoméricas (-A-)

A - A - A - A - A - A - A -

A - A - A - A - A - A -

A - A - A - A - A - A -

Os polímeros espaciais com reticulação frequente são chamados de polímeros reticulados. Para os polímeros tridimensionais, o conceito de molécula perde o sentido, pois neles moléculas individuais se interconectam em todas as direções, formando enormes macromoléculas.

termoplástico- polímeros de estrutura linear ou ramificada, cujas propriedades são reversíveis após aquecimento e resfriamento repetidos;

termofixo- alguns polímeros lineares e ramificados, cujas macromoléculas, quando aquecidos, como resultado de interações químicas que ocorrem entre eles, se combinam; neste caso, estruturas de malha espacial são formadas devido a fortes ligações químicas. Após o aquecimento, os polímeros termoendurecíveis geralmente se tornam infusíveis e insolúveis - ocorre o processo de sua cura irreversível.

Esta classificação é muito aproximada, uma vez que a ignição e combustão dos materiais dependem não apenas da natureza do material, mas também da temperatura da fonte de ignição, condições de ignição, forma do produto ou estruturas, etc.

De acordo com esta classificação, os materiais poliméricos são divididos em combustíveis, dificilmente combustíveis e não combustíveis. Os materiais duramente inflamáveis ​​distinguem-se dos materiais combustíveis e, a partir deles, os materiais difíceis de queimar são autoextinguíveis.

Exemplos de polímeros combustíveis: polietileno, poliestireno, polimetilmetacrilato, acetato de polivinila, resinas epóxi, celulose, etc.

Exemplos de polímeros refratários: PVC, Teflon, resinas de fenol-formaldeído, resinas de uréia-formaldeído.

Natural (proteínas, ácidos nucléicos, resinas naturais) (animal e

origem vegetal);

Sintético (polietileno, polipropileno, etc.);

Artificial (modificação química de polímeros naturais - éteres

celulose).

Inorgânicos: quartzo, silicatos, diamante, grafite, corindo, carbyne, carboneto de boro, etc.

Orgânicos: borrachas, celulose, amido, vidro orgânico e

Polímeros inorgânicos

• Polímeros inorgânicos- polímeros que não contêm ligações C-C na unidade de repetição, mas são capazes de conter um radical orgânico como substituintes laterais.

Classificação de polímeros

1... Polímeros homochain

Carbono e calcogênios (modificação plástica do enxofre).

Fibra mineral de amianto

Características do amianto

• Amianto(Grego ἄσβεστος, - indestrutível) é o nome coletivo de um grupo de minerais de fibras finas da classe dos silicatos. Consistem nas melhores fibras flexíveis.

• Ca2Mg5Si8O22 (OH) 2-fórmula

• Os dois principais tipos de amianto são amianto serpentino (amianto crisotila ou amianto branco) e amianto anfibólio

Composição química

• Em termos de composição química, o amianto é um silicato hidratado de magnésio, ferro, parcialmente cálcio e sódio. As seguintes substâncias pertencem à classe do amianto crisotila:

• Mg6 (OH) 8

• 2Na2O * 6 (Fe, Mg) O * 2Fe2O3 * 17SiO2 * 3H2O

Segurança

• O amianto é praticamente inerte e não se dissolve nos fluidos corporais, mas tem um efeito cancerígeno perceptível. Pessoas envolvidas na extração e processamento de amianto são várias vezes mais propensas a desenvolver tumores do que a população em geral. Na maioria das vezes, causa câncer de pulmão, tumores do peritônio, estômago e útero.

• Com base nos resultados de extensas pesquisas científicas sobre substâncias cancerígenas, a Agência Internacional de Pesquisa sobre o Câncer classificou o amianto na primeira e mais perigosa categoria da lista de substâncias cancerígenas.

O uso de amianto

• Produção de tecidos refratários (inclusive para costurar ternos para bombeiros).

• Na construção (como parte de misturas de cimento-amianto para a produção de tubos e ardósia).

• Em locais onde é necessário reduzir a influência de ácidos.

O papel dos polímeros inorgânicos na formação da litosfera

Litosfera

• Litosfera- a casca dura da Terra. Consiste na crosta terrestre e na parte superior do manto, até a astenosfera.

A litosfera sob os oceanos e continentes varia consideravelmente. A litosfera sob os continentes consiste em camadas sedimentares, de granito e basalto com uma espessura total de até 80 km. A litosfera sob os oceanos passou por vários estágios de derretimento parcial como resultado da formação da crosta oceânica, é altamente empobrecida em oligoelementos de baixo derretimento, principalmente composta por dunitos e harzburgitos, sua espessura é de 5-10 km, e o a camada de granito está completamente ausente.

