Tulong sa Tele2, mga taripa, mga tanong

MGA INORGANIC POLYMER

Mayroon silang isang inorganic pangunahing chain at hindi naglalaman ng org. mga side radical. Ang mga pangunahing kadena ay binuo mula sa covalent o ionic-covalent bond; sa ilang N. p. ang kadena ng mga ionic-covalent na bono ay maaaring maputol ng mga solong coordination joint. karakter. Ang Structural N. p. ay isinasagawa ayon sa parehong mga katangian tulad ng org. o elementoorg. polimer (tingnan Mga compound ng mataas na molekular na timbang). Kabilang sa natural na N. p. ang pinaka. ang mga reticular ay karaniwan at bahagi ng karamihan sa mga mineral ng crust ng lupa. Marami sa kanila ang bumubuo ng isang uri ng brilyante o kuwarts. Ang itaas na mga elemento ay may kakayahang bumuo ng linear n.p. mga hilera III-VI gr. pana-panahon mga sistema. Sa loob ng mga grupo, habang tumataas ang bilang ng hilera, bumababa nang husto ang kakayahan ng mga elemento na bumuo ng mga homo- o heteroatomic na kadena. Halogens, tulad ng sa org. polymers, gumaganap ang papel na ginagampanan ng mga ahente ng pagwawakas ng kadena, bagaman ang lahat ng posibleng kumbinasyon ng mga ito sa iba pang mga elemento ay maaaring bumuo ng mga side group. Mga Elemento VIII gr. maaaring isama sa pangunahing kadena, na bumubuo ng isang koordinasyon. N. p. Ang huli, sa prinsipyo, ay iba sa org. mga polimer ng koordinasyon, nasaan ang sistema ng koordinasyon Ang mga bono ay bumubuo lamang ng pangalawang istraktura. Mn. o mga metal na asing-gamot ng variable valency macroscopically. St. mukha kang mesh N. p.

Mahabang homoatomic chain (na may antas ng polymerization n >= 100) ay bumubuo lamang ng mga elemento ng pangkat VI - S, Se at Te. Ang mga chain na ito ay binubuo lamang ng mga backbone atom at hindi naglalaman ng mga side group, ngunit ang mga electronic na istruktura ng mga carbon chain at ang S, Se at Te chain ay iba. Linear na carbon - cumulenes=C=C=C=C= ... at car-bin ChS = SChS = MF... (tingnan Carbon); bilang karagdagan, ang carbon ay bumubuo ng dalawang-dimensional at tatlong-dimensional na mga covalent na kristal, ayon sa pagkakabanggit. grapayt At brilyante. Ang sulfur at tellurium ay bumubuo ng mga atomic chain na may mga simpleng bono at napakataas P. Mayroon silang katangian ng isang phase transition, at ang temperatura na rehiyon ng katatagan ng polimer ay may smeared na mas mababa at mahusay na tinukoy na itaas na hangganan. Sa ibaba at sa itaas ng mga hangganang ito ay matatag, ayon sa pagkakabanggit. paikot octamer at diatomic molecules.

Sinabi ni Dr. elemento, kahit na ang pinakamalapit na kapitbahay ng carbon sa psriodic. ang system-B at Si ay hindi na kayang bumuo ng mga homoatomic chain o cyclic. oligomer na may n >= 20 (anuman ang presensya o kawalan ng mga side group). Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga carbon atom lamang ang may kakayahang bumuo ng purong covalent bond sa isa't isa. Para sa kadahilanang ito, ang binary heterochain n.p. type [HMPLH] ay mas karaniwan n(tingnan ang talahanayan), kung saan ang mga M at L na atom ay bumubuo ng mga ionic-covalent na bono sa isa't isa. Sa prinsipyo, ang mga heterochain na linear na chain ay hindi kinakailangang maging binary: isang regular na paulit-ulit na seksyon ng chain na maaari. nabuo ng mas kumplikadong kumbinasyon ng mga atomo. Ang pagsasama ng mga atomo ng metal sa pangunahing kadena ay nagpapahina sa linear na istraktura at makabuluhang binabawasan ang i.

MGA KOMBINASYON NG MGA ELEMENTO NA NAGBUO NG BINARY HETEROCYNIC INORGANIC POLYMERS URI [HMMHLH] n(MINANDAAN NG A + SIGN)

* Bumubuo din ng inorg. polimer ng komposisyon [CHVCHRH] n.

Ang mga kakaibang katangian ng elektronikong istraktura ng mga pangunahing kadena ng mga homo-chain nucleotides ay ginagawa silang napaka-bulnerable sa pag-atake ng mga nucleophile. o electroph. mga ahente. Para sa kadahilanang ito lamang, ang mga chain na naglalaman bilang isang bahagi L o iba pang katabi nito sa periodicity ay medyo mas matatag. sistema. Ngunit ang mga kadena na ito ay karaniwang nangangailangan din ng pagpapapanatag, sa kalikasan. Ang N.P. ay nauugnay sa pagbuo ng mga istruktura ng network at may napakalakas na intermolecular. pakikipag-ugnayan mga pangkat sa gilid (kabilang ang pagbuo ng mga tulay ng asin), bilang isang resulta kung saan ang karamihan ng kahit na linear N. aytem ay hindi matutunaw at macroscopic. St. ikaw ay katulad ng reticular N. p.