Composição química

Os principais componentes da crosta terrestre e do solo da superfície da Lua são óxidos de Si e Al e seus derivados. Esta conclusão pode ser feita com base nas idéias existentes sobre a prevalência de rochas basálticas. A substância primária da crosta terrestre é o magma - uma forma fluida de rocha que contém, junto com os minerais fundidos, uma quantidade significativa de gases. Quando chega à superfície, o magma forma lava, esta última se solidificando forma rochas basálticas. O principal componente químico da lava é a sílica, ou dióxido de silício, SiO2. Porém, em altas temperaturas, os átomos de silício podem ser facilmente substituídos por outros átomos, por exemplo, alumínio, formando vários tipos de aluminossilicatos. Em geral, a litosfera é uma matriz de silicato com a inclusão de outras substâncias formadas a partir de processos físicos e químicos ocorridos no passado em condições de alta temperatura e pressão. Tanto a própria matriz de silicato quanto as inclusões nela contêm predominantemente substâncias na forma de polímero, ou seja, heterochain polímeros inorgânicos.

Granito

• Granito - rocha ígnea intrusiva ácida. É composto por quartzo, plagioclásio, feldspato potássico e micas - biotita e muscovita. Os granitos são muito difundidos na crosta continental.

Maiores volumes granitos formam-se em zonas de colisão onde duas placas continentais colidem e a crosta continental fica mais espessa. Segundo alguns pesquisadores, toda uma camada de fusão de granito é formada na crosta colisional espessada ao nível da crosta média (profundidade de 10-20 km). Além disso, o magmatismo granítico é característico das margens continentais ativas e, em menor medida, dos arcos insulares.

• Composição mineral do granito:

• feldspatos - 60-65%;

• quartzo - 25-30%;

• minerais de cor escura (biotita, raramente hornblenda) - 5-10%.

Basalto

• Composição mineral... A maior parte é composta por micrólitos de plagioclásio, clinopiroxênio, magnetita ou titanomagnetita, além de vidro vulcânico. O mineral acessório mais comum é a apatita.

• Composição química... O conteúdo de sílica (SiO2) varia de 45 a 52-53%, a quantidade de óxidos alcalinos Na2O + K2O até 5%, em basaltos alcalinos até 7%. Outros óxidos podem ser distribuídos da seguinte forma: TiO2 = 1,8-2,3%; Al2O3 = 14,5-17,9%; Fe2O3 = 2,8-5,1%; FeO = 7,3-8,1%; MnO = 0,1-0,2%; MgO = 7,1-9,3%; CaO = 9,1-10,1%; P2O5 = 0,2-0,5%;

Quartzo (óxido de silício (IV), sílica)

Fórmula: SiO2

• Fórmula: SiO2

• Cor: incolor, branco, roxo, cinza, amarelo, marrom

• Cor do recurso: Branco

• Brilhar: vítreo, às vezes oleoso em massas sólidas

• Densidade: 2,6-2,65 g / cm³

• Dureza: 7

Propriedades quimicas

Corindo (Al2O3, alumina)

Fórmula: Al2O3

• Fórmula: Al2O3

• Cor: azul, vermelho, amarelo, marrom, cinza

• Cor do recurso: Branco

• Brilhar: vidro

• Densidade: 3,9-4,1 g / cm³

• Dureza: 9

Telúrio

Telúrio de cadeia

• Os cristais são hexagonais, os átomos neles formam cadeias espirais e estão ligados por ligações covalentes com os vizinhos mais próximos. Portanto, o telúrio elementar pode ser considerado um polímero inorgânico. O telúrio cristalino é caracterizado por um brilho metálico, embora por seu complexo de propriedades químicas possa ser atribuído a não metais.

Aplicações de telúrio

• Fabricação de material semicondutor

• Produção de borracha

• Supercondutividade de alta temperatura

Selênio

Estrutura da cadeia de selênio

Preto Cinzento Vermelho

Selênio cinza

O cinza selênio (às vezes chamado de metálico) possui cristais de um sistema hexagonal. Sua estrutura elementar pode ser representada como um cubo um tanto deformado. Todos os seus átomos são, por assim dizer, amarrados em cadeias espirais, e a distância entre os átomos vizinhos em uma cadeia é cerca de uma vez e meia menor que a distância entre as cadeias. Portanto, cubos elementares são distorcidos.

Aplicação de selênio cinza

• O selênio cinza comum tem propriedades semicondutoras; é um semicondutor do tipo p, ou seja, a condução nele é criada principalmente não por elétrons, mas por "buracos".

• Outra propriedade praticamente muito importante do semicondutor de selênio é sua capacidade de aumentar drasticamente sua condutividade elétrica sob a influência da luz. A ação das fotocélulas de selênio e de muitos outros dispositivos é baseada nesta propriedade.

Selênio vermelho

• O vermelho de selênio é uma modificação amorfa menos estável.

• Um polímero com uma estrutura em cadeia, mas uma estrutura mal ordenada. Na faixa de temperatura de 70-90 ° C, adquire propriedades de borracha, passando a um estado altamente elástico.

• Não tem ponto de fusão específico.

• Selênio amorfo vermelho conforme a temperatura sobe (- 55), ele começa a se transformar em selênio hexagonal cinza

Enxofre

Características estruturais

• A modificação plástica do enxofre é formada por cadeias espirais de átomos de enxofre com eixos de rotação esquerdo e direito. Essas correntes são torcidas e esticadas na mesma direção.

• O enxofre plástico é instável e se transforma espontaneamente em rômbico.

Obtendo enxofre de plástico

Aplicação de enxofre

• Obtenção de ácido sulfúrico;

• Na indústria de papel;

• na agricultura (combate às doenças das plantas, principalmente uva e algodão);

• na produção de corantes e compostos luminescentes;

• para obter pólvora negra (de caça);

• na produção de fósforos;

• pomadas e pós para tratar certas doenças da pele.

Modificações alotrópicas de carbono

Características comparativas

Aplicação de modificações alotrópicas de carbono

• Diamante - na indústria: é utilizado na fabricação de facas, brocas, cortadores; em joias. A perspectiva é o desenvolvimento de microeletrônica em substratos de diamante.

• Grafite - para a fabricação de cadinhos de fusão, eletrodos; enchimento para plásticos; moderador de nêutrons em reatores nucleares; componente da composição para fabricação de bastões para lápis preto de grafite (misturado com caulim)

§ 12. POLÍMEROS

Normalmente, o plástico é uma mistura de várias substâncias e o polímero é apenas uma delas, mas a mais importante. É ele quem liga todos os componentes do plástico em um todo único, mais ou menos homogêneo. Portanto, o polímero no plástico é chamado de aglutinante. É claro que é conveniente transformar em produtos acabados aqueles plásticos que endurecem e amolecem reversivelmente. Esses plásticos são chamados de termoplásticos ou polímeros termoplásticos. Esses plásticos incluem polietileno, poliestireno, cloreto de polivinila, poliamidas. Se, no processo de formação de um produto, as macromoléculas são reticuladas e o polímero, endurecido, adquire uma estrutura espacial, então tais plásticos são chamados de plásticos termoendurecíveis, ou polímeros termoendurecíveis... Isso inclui resinas de fenol-formaldeído, uréia e poliéster. Esses polímeros não podem retornar ao seu estado viscoso.

Além do polímero ligante, vários aditivos são frequentemente introduzidos na composição dos plásticos: cargas, tinturas, bem como substâncias que aumentam as propriedades mecânicas, resistência ao calor e resistência ao envelhecimento. Os enchimentos não apenas reduzem significativamente o custo dos plásticos, mas também lhes conferem muitas propriedades específicas. Por exemplo, plásticos preenchidos com pó de diamante e carborundo são abrasivos, ou seja, material de moagem. O uso generalizado de plásticos é facilitado por seu baixo custo e facilidade de processamento. Em termos de propriedades, os plásticos muitas vezes não são inferiores aos metais e ligas, e às vezes até os superam.
Os principais consumidores de plásticos são a indústria de construção, engenharia mecânica, engenharia elétrica, transporte, produção de materiais de embalagem e bens de consumo (Fig. 1).

Arroz. 1. Áreas de aplicação de plásticos
O conceito de "polímeros" é frequentemente percebido como uma categoria química, como algo inventado e sintetizado por inventores químicos. No entanto, muitos polímeros são encontrados na natureza, e não na forma de resíduos lançados pelo homem e poluindo-o, mas como substâncias naturais sintetizadas por organismos vegetais e animais.
Por exemplo, a árvore Liuamber orientalis que cresce na Ásia Menor secreta uma resina cheirosa chamada styrax, que os antigos egípcios usavam há 3.000 anos para embalsamar os mortos. O Styrax, como o "sangue de dragão" secretado pela palmeira de rattan malaia, nada mais é do que poliestireno. Em caso de perigo, o besouro Abax ater atira no atacante com um líquido constituído principalmente por metacrilato de metila monomérico que, polimerizando no corpo do inimigo, o imobiliza.