Praktikal Ang interes ay linear N. item, na pinakakaraniwan. Ang mga degree ay katulad ng mga organiko - maaari silang umiral sa parehong yugto, pinagsama-samang mga estado ng pagpapahinga, at bumuo ng mga katulad na supermoles. mga istruktura, atbp. Ang mga naturang nanoparticle ay maaaring mga goma na lumalaban sa init, baso, materyales na bumubuo ng hibla, atbp., at nagpapakita rin ng ilang mga katangian na hindi na likas sa org. polimer. Kabilang dito ang polyphosphazenes, polymeric sulfur oxides (na may iba't ibang side group), phosphate, . Ang ilang partikular na kumbinasyon ng M at L ay bumubuo ng mga chain na walang mga analogue sa org. polimer, halimbawa na may malawak na banda ng pagpapadaloy at . Ang pagkakaroon ng isang mahusay na binuo na flat o espasyo ay may malawak na banda ng pagpapadaloy. istraktura. Ang isang karaniwang superconductor sa mga temperatura na malapit sa 0 K ay ang polimer [ЧSNЧ] X; sa tumaas na temperatura nawawalan ito ng superconductivity, ngunit pinapanatili ang mga katangian ng semiconductor nito. Ang mataas na temperatura na superconducting nanoparticle ay dapat magkaroon ng isang ceramic na istraktura, iyon ay, dapat silang maglaman ng oxygen sa kanilang komposisyon (sa mga side group).

Ang pagpoproseso ng nitrate sa salamin, mga hibla, keramika, atbp. ay nangangailangan ng pagkatunaw, at ito ay kadalasang sinasamahan ng nababaligtad na depolymerization. Samakatuwid, ang mga ahente ng pagbabago ay karaniwang ginagamit upang patatagin ang katamtamang branched na mga istraktura sa mga natutunaw.

Lit.: Encyclopedia of Polymers, tomo 2, M., 1974, p. 363-71; Bartenev G.M., Ultra-strong at high-strength inorganic na baso, M., 1974; Korshak V.V., Kozyreva N.M., "Mga Pagsulong sa Chemistry", 1979, v. 48, v. 1, p. 5-29; Inorganic polymers, sa: Encyclopedia of polymer science and technology, v. 7, N.Y.-L.-Sydney, 1967, p. 664-91. S. Oo. Frenkel.

Ensiklopedya ng kemikal. - M.: Encyclopedia ng Sobyet. Ed. I. L. Knunyants. 1988 .

Tingnan kung ano ang "INORGANIC POLYMERS" sa ibang mga diksyunaryo:

Mga polimer na ang mga molekula ay may mga inorganikong pangunahing kadena at hindi naglalaman ng mga organikong bahaging radikal (mga grupo ng pag-frame). Ang mga three-dimensional na mesh network ay laganap sa kalikasan. di-organikong polimer, na sa anyo ng mga mineral ay bahagi ng... ...

Mga polymer na hindi naglalaman ng mga C C bond sa paulit-ulit na yunit, ngunit may kakayahang maglaman ng isang organikong radikal bilang mga substituent sa gilid. Mga Nilalaman 1 Klasipikasyon 1.1 Homochain polymers ... Wikipedia

Mga polimer na ang mga molekula ay may mga inorganikong pangunahing kadena at hindi naglalaman ng mga organikong bahaging radikal (mga grupo ng pag-frame). Three-dimensional network inorganic polymers, na sa anyo ng mga mineral ay bahagi ng... ... ay laganap sa kalikasan. encyclopedic Dictionary

Mga polimer na may isang inorganic (hindi naglalaman ng mga carbon atom) na pangunahing kadena ng isang macromolecule (Tingnan ang Macromolecule). Ang mga side (framing) na grupo ay kadalasang inorganic din; gayunpaman, ang mga polimer na may mga organikong pangkat ng panig ay madalas ding inuri bilang H...

Ang mga polimer at macromolecule ay may di-organikong Ch. chain at hindi naglalaman ng mga organic na side chain. mga radikal (mga grupo ng pag-frame). Praktikal mga bagay na gawa ng tao. polymer polyphosphonitrile chloride (polydichlorophasphazene) [P(C1)2=N]n. Ang iba ay nakuha mula dito ... ... Malaking Encyclopedic Polytechnic Dictionary

Mga polimer, mga molekula na may di-organikong Ch. chain at hindi naglalaman ng organic. side radicals (mga grupo ng pag-frame). Sa likas na katangian, ang mga three-dimensional na reticulated NP ay laganap, na sa anyo ng mga mineral ay kasama sa komposisyon ng crust ng lupa (halimbawa, kuwarts). SA… … Likas na agham. encyclopedic Dictionary

- (mula sa poly... at Greek meros share part), mga substance na binubuo ng mga molecule (macromolecules). Malaking numero paulit-ulit na mga link; Ang molekular na timbang ng mga polimer ay maaaring mag-iba mula sa ilang libo hanggang maraming milyon. Mga polimer ayon sa pinagmulan... Malaking Encyclopedic Dictionary

Ov; pl. (unit polimer, a; m.). [mula sa Griyego polys numerous at meros share, bahagi] Mataas na molekular na timbang mga kemikal na compound, na binubuo ng homogenous na paulit-ulit na mga grupo ng mga atom, malawakang ginagamit sa makabagong teknolohiya. Natural, sintetikong mga produkto... ... encyclopedic Dictionary

- (mula sa Greek polymeres na binubuo ng maraming bahagi, magkakaibang) mga kemikal na compound na may mataas na molekular na timbang (mula sa ilang libo hanggang maraming milyon), ang mga molekula kung saan (macromolecules (Tingnan ang Macromolecule)) ay binubuo ng isang malaking bilang ... .. . Great Soviet Encyclopedia

Kabilang sa inorganic ang mga polymer, macromolecules
na may mga inorganikong pangunahing kadena at hindi naglalaman ng mga organikong bahaging radikal (mga grupo ng pag-frame).

Inorganic polymers ay inuri ayon sa pinagmulan (synthetic at natural), configuration ng macromolecules (linear, branched, hagdan, regular at irregular planar network, regular at irregular spatial network, atbp.), chemical structure ng pangunahing chain - homochain (homoatomic) at heterochain ( heteroatomic). Ang mga natural na inorganikong polimer na kabilang sa pangkat ng network ay napakakaraniwan at bahagi ng crust ng lupa sa anyo ng mga mineral.