Os principais plásticos e suas áreas de aplicação são mostrados na tabela 1.

Plásticos e suas aplicações

O segundo grupo de materiais poliméricos inclui fibras.

Fibras naturais por origem são divididos em vegetal, animais e mineral.

Fibras vegetais pode ser subdividido em:

– fibras que se formam na superfície das sementes (algodão);
- fibras de caules de plantas - fibras liberianas (linho, juta, cânhamo);
- fibras de cascas de frutas (copra de nozes de coqueiro).
A fibra de origem vegetal mais importante, o algodão, apresenta boas propriedades mecânicas, resistência ao desgaste, estabilidade térmica e higroscopicidade moderada. É utilizado na produção de diversos tecidos e malhas, fios de costura, algodão. O linho é usado para a fabricação de linho, vestidos e tecidos decorativos. As fibras de bastão são utilizadas na produção de tecidos a partir dos quais são feitos os contêineres (sacolas), cordas e cordas.

Para fibras origem animal incluem lã e seda.
A lã natural é caracterizada pela baixa resistência e alta elasticidade. É utilizado na fabricação de tecidos para uso doméstico e técnico, malhas, produtos de feltro.
A seda natural é produzida por inúmeras lagartas e aranhas. A seda mais famosa é produzida pelos bichos-da-seda Bombyx mori (Fig. 2).

Arroz. 2. Bicho da Seda. No cartão postal:
borboleta botando ovos, lagarta, casulo
e um casulo na seção (artista L.V. Aristov)
A seda era conhecida pelos chineses há mais de dois mil e quinhentos anos antes de Cristo. O segredo de sua fabricação foi protegido pelo estado até 556 DC. monges da Europa não contrabandeavam ovos de bicho-da-seda para fora da China, escondendo-os em canas ocas. A seda natural é uma fibra muito cara.
Por exemplo, no Japão, um quimono de seda custa cerca de US $ 30.000. Anteriormente, a seda era tingida com corantes naturais, por exemplo, cochonilha em Cores diferentes: roxo, escarlate, roxo, etc. Essa seda era usada para costurar roupas da realeza, do clero e de belezas seculares.
... E o rosto parece mais pálido
De seda lilás ...
A.Akhmatova
A unidade de medida da seda é múmi. Esta palavra não tem nada a ver com Múmias egípcias... Vem da mamãe japonesa. Mummi é uma unidade de massa de tecido (3,75 g) correlacionada a um metro quadrado de tecido feito na fábrica. Um metro quadrado da maioria dos tipos de seda pesa 16-22 múmias, mas algumas variedades chinesas pesam apenas 4-8 múmias.

Fibras químicas obtido a partir de soluções ou fundidos de polímeros formadores de fibras. Eles são divididos nos seguintes grupos:
– artificial(viscose, acetato, etc.), que são obtidos a partir de polímeros naturais ou produtos do seu processamento, principalmente a partir da celulose e seus éteres;
– sintético(nylon, lavsan, enant, nylon), que são obtidos a partir de polímeros sintéticos.
Consideremos outro grupo de polímeros, raramente associado a esse conceito na consciência cotidiana. Isto polímeros inorgânicos .
Um polímero inorgânico como o enxofre de plástico pode ser facilmente obtido a partir do enxofre cristalino, vertendo seu fundido em água fria. O resultado é uma substância semelhante a borracha, cuja estrutura pode ser exibida da seguinte forma:

O elo elementar neste polímero são os átomos de enxofre.
Outros polímeros inorgânicos com estrutura atômica são todos modificações alotrópicas de carbono (incluindo diamante e grafite), cadeia de selênio e telúrio, fósforo vermelho, silício cristalino. Este último tem propriedades semicondutoras e é usado para a fabricação de células solares (Fig. 3).

Arroz. 3. Painel solar no telhado de um edifício residencial
Demos exemplos de substâncias simples com uma estrutura atômica de polímero. O grupo dos polímeros inorgânicos - substâncias complexas - é ainda mais diverso. Este é, por exemplo, óxido de silício (IV):

As variedades desse polímero, que forma a maior parte da litosfera, são quartzo, sílica, cristal de rocha e ágata (Fig. 4).

Fig. 4. Ágata

Não menos difundido é um polímero tão importante para a litosfera como o óxido de alumínio. Na maioria das vezes, esses dois polímeros formam minerais conhecidos coletivamente como aluminossilicatos. Estes incluem, por exemplo, argila branca (caulim), feldspatos, mica (Fig. 5).

Arroz. 5. Paragonita (a mica é um mineral natural em camadas)

Quase todos os minerais e rochas são polímeros naturais.
As fibras também são encontradas entre os polímeros inorgânicos.
As fibras minerais incluem o amianto (Fig. 6), que há muito tempo é conhecido na Rússia como "linho da montanha". Dele, no "Cinturão de Pedra" (como os Montes Urais eram frequentemente chamados), nas empresas de industriais e empresários, Demidovs preparou linho à prova de fogo, que deu como presentes exóticos a pessoas nobres, incluindo a Imperatriz Catarina, a Grande.

Hoje, o amianto é usado na produção de produtos quimicamente resistentes ao calor e ao fogo: tecidos técnicos, ardósia, tubos, etc.

1. O que é polímero, monômero, unidade elementar, grau de polimerização?
2. Que biopolímeros você conhece? Descreva-os usando os conceitos listados na primeira pergunta.
3. O que são plásticos? Em que grupos são divididos por origem e em relação ao aquecimento? Dar exemplos.
4. O que é polimerização e policondensação? Compare esses processos. Dar exemplos. Ao responder a esta pergunta, use, entre outras coisas, conhecimentos de biologia geral.
5. O que são fibras? Em quais grupos eles estão divididos? Dê exemplos e explique o significado de representantes específicos de cada grupo, usando o poder da Internet.
6. Prepare uma mensagem sobre o tema: "Materiais sintéticos e seu papel na tecnologia moderna»Usando recursos da Internet.
7. Que polímeros inorgânicos você conhece? O que é comum em sua estrutura? Que papel eles desempenham na natureza inanimada?
8. Prepare uma mensagem sobre o tema “Polímeros são minerais naturais” utilizando recursos da Internet.
9. Escreva a ligação estrutural do quartzo. Conte-nos sobre os tipos de minerais naturais que possuem esse elo estrutural.
10. O que são semicondutores? Como eles diferem dos condutores e dielétricos? Qual é a importância dos semicondutores na tecnologia moderna? Para responder a essas perguntas, use os recursos da Internet.
11. Prepare uma apresentação sobre o tema “Seda: História e Desenvolvimento da Indústria da Seda” utilizando o poder da Internet.

POLÍMEROS INORGÂNICOS

Tenha inorg. cadeias principais e não contêm org. radicais laterais. As cadeias principais são construídas a partir de ligações covalentes ou iônico-covalentes; em algum N. do item, a cadeia de ligações iônico-covalentes pode ser interrompida por juntas únicas de coordenadas. personagem. O N. estrutural do item é executado de acordo com as mesmas características do org. ou elementorg. polímeros (ver. Compostos de alto peso molecular). Entre o N. natural, o item naib. reticulares comuns, que fazem parte da maioria dos minerais da crosta terrestre. Muitos deles são do tipo diamante ou quartzo. Elementos top são capazes de formação de N. linear. filas III-VI gr. periódico sistemas. Dentro dos grupos, com um aumento no número da linha, a capacidade dos elementos de formar cadeias homo ou heteroatômicas diminui drasticamente. Halogênios, como em org. polímeros, desempenham o papel de agentes de terminação de cadeia, embora todas as combinações possíveis deles com outros elementos possam formar grupos laterais. Elementos VIII gr. pode ser incluído na cadeia principal, formando coordenado. N. p. Os últimos, em princípio, são diferentes de org. polímeros de coordenação, onde está o sistema de coordenação. conexões constituem apenas uma estrutura secundária. Mn. ou sais de metais de valência variável para macroscópico. St. você é semelhante à malha N. p.

Longas cadeias homoatômicas (com um grau de polimerização n> = 100) são formados apenas pelos elementos do grupo VI -S, Se e Te. Essas cadeias consistem apenas em átomos básicos e não contêm grupos laterais, mas as estruturas eletrônicas das cadeias de carbono e das cadeias S, Se e Te são diferentes. Carbono linear - cúmulos= С = С = С = С = ... e CHS car-bin = SChS = Midrange ... (veja Carbono); além disso, o carbono forma cristais covalentes bidimensionais e tridimensionais, acc. grafite e diamante. Enxofre e telúrio formam cadeias atômicas com ligações simples e muito altas P. Eles têm o caráter de uma transição de fase e a faixa de temperatura de estabilidade do polímero tem limites inferiores manchados e limites superiores bem definidos. Abaixo e acima desses limites são estáveis, respectivamente. cíclico. octâmeros e moléculas diatômicas.