Ang mga inorganikong polimer ay naiiba sa kemikal at pisikal na katangian mula sa mga organikong o organoelement polymers higit sa lahat dahil sa iba't ibang elektronikong istraktura ng pangunahing kadena at ang kawalan ng mga organikong grupo ng pag-frame. Ang rehiyon ng pagkakaroon ng mga inorganikong polimer ay limitado sa mga elemento ng mga pangkat III-IV ng Periodic Table. Karamihan sa mga inorganikong polimer ay nabibilang sa kategorya ng mga mineral at mga materyales na naglalaman ng silikon.

BENTONITES

Ang mga bentonite clay ay murang natural na hilaw na materyales. Dahil sa kanilang pisikal at kemikal na mga katangian, nakakuha sila ng malaking atensyon mula sa mga mananaliksik sa buong mundo. Ang mga bentonite ay mga dispersed system na may laki ng butil na mas mababa sa 0.01 mm.

Ang mga mineral na luad ay may kumplikadong komposisyon at higit sa lahat ay aluminohydrosilicates.

Pagkakaiba sa istraktura kristal na sala-sala nagiging sanhi ng hindi pantay na antas ng pagpapakalat ng mga mineral na luad. Ang antas ng pagpapakalat ng mga particle ng kaolinit ay maliit at natutukoy sa pagkakasunud-sunod ng ilang microns, habang ang mga montmorillonites ay dispersed sa elementarya na mga cell sa panahon ng agnas.

Ang mga bentonite ay nailalarawan sa pamamagitan ng aktibong pisikal at kemikal na pakikipag-ugnayan sa tubig. Dahil sa pagbuo ng isang hydration shell, ang mga particle ng clay mineral ay nakakapagpanatili ng tubig nang matatag.

Ang mga bentonite ay malawakang ginagamit sa paggawa ng mga toothpaste. Ayon sa umiiral na mga recipe, ang mga toothpaste ay naglalaman ng hanggang 50% gliserin. Gayunpaman, ang produksyon ng gliserin ay limitado sa pamamagitan ng kakulangan ng mga hilaw na materyales, kaya kinakailangan upang makahanap ng isang mas mura at mas madaling ma-access na kapalit ng gliserin.

Ang gliserin sa mga toothpaste ay nakakatulong na patatagin ang mga solidong hindi malulutas sa tubig, protektahan ang paste mula sa pagkatuyo, palakasin ang enamel ng ngipin at mataas na konsentrasyon pinapanatili ang mga ito. Upang patatagin ang mga solidong hindi matutunaw na sangkap sa Kamakailan lamang Ang mga montmorillonite clay ay malawakang ginagamit. Iminungkahi din na gumamit ng kaolinit bilang abrasive sa mga toothpaste sa halip na calcium carbonite. Ang paggamit ng mga mineral na luad (montmorillonite sa anyo ng 8% gel at kaolinit) sa toothpastes ay nagbibigay-daan sa pagpapalabas ng mga makabuluhang halaga ng gliserol (hanggang sa 27%) nang hindi lumalala ang kanilang mga katangian, lalo na sa pangmatagalang imbakan.

Maaaring gamitin ang mga montmorillonites upang mapataas ang lagkit ng mga base ng suppository sa mga suppositories na naglalaman ng malalaking dami. mga gamot. Ito ay itinatag na ang pagdaragdag ng 5-15% montmorillonite ay nagpapataas ng lagkit ng suppository base, na nagsisiguro ng pare-parehong pamamahagi ng mga nasuspinde na mga gamot na sangkap sa base. Dahil sa kanilang mga katangian ng adsorption, ang mga clay mineral ay ginagamit para sa paglilinis ng iba't ibang antibiotics, enzymes, proteins, amino acids, at bitamina.

MGA AEROSIL

Ang mga aerosil, tulad ng mga bentonites, ay nabibilang sa mga inorganikong polimer. Sa kaibahan sa mga bentonites, na mga likas na hilaw na materyales, ang mga aerosil ay mga sintetikong produkto.

Aerosil colloidal silicon dioxide, na isang napakagaan na puting pulbos, na sa isang manipis na layer ay lumilitaw na transparent, mala-bughaw. Ito ay isang highly dispersed, micronized powder na may laki ng particle mula 4 hanggang 40 microns (karamihan ay 10-30 microns), na may density na 2.2 g/cm3. Ang kakaiba ng Aerosil ay ang malaking tiyak na lugar sa ibabaw nito - mula 50 hanggang 400 m2/g.

Mayroong ilang mga tatak ng aerosil, na pangunahing naiiba sa laki ng tiyak na lugar sa ibabaw, ang antas ng hydrophilicity o hydrophobicity, pati na rin ang mga kumbinasyon ng aerosil sa iba pang mga sangkap. Ang mga karaniwang Aerosil grade 200, 300, 380 ay may hydrophilic surface.

Ang aerosil ay nakuha bilang resulta ng vapor-phase hydrolysis ng coemium tetrachloride sa isang hydrogen flame sa temperatura na 1100-1400°C.

Maraming mga pag-aaral ang nagpatunay na ang Aerosil, kapag binibigyan ng bibig, ay mahusay na disimulado ng mga pasyente at isang epektibong paggamot para sa mga sakit ng gastrointestinal tract at iba pang mga nagpapaalab na proseso. Mayroong katibayan na ang aerosil ay nagtataguyod ng pag-urong ng makinis na mga kalamnan at mga daluyan ng dugo at may mga katangian ng bactericidal.

Dahil sa aktibidad ng pharmacological ng aerosil, natagpuan itong malawak na paggamit sa parmasya sa iba't ibang mga form ng dosis, kapwa sa paglikha ng mga bago at sa pagpapabuti ng mga umiiral na.