Dr. elementos, mesmo os vizinhos mais próximos do carbono em psriódico. sistema-B e Si, já são incapazes de formar cadeias homoatômicas ou cíclicas. oligômeros com n> = 20 (independente da presença ou ausência de grupos laterais). Isso se deve ao fato de que apenas átomos de carbono são capazes de formar ligações puramente covalentes entre si. Por esta razão, a heterochain binária N. do tipo [HMCHLCH] são mais comuns. n(ver tabela), onde os átomos M e L formam ligações iônico-covalentes entre si. Em princípio, a heterochain linear N. do item não precisa ser binária: uma seção de repetição regular da cadeia pode ser usada. formado por combinações mais complexas de átomos. A inclusão de átomos de metal na cadeia principal desestabiliza a estrutura linear e diminui drasticamente e.

COMBINAÇÕES DE ELEMENTOS QUE FORMAM O BINÁRIO POLÍMEROS INORGÂNICOS DE HETEROCIPE TIPO [HMCHLCH] n(DECLARADO COM SINAL A +)

* Formulários também inorg. polímeros de composição [CHVCHRCH] n.

As peculiaridades da estrutura eletrônica das principais cadeias de homo-cadeia N. p. Tornam-nas muito vulneráveis ​​ao ataque de nucleófilos. ou eletroforese. agentes. Só por esta razão, as cadeias contendo L como componente ou outros, periodicamente adjacentes a ele, são relativamente mais estáveis. sistema. Mas essas cadeias geralmente precisam de estabilização, bordas naturais. N. do item está associado com a formação de estruturas de rede e com um intermol muito forte. interação grupos laterais (incluindo a formação de pontes de sal), como resultado dos quais a maioria dos N. lineares do item são insolúveis e macroscópicos. St. você é semelhante à malha N. do item.

Prático N. linear do item, centeio em naib são de interesse. graus são semelhantes aos orgânicos - eles podem existir na mesma fase, estado de agregação ou relaxamento, formar supramolim semelhante. estruturas, etc. Tal N. do item pode ser borrachas resistentes ao calor, vidros, formadores de fibra, etc., e também mostram um número de sv-in, não mais inerente ao org. polímeros. Esses incluem polifosfazenos,óxidos de enxofre poliméricos (com diferentes grupos laterais), fosfatos ,. Certas combinações de M e L formam cadeias que não têm análogos entre org. polímeros, por exemplo. com uma banda de condução ampla e. Possui ampla faixa de condução, possuindo planos ou espaços bem desenvolvidos. estrutura. Um supercondutor comum em t-re perto de 0 K é um polímero [CHSNPh] X; no t-pax aumentado ele perde a supercondutividade, mas retém as propriedades semicondutoras. Nanopartículas supercondutoras de alta temperatura devem ter estrutura de cerâmica, ou seja, devem conter oxigênio em sua composição (em grupos laterais).

O processamento de produtos petrolíferos em vidros, fibras, cerâmicas, etc., requer fusão, que, via de regra, é acompanhada por despolimerização reversível. Portanto, costumam usar modificadores, que permitem estabilizar estruturas moderadamente ramificadas em fundidos.

Aceso .: Encyclopedia of Polymers, vol.2, M., 1974, pág. 363-71; Bartenev G. M., vidros inorgânicos pesados ​​e de alta resistência, M., 1974; Korshak V.V., Kozyreva N.M., "Advances in Chemistry", 1979, volume 48, século. 1, pág. 5-29; Polímeros inorgânicos, em: Enciclopédia de ciência e tecnologia de polímeros, v. 7, N. Y.-L.-Sydney, 1967, p. 664-91. S. Ya. Frenkel.

Enciclopédia química. - M: enciclopédia soviética. Ed. I. L. Knunyants. 1988 .

Veja o que são "POLÍMEROS INORGÂNICOS" em outros dicionários:

Polímeros cujas moléculas possuem cadeias principais inorgânicas e não contêm radicais laterais orgânicos (grupos de enquadramento). Na natureza, os polímeros inorgânicos reticulados tridimensionais são generalizados, os quais na forma de minerais fazem parte de ... ...