Ang Aerosil ay malawakang ginagamit upang patatagin ang mga suspensyon gamit ang iba't ibang dispersion media at suspension oil liniment. Ang pagpapakilala ng aerosil sa komposisyon ng oil at water-alcohol-glycerol suspension liniments ay nakakatulong upang mapataas ang sedimentation at aggregation stability ng mga system na ito, na lumilikha ng isang sapat na malakas na spatial na istraktura na may kakayahang humawak ng immobilized liquid phase na may mga suspendido na particle sa mga cell. Ito ay itinatag na ang sedimentation ng solid phase particle sa mga liniment ng langis na pinatatag ng Aerosil ay nangyayari nang 5 beses na mas mabagal kaysa sa mga hindi matatag.

Sa aqueous at water-alcohol suspension, ang stabilizing effect ng aerosil ay pangunahing dahil sa electrostatic forces.

Ang isa sa mga katangian ng aerosil ay ang kakayahang magbasa-basa. Ginagamit ang ari-arian na ito upang makakuha ng mga gel na naglalaman ng aerosil para sa layuning gamitin ang mga ito bilang mga base ng ointment, o bilang mga independiyenteng gamot para sa paggamot ng mga sugat, ulser, at paso.

Ang isang pag-aaral ng mga biological na katangian ng mga gel na naglalaman ng aerosil ay nagpakita na wala silang nakakairita o karaniwang nakakalason na epekto.

Para sa neomycin at neomycin-prednisolone ointment (naglalaman ng neomycin sulfate at prednisolone acetate, 2 at 0.5%, ayon sa pagkakabanggit), isang esilone-aerosol base ay iminungkahi. Ang mga pamahid na naglalaman ng Aerosil ay hydrophobic, madaling pinisil sa mga tubo, nakadikit nang maayos sa balat at may matagal na epekto.

Ang Aerosil ay malawakang ginagamit bilang isang excipient sa paggawa ng mga tablet: binabawasan nito ang oras ng disintegration ng mga tablet, pinapadali ang granulation at hydrophilation ng mga lipophilic na gamot, pinapabuti ang pagkalikido, at pinapayagan ang pagpapakilala ng mga hindi tugma at hindi matatag na mga gamot sa kemikal.

Ang pagpapakilala ng aerosil sa suppository mass ay nakakatulong upang madagdagan ang lagkit, ayusin ang agwat ng paglangoy, binibigyan ang masa ng isang homogenous na karakter at binabawasan ang stratification, tinitiyak ang pare-parehong pamamahagi ng mga panggamot na sangkap at mas mataas na katumpakan ng dosis, pinapayagan ang pagpapakilala ng mga likido at hygroscopic na sangkap. Ang mga suppositories na naglalaman ng Aerosil ay hindi nakakairita sa rectal mucosa. Ang aerosil ay ginagamit sa mga tabletas upang panatilihing tuyo ang mga ito.

Ang Aerosil ay kasama sa dental filling material bilang isang filler na nagbibigay ng magandang structural at mechanical properties ng filling material. Ginagamit din ito sa iba't ibang lotion na ginagamit sa mga pabango at mga pampaganda.

Konklusyon

Kung susumahin ang gawaing pang-kurso, maaari nating tapusin iyon malaki ang bahagi high-molecular compound sa teknolohiya ng gamot. Mula sa pag-uuri sa itaas ay malinaw kung gaano kalawak ang saklaw ng mga paggamit ng mga pinag-uusapang compound, at mula dito ay sumusunod sa konklusyon tungkol sa pagiging epektibo ng kanilang paggamit sa produksyon ng parmasyutiko. Sa maraming pagkakataon hindi natin magagawa nang hindi ginagamit ang mga ito. Nangyayari ito sa paggamit ng matagal na mga form ng dosis, upang mapanatili ang katatagan ng gamot sa panahon ng pag-iimbak, at packaging ng mga natapos na gamot. Ang mga high-molecular substance ay may mahalagang papel sa paggawa ng mga bagong form ng dosis (halimbawa, TDS).

Ngunit natagpuan ng mga high-molecular compound ang kanilang aplikasyon hindi lamang sa parmasya. Mabisang ginagamit ang mga ito sa mga industriya tulad ng pagkain, sa paggawa ng SMS, sa chemical synthesis, pati na rin sa iba pang industriya.

Ngayon, naniniwala ako, ang mga compound na isinasaalang-alang ko ay ganap na ginagamit sa paggawa ng parmasyutiko, ngunit gayon pa man, kahit na ang mga pamamaraan at pamamaraan ng kanilang paggamit ay matagal nang kilala at napatunayan ang kanilang sarili sa positibong panig, patuloy na pag-aralan ang kanilang tungkulin at layunin sa paggawa ng mga gamot nang mas malalim.

Bibliograpiya

1. Biopharmacy: Teksbuk. para sa mga mag-aaral pharmaceutical unibersidad at faculty/ A.I. Tikhonov, T.G. Yarnykh, I.A. Zupanets et al.; Ed. A.I. Tikhonov. – Kh.: Publishing house NUPh; Mga Gintong Pahina, 2003.– 240 p. ;

2. Gelfman M.I. Colloid chemistry / Gelfman M.I., Kovalevich O.V., Yustratov V.P. – S.Pb. at iba pa: Lan, 2003. - 332 pp.;

3. Evstratova K.I., Kupina N.A., Malakhova E.E. Pisikal at koloidal na kimika: Teksbuk. para sa pharmaceutical unibersidad at faculty / Ed. K.I. Evstratova. – M.: Mas mataas. paaralan, 1990. – 487 pp.;

4. Mashkovsky M.D. Mga Gamot: Sa 2 volume - ika-14 na ed., binago, itinama. at karagdagang – M.: Publishing House LLC Bagong alon", 2000. – T. 1. – 540 pp.;

5. Medikal na polimer / Ed. Senoo Manabu. – M.: Medisina, 1991. – 248 p.;

6. Tikhonov A.I., Yarnykh T.G. Teknolohiya ng medisina: Teksbuk. para sa pharmaceutical unibersidad at faculties: Per. mula sa Ukrainian / Ed. A.I. Tikhonov. – Kh.: Publishing house NUPh; Mga Gintong Pahina, 2002. – 704 pp.;

7. Friedrichsberg D.A. Colloidal chemistry course: Textbook para sa mga unibersidad. - 2nd ed., binago. at karagdagang - L.: Chemistry, 1984. - 368 p.;

8. Pharmaceutical technology: teknolohiya ng mga form ng dosis. Ed. I.I. Krasnyuk at G.V. Mikhailova, - M: "Academy", 2004, 464 p.;

9. Encyclopedia of Polymers, tomo 1, ed. V. A. Kargin, M., 1972 – 77s;

10. Shur A.M., High-molecular compounds, 3rd ed., M., 1981;

11. Alushin M.T. Mga silikon sa parmasya, - M., 1970. – 120 pp.;

12. Muravyov I.A. Physico-chemical na aspeto ng paggamit ng mga pangunahing materyales at mga excipients sa mga sistema ng pagsususpinde ng gamot: aklat-aralin. allowance / I.A. Muravyov, V.D. Kozmin, I.F. Kononikhin. – Stavropol, 1986. – p.61;

13. Mga surfactant at IUD sa teknolohiya ng mga form ng dosis. Mga gamot. Economics, teknolohiya at mga prospect para makuha. Pagsusuri ng impormasyon / G.S. Bashura, O.N. Klimenko, Z.N. Lenushko at iba pa - M.: VNIISZhTI, 1988. - isyu. 12. – 52s.;

14. Mga polimer sa parmasya / Ed. A.I. Tentsova at M.T. Alyushina. – M., 1985. 256 p.

15. ru.wikipedia.org/wiki/Polymer

16. www. pharm vestnik. ru

Sa kalikasan, mayroong organoelement, organic at inorganic na polimer. Kabilang sa mga inorganic na materyales ang mga materyales na ang pangunahing chain ay inorganic at ang mga side branch ay hindi hydrocarbon radical. Ang mga elemento ng mga pangkat III-VI ay pinaka-madaling kapitan sa pagbuo ng mga polimer ng hindi organikong pinagmulan periodic table mga elemento ng kemikal.

Pag-uuri

Ang mga organikong at hindi organikong polimer ay aktibong pinag-aaralan, ang kanilang mga bagong katangian ay tinutukoy, kaya ang isang malinaw na pag-uuri ng mga materyales na ito ay hindi pa nabuo. Gayunpaman, ang ilang mga grupo ng polimer ay maaaring makilala.

Depende sa istraktura:

• linear;
• patag;
• sanga;
• polimer meshes;
• three-dimensional at iba pa.

Depende sa pangunahing chain atoms na bumubuo ng polimer:

• uri ng homochain (-M-)n - binubuo ng isang uri ng atom;
• uri ng heterochain (-M-L-)n - binubuo ng iba't ibang uri mga atomo.

Depende sa pinanggalingan:

• natural;
• artipisyal.

Upang pag-uri-uriin ang mga sangkap na mga macromolecule sa solid state bilang mga inorganic na polimer, kinakailangan din na magkaroon ng isang tiyak na anisotropy sa kanilang spatial na istraktura at kaukulang mga katangian.

Pangunahing katangian

Mas karaniwan ang mga heterochain polymers, kung saan mayroong alternation ng electropositive at electronegative atoms, halimbawa B at N, P at N, Si at O. Ang heterochain inorganic polymers (HP) ay maaaring makuha gamit ang polycondensation reactions. Ang polycondensation ng mga oxoanion ay pinabilis sa isang acidic na kapaligiran, at ang polycondensation ng hydrated cations ay pinabilis sa isang alkaline na kapaligiran. Maaaring isagawa ang polycondensation alinman sa solusyon o sa mataas na temperatura.

Marami sa heterochain inorganic polymers ay maaari lamang makuha sa ilalim ng mataas na temperatura na mga kondisyon ng synthesis, halimbawa, direkta mula sa mga simpleng sangkap. Ang pagbuo ng mga carbide, na mga polymer body, ay nangyayari kapag ang ilang mga oxide ay nakikipag-ugnayan sa carbon, gayundin sa pagkakaroon ng mataas na temperatura.

Ang mga mahabang homochain chain (na may antas ng polymerization n>100) ay bumubuo ng carbon at p-element ng pangkat VI: sulfur, selenium, tellurium.

Mga inorganikong polimer: mga halimbawa at aplikasyon

Ang pagtitiyak ng NP ay ang pagbuo ng mga polymer macromolecule na may regular na three-dimensional na istraktura. Ang pagkakaroon ng isang matibay na balangkas ng mga bono ng kemikal ay nagbibigay ng mga naturang compound na may malaking katigasan.

Pinapayagan ng ari-arian na ito ang paggamit ng mga inorganikong polimer. Ang paggamit ng mga materyales na ito ay natagpuan ang malawak na aplikasyon sa industriya.

Ang pambihirang chemical at thermal resistance ng NP ay isa ring mahalagang ari-arian. Halimbawa, ang mga reinforcing fibers na ginawa mula sa mga organikong polimer ay matatag sa hangin hanggang sa temperatura na 150-220 °C. Samantala, ang hibla ng boron at ang mga derivative nito ay nananatiling matatag hanggang sa temperatura na 650˚C. Ito ang dahilan kung bakit nangangako ang mga inorganikong polimer para sa paglikha ng mga bagong materyal na kemikal at lumalaban sa init.