Polímeros que não contêm ligações C C na unidade de repetição, mas são capazes de conter um radical orgânico como substituintes laterais. Conteúdo 1 Classificação 1.1 Polímeros homochain ... Wikipedia

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Polímeros com uma cadeia principal inorgânica (não contendo átomos de carbono) de uma macromolécula (Ver. Macromolécula). Os grupos laterais (enquadramento) geralmente também são inorgânicos; no entanto, os polímeros com grupos laterais orgânicos são frequentemente também referidos como H ...

Polímeros, macromoléculas a rykh são inorgânicos. CH. correntes e não contêm lado orgânico. radicais (grupos de enquadramento). Prático o que importa é sintético. cloreto de polifosfonitrila de polímero (polidiclorofase) [P (C1) 2 = N] n. Dele pegue outros. ... ... Grande Dicionário Enciclopédico Politécnico

Polímeros, moléculas para rykh são inorgânicos. CH. correntes e não contêm orgânicos radicais laterais (grupos de enquadramento). Na natureza, são generalizados os depósitos minerais reticulados tridimensionais que, na forma de minerais, fazem parte da crosta terrestre (por exemplo, quartzo). V…… Ciência natural. dicionário enciclopédico

- (de poli ... e meros grego, uma fração de), substâncias cujas moléculas (macromoléculas) consistem em um grande número de unidades repetidas; o peso molecular dos polímeros pode variar de vários milhares a muitos milhões. Polímeros por origem ... ... Grande Dicionário Enciclopédico

Ov; pl. (polímero unitário, a; m). [do grego. polys numerosos e meros compartilham, parte] Alto peso molecular compostos químicos, consistindo em grupos homogêneos de repetição de átomos, amplamente utilizados na tecnologia moderna. Itens naturais, sintéticos ... ... dicionário enciclopédico

- (dos polímeros gregos, consistindo em muitas partes, diversas) compostos químicos com um alto peso molecular (de vários milhares a muitos milhões), cujas moléculas (macromoléculas (ver macromolécula)) consistem em um grande número .... .. Grande Enciclopédia Soviética

Os polímeros são compostos de alto peso molecular compostos por muitos monômeros. Os polímeros devem ser diferenciados de tal conceito como oligômeros, em contraste com o qual a adição de outra unidade de número não altera as propriedades do polímero.

A ligação entre as unidades monoméricas pode ser feita por ligações químicas, sendo então denominadas termofixos, ou pela força de ação intermolecular, característica dos chamados termoplásticos.

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

Existem muitos desses compostos na natureza, os mais famosos são: proteínas, borracha, polissacarídeos e ácido nucléico. Esses materiais são chamados de orgânicos.

Hoje, um grande número de polímeros é produzido sinteticamente. Esses compostos são chamados de polímeros inorgânicos. Os polímeros inorgânicos são produzidos pela combinação de elementos naturais por meio de uma reação de policondensação, polimerização e transformação química. Isso permite que você substitua caro ou raro materiais naturais, ou criar novos que não tenham análogos na natureza. A principal condição é que o polímero não contenha elementos de origem orgânica.

Os polímeros inorgânicos, devido às suas propriedades, vêm ganhando grande popularidade. A gama de seu uso é bastante ampla, enquanto novas áreas de aplicação são constantemente encontradas e novos tipos de materiais inorgânicos estão sendo desenvolvidos.

Características principais

Hoje existem muitos tipos de polímeros inorgânicos, naturais e sintéticos, que possuem diferentes composições, propriedades, escopo 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 aumento de pressão e alta temperatura. A matéria-prima para a produção é uma substância pura que se presta ao processo de polimerização.

Os polímeros inorgânicos são caracterizados pelo fato de terem maior resistência, flexibilidade e são difíceis de influenciar substancias químicas e resistente a altas temperaturas. Mas algumas espécies podem ser frágeis e sem elasticidade, mas ao mesmo tempo são bastante fortes. Os mais famosos deles 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 polímeros inorgânicos como silicatos e aluminossilicatos.

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

A polidispersidade é a presença de diferentes massas na composição das macromoléculas.