Gayundin ng praktikal na kahalagahan ay ang mga NP, na sa parehong oras ay katulad sa mga katangian sa mga organiko at pinapanatili ang kanilang mga tiyak na katangian. Kabilang dito ang mga phosphate, polyphosphazenes, silicates, polymers na may iba't ibang mga side group.

Carbon polymers

Ang gawain: "Magbigay ng mga halimbawa ng mga hindi organikong polimer" ay madalas na matatagpuan sa mga aklat-aralin sa kimika. Maipapayo na isakatuparan ito nang may pagbanggit sa mga pinakatanyag na NP - mga derivatives ng carbon. Pagkatapos ng lahat, kabilang dito ang mga materyales na may natatanging katangian: diamante, grapayt at karbin.

Ang Carbyne ay isang artipisyal na nilikha, maliit na pinag-aralan na linear polymer na may hindi maunahang mga tagapagpahiwatig ng lakas, hindi mas mababa sa, at ayon sa isang bilang ng mga pag-aaral, higit sa graphene. Gayunpaman, ang carbyne ay isang mahiwagang sangkap. Pagkatapos ng lahat, hindi lahat ng mga siyentipiko ay kinikilala ang pagkakaroon nito bilang isang independiyenteng materyal.

Sa panlabas, ito ay parang metal-crystalline black powder. May mga katangian ng semiconductor. Ang electrical conductivity ng carbyne ay tumataas nang malaki kapag nalantad sa liwanag. Hindi nito nawawala ang mga katangiang ito kahit na sa mga temperatura hanggang sa 5000 °C, na mas mataas kaysa sa iba pang mga materyales na may katulad na layunin. Ang materyal ay nakuha noong 60s ni V.V. Korshak, A.M. Sladkov, V.I. Kasatochkin at Yu.P. Kudryavtsev sa pamamagitan ng catalytic oxidation ng acetylene. Ang pinakamahirap na bagay ay upang matukoy ang uri ng mga bono sa pagitan ng mga atomo ng carbon. Kasunod nito, ang isang sangkap na may dobleng mga bono lamang sa pagitan ng mga carbon atom ay nakuha sa Institute of Organoelement Compounds ng USSR Academy of Sciences. Ang bagong tambalan ay pinangalanang polycumulene.

Graphite - sa pag-order na ito ay umaabot lamang sa eroplano. Ang mga layer nito ay konektado hindi sa pamamagitan ng mga bono ng kemikal, ngunit sa pamamagitan ng mahina na intermolecular na pakikipag-ugnayan, kaya nagsasagawa ito ng init at kasalukuyang at hindi nagpapadala ng liwanag. Ang graphite at ang mga derivatives nito ay medyo karaniwang mga inorganikong polimer. Mga halimbawa ng kanilang paggamit: mula sa mga lapis hanggang sa industriya ng nukleyar. Sa pamamagitan ng oxidizing graphite, maaaring makuha ang mga intermediate oxidation na produkto.

Diamond - ang mga katangian nito ay sa panimula ay naiiba. Ang brilyante ay isang spatial (three-dimensional) na polimer. Ang lahat ng mga carbon atom ay pinagsasama-sama ng malakas na covalent bond. Samakatuwid, ang polimer na ito ay lubhang matibay. Ang brilyante ay hindi nagsasagawa ng kasalukuyang o init at may isang transparent na istraktura.

Boron polimer

Kung tatanungin ka kung anong mga inorganic polymers ang alam mo, huwag mag-atubiling sumagot - boron polymers (-BR-). Ito ay isang medyo malawak na klase ng mga NP, na malawakang ginagamit sa industriya at agham.

Boron carbide - ang formula nito ay mas tama ang hitsura nito (B12C3)n. Ang unit cell nito ay rhombohedral. Ang balangkas ay nabuo sa pamamagitan ng labindalawang covalently bonded boron atoms. At sa gitna nito ay isang linear na grupo ng tatlong covalently bonded carbon atoms. Ang resulta ay isang napakatibay na istraktura.

Borides - ang kanilang mga kristal ay nabuo katulad ng carbide na inilarawan sa itaas. Ang pinaka-matatag sa kanila ay HfB2, na natutunaw lamang sa temperatura na 3250 °C. Ang TaB2 ay may pinakamalaking paglaban sa kemikal - hindi ito apektado ng alinman sa mga acid o kanilang mga pinaghalong.

Boron nitride - madalas itong tinatawag na white talc dahil sa pagkakatulad nito. Ang pagkakatulad na ito ay talagang mababaw lamang. Sa istruktura ito ay katulad ng grapayt. Ito ay nakukuha sa pamamagitan ng pagpainit ng boron o ang oxide nito sa isang ammonia atmosphere.

Borazon

Ang Elbor, borazon, cyborite, kingsongite, cubonite ay superhard inorganic polymers. Mga halimbawa ng kanilang aplikasyon: paggawa ng mga nakasasakit na materyales, pagproseso ng metal. Ang mga ito ay chemically inert substance batay sa boron. Ang katigasan ay mas malapit sa iba pang mga materyales kaysa sa mga diamante. Sa partikular, ang borazone ay nag-iiwan ng mga gasgas sa brilyante, na nag-iiwan din ng mga gasgas sa mga kristal ng borazone.

Gayunpaman, ang mga NP na ito ay may ilang mga pakinabang kumpara sa natural na mga diamante: mayroon silang mas mataas na paglaban sa init (nakatiis sa mga temperatura hanggang sa 2000 °C, habang ang brilyante ay nawasak sa mga temperatura sa hanay na 700-800 °C) at mataas na pagtutol sa mga mekanikal na pagkarga (sila ay hindi masyadong marupok). Ang Borazon ay nakuha sa temperatura na 1350 °C at isang presyon ng 62,000 atmospheres ni Robert Wentorf noong 1957. Ang mga katulad na materyales ay nakuha ng mga siyentipiko ng Leningrad noong 1963.