A maioria dos compostos inorgânicos são caracterizados pelos seguintes indicadores:

1. Elasticidade. Uma característica como a elasticidade mostra a capacidade do material de aumentar de tamanho sob a influência de forças externas e retornar ao seu estado original após a remoção da carga. Por exemplo, a borracha pode aumentar de sete a oito vezes sem alterar a estrutura e vários danos. O retorno da forma e do tamanho é possível devido à preservação do arranjo das macromoléculas na composição, apenas seus segmentos individuais se movem.
2. Estrutura de cristal. As propriedades e características do material dependem da disposição no espaço dos elementos constituintes, que é chamada de estrutura cristalina, e de sua interação. Com base nesses parâmetros, os polímeros são divididos em cristalinos e amorfos.

Os cristalinos possuem uma estrutura estável em que um certo arranjo de macromoléculas é observado. Os amorfos consistem em macromoléculas de ordem de curto alcance, que têm uma estrutura estável apenas em certas zonas.

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

1. Vítreo. Esta propriedade é característica dos polímeros amorfos, que adquirem uma estrutura vítrea ao diminuir a temperatura ou aumentar a pressão. Nesse caso, o movimento térmico das macromoléculas é interrompido. Os intervalos de temperatura em que ocorre o processo de formação do vidro dependem do tipo de polímero, de sua estrutura e das propriedades dos elementos estruturais.
2. Estado viscoso. Esta é uma propriedade em que mudanças irreversíveis na forma e no volume do material ocorrem sob a influência de forças externas. Em um estado viscoso elementos estruturais mover-se em uma direção linear, o que faz com que sua forma mude.

A estrutura dos polímeros inorgânicos

Esta propriedade é muito importante em algumas áreas da indústria. É mais frequentemente usado no processamento de termoplásticos usando métodos como moldagem por injeção, extrusão, moldagem a vácuo e outros. O polímero derrete em altas temperaturas e altas pressões.

Tipos de polímeros inorgânicos

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

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

Dependendo da natureza da 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 se destacam os mais utilizados. Isso inclui o amianto.

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

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

Os polímeros de carbono são muito comuns na natureza. Existem também muitas espécies que são sintetizadas industrialmente pelos humanos. O diamante se destaca entre os polímeros naturais. Este material é incrivelmente durável e tem uma estrutura cristalina.

Carbyne é um polímero de carbono sintético que possui propriedades de resistência aprimoradas que rivalizam com o diamante e o grafeno. É produzido na forma de amora silvestre negra com uma fina estrutura cristalina. Possui propriedades de condutividade elétrica, que aumenta sob a influência da luz. Capaz de suportar temperaturas de 5000 graus sem perder propriedades.

A grafite é um polímero de carbono, cuja estrutura é caracterizada por uma orientação plana. Por causa disso, a estrutura do grafite é em camadas. Este material conduz eletricidade, 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. Eles são capazes de suportar temperaturas de mais de 2.000 graus, que são muito mais altas do que a temperatura limite de um 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 na forma de cristais transparentes.

Os polissilanos têm propriedades especiais que os distinguem de outros materiais. Esta espécie conduz eletricidade e pode suportar temperaturas de até 300 graus.

Aplicativo

Os polímeros inorgânicos são usados ​​em quase todas as áreas de nossas vidas. Dependendo da espécie, eles possuem propriedades diferentes... Sua principal característica é que os materiais artificiais têm propriedades melhoradas em comparação com os materiais orgânicos.

O amianto é usado em Áreas diferentes principalmente na construção. Ardósia e vários tipos de tubos são produzidos a partir de misturas de cimento e amianto. Além disso, o amianto é usado para reduzir os efeitos ácidos. V indústria leve o amianto é usado para costurar 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 vedante.

No geral, o silicone é um dos polímeros inorgânicos mais funcionais.

O diamante é mais conhecido como um material de gema. É muito caro pela sua beleza e pela dificuldade de o conseguir. Mas os diamantes também são usados ​​industrialmente. Este material é necessário em dispositivos de corte para o corte de materiais muito duráveis. Ele pode ser usado puro como um cortador ou como um spray em elementos de corte.

O grafite é muito utilizado em vários campos, são feitos lápis a partir dele, é utilizado na engenharia mecânica, na indústria nuclear e na forma de varetas de grafite.

O grafeno e o carbyne ainda são pouco estudados, portanto, seu escopo é limitado.

Os polímeros de boro são usados ​​para a produção de materiais abrasivos, elementos de corte, etc. Ferramentas feitas de tal material são necessárias para o processamento de metal.

O carboneto de selênio é usado para a produção de cristal de rocha. É obtido aquecendo areia de quartzo e carvão a 2.000 graus. O cristal é utilizado na produção de baixelas e artigos de decoração de alta qualidade.