Mga inorganikong sulfur polymers

Homopolymer - ang pagbabagong ito ng asupre ay may linear na molekula. Ang substansiya ay hindi matatag; kapag ang temperatura ay nagbabago, ito ay nahahati sa mga octahedral cycle. Nabuo sa kaganapan ng biglaang paglamig ng tinunaw na asupre.

Pagbabago ng polimer ng sulfur dioxide. Katulad ng asbestos, may fibrous na istraktura.

Selenium polimer

Ang gray selenium ay isang polymer na may helical linear macromolecules na naka-nest sa parallel. Sa mga kadena, ang mga atomo ng selenium ay magkakaugnay na covalent, at ang mga macromolecule ay nakaugnay sa pamamagitan ng mga molecular bond. Kahit na ang natunaw o natunaw na selenium ay hindi nabubuwag sa mga indibidwal na atomo.

Ang pula o amorphous selenium ay isa ring polimer na may istraktura ng kadena, ngunit may hindi maayos na istraktura. Sa hanay ng temperatura na 70-90 ˚С nakakakuha ito ng mga katangian na tulad ng goma, na nagiging isang mataas na nababanat na estado, na nakapagpapaalaala sa mga organikong polimer.

Selenium carbide, o rock crystal. Thermally at chemically stable, medyo malakas na spatial crystal. Piezoelectric at semiconductor. Nakuha ito sa ilalim ng mga artipisyal na kondisyon sa pamamagitan ng pag-react ng karbon sa isang electric furnace sa temperatura na humigit-kumulang 2000 °C.

Iba pang mga selenium polymers:

• Ang monoclinic selenium ay mas nakaayos kaysa sa amorphous na pula, ngunit mas mababa sa kulay abo.
• Ang selenium dioxide, o (SiO2)n, ay isang three-dimensional na network polymer.
• Ang asbestos ay isang polimer ng selenium oxide na may fibrous na istraktura.

Mga polimer ng posporus

Mayroong maraming mga pagbabago ng posporus: puti, pula, itim, kayumanggi, lila. Pula - NP ng fine-crystalline na istraktura. Nakukuha ito sa pamamagitan ng pagpainit ng puting phosphorus na walang air access sa temperatura na 2500 ˚C. Ang itim na phosphorus ay nakuha ni P. Bridgman sa ilalim ng mga sumusunod na kondisyon: presyon ng 200,000 atmospheres sa temperatura na 200 °C.

Ang Phosphornitride chlorides ay mga compound ng phosphorus na may nitrogen at chlorine. Ang mga katangian ng mga sangkap na ito ay nagbabago sa pagtaas ng masa. Lalo na, ang kanilang solubility sa mga organikong sangkap ay bumababa. Kapag ang molekular na bigat ng polimer ay umabot sa ilang libong mga yunit, isang sangkap na tulad ng goma ay nabuo. Ito ay ang tanging sapat na init-lumalaban carbon-free goma. Nawawasak lamang ito sa temperaturang higit sa 350 °C.

Konklusyon

Ang mga inorganikong polimer sa karamihan ay mga sangkap na may natatanging katangian. Ginagamit ang mga ito sa produksyon, sa konstruksyon, para sa pagpapaunlad ng mga makabago at maging mga rebolusyonaryong materyales. Habang pinag-aaralan ang mga katangian ng mga kilalang NP at nagagawa ang mga bago, lumalawak ang saklaw ng kanilang aplikasyon.

Ang mga polymer ay mga high-molecular compound na binubuo ng maraming paulit-ulit na atomic group na magkaiba o magkaparehong istruktura - mga unit. Ang mga link na ito ay magkakaugnay sa pamamagitan ng koordinasyon o kemikal na mga bono sa mga branched o mahabang linear chain at sa tatlong-dimensional na spatial na istruktura.

Ang mga polimer ay:

• gawa ng tao,
• artipisyal,
• organic.

Ang mga organikong polimer ay nabuo sa kalikasan sa mga organismo ng hayop at halaman. Ang pinakamahalaga sa kanila ay mga protina, polysaccharides, nucleic acid, goma at iba pang natural na compound.

Matagal at malawak na ginagamit ng tao ang mga organikong polimer sa kanya Araw-araw na buhay. Balat, lana, koton, sutla, balahibo - lahat ng ito ay ginagamit upang makagawa ng damit. Lime, semento, luad, organikong salamin (plexiglass) - sa konstruksyon.

Ang mga organikong polimer ay naroroon din sa mga tao. Halimbawa, ang mga nucleic acid (tinatawag ding DNA), gayundin ang mga ribonucleic acid (RNA).

Mga katangian ng mga organikong polimer

Ang lahat ng mga organikong polimer ay may mga espesyal na mekanikal na katangian:

• mababang hina ng mala-kristal at malasalamin na polimer (organic na baso, plastik);
• pagkalastiko, iyon ay, mataas na nababaligtad na pagpapapangit sa ilalim ng maliliit na pagkarga (goma);
• oryentasyon ng mga macromolecule sa ilalim ng pagkilos ng isang nakadirekta na mekanikal na larangan (produksyon ng mga pelikula at mga hibla);
• sa mababang konsentrasyon, ang lagkit ng mga solusyon ay mataas (ang mga polymer ay unang bumukol at pagkatapos ay natunaw);
• sa ilalim ng impluwensya ng isang maliit na halaga ng reagent maaari nilang mabilis na baguhin ang kanilang pisikal at mekanikal na mga katangian (halimbawa, balat tanning, goma bulkanisasyon).

Talahanayan 1. Mga katangian ng pagkasunog ng ilang polimer.

Talahanayan 2. Solubility ng polymer materials.

Talahanayan 3. Pangkulay ng mga polimer ayon sa reaksyon ng Lieberman-Storch-Moravsky.

Mga artikulo sa paksa

Sa karamihan ng mga materyales, ang pinakasikat at malawak na kilala ay mga polimer. pinagsama-samang materyales(RMB). Ang mga ito ay aktibong ginagamit sa halos lahat ng larangan aktibidad ng tao. Ang mga materyales na ito ang pangunahing sangkap para sa paggawa ng iba't ibang mga produkto na ginagamit para sa ganap na magkakaibang mga layunin, mula sa mga fishing rod at mga bangka ng bangka, hanggang sa mga cylinder para sa pag-iimbak at pagdadala ng mga nasusunog na sangkap, pati na rin ang mga helicopter rotor blades. Ang ganitong malawak na katanyagan ng PCM ay nauugnay sa kakayahang malutas ang mga teknolohikal na problema ng anumang kumplikado na nauugnay sa paggawa ng mga composite na may ilang mga katangian, salamat sa pagbuo ng kimika ng polimer at mga pamamaraan para sa pag-aaral ng istraktura at morpolohiya ng mga polymer matrice na ginagamit sa produksyon ng PCM.

Mga di-organikong polimer

Ang praktikal na interes ay ang mga linear na inorganikong polimer, na karamihan Ang mga degree ay katulad ng mga organiko - maaari silang umiral sa parehong yugto, pinagsama-samang mga estado ng pagpapahinga, at bumuo ng mga katulad na supermoles. mga istruktura, atbp. Ang ganitong mga di-organikong polimer ay maaaring mga goma na lumalaban sa init, baso, mga polimer na bumubuo ng hibla, atbp., at nagpapakita rin ng ilang mga katangian na hindi na likas sa mga organikong polimer. polimer. Kabilang dito ang polyphosphazenes, polymeric sulfur oxides (na may iba't ibang side group), phosphate, at silicates.

Ang pagpoproseso ng mga di-organikong polimer sa mga baso, mga hibla, mga keramika ng salamin, atbp. ay nangangailangan ng pagtunaw, at ito ay kadalasang sinasamahan ng nababaligtad na depolymerization. Samakatuwid, ang pagbabago ng mga additives ay karaniwang ginagamit upang patatagin ang katamtamang branched na mga istraktura sa mga natutunaw.

Mga silikon

Nakakita ka na ng mga inorganikong polimer dati; Kung wala sa mga pahinang ito, hindi bababa sa pang-araw-araw na buhay, malamang na nakakita ka na ng silicone polymer sa isang lugar. Ang mga silikon ay isa sa mga pinakakaraniwang nakikitang mga inorganikong polimer. Ganito ang hitsura nila:

Sa katunayan dapat silang tawaging polysiloxane. Ang bono sa pagitan ng mga atomo ng silikon at oxygen ay napakalakas, ngunit napaka-flexible. Samakatuwid, ang mga silicone ay maaaring makatiis ng mataas na temperatura nang hindi nabubulok, ngunit mayroon silang napakababang temperatura ng paglipat ng salamin. Marahil ay nakatagpo ka na ng goma o masilya na gawa sa mga silicone sa isang lugar dati.

Polysilanes

Kinailangan ng maraming oras para mangyari ito, ngunit ang mga atomo ng silikon ay nakaayos pa rin sa mahabang polymer chain. Noong mga 20s o 30s ng ikadalawampu siglo, nagsimulang mapagtanto ng mga chemist na ang mga organikong polymer ay gawa sa mahabang carbon chain, ngunit ang seryosong pananaliksik sa polysilanes ay hindi natupad hanggang sa huling bahagi ng seventies.

Mas maaga, noong 1949, sa parehong oras na ang manunulat na si Kurt Vonnegut ay nagtatrabaho sa departamento ng relasyon sa publiko ng General Electric, si C. A. Burkhard ay nagtatrabaho sa departamento ng pananaliksik at pagpapaunlad ng parehong kumpanya. Nag-imbento siya ng polysilane na tinatawag na polydimethylsilane, ngunit ang sangkap ay walang silbi. Ito ay mukhang ganito:

Nagbuo ito ng mga kristal na napakalakas na walang makakatunaw sa kanila. Sinubukan ni Burckhard na painitin ang mga ito, ngunit hindi sila natutunaw sa mga temperaturang mababa sa 250 o C. Sa mas mataas na temperatura ay nabubulok sila nang hindi natutunaw. Ginawa nitong walang silbi ang polydimethylsilane. Ang sangkap na ito ay nakuha sa pamamagitan ng pagtugon sa sodium metal na may dichlorodimethylsilane tulad nito:

Mahalaga ito dahil noong 1970s, nagsimulang maunawaan ng ilang siyentipiko kung paano gumawa ng maliliit na molekula mula sa mga atomo ng silikon. Kaya, nang hindi inaasahan, gumawa sila ng isang bagay na halos kapareho ng ginawa noon ni Burckhard. Pinilit nila ang sodium metal na tumugon sa dichlorodimethylsilane, ngunit nagdagdag din sila ng ilang dichloromethylphenylsilane sa pinaghalong. And guess what nangyari? Bibigyan kita ng pahiwatig: hindi nila nakuha ang mga istrukturang kailangan nila. Ang naisip nila ay isang copolymer na ganito:

Marahil ay magiging mas malinaw kung iguguhit mo ang copolymer na ito tulad nito:

Nakikita mo, ang mga grupong phenyl na ito ay humahadlang kapag sinubukan ng polimer na mag-kristal, kaya hindi gaanong mala-kristal kaysa polydimethylsilane. Nangangahulugan ito na ito ay natutunaw at maaaring iproseso, baguhin at pag-aralan.

Buweno, para saan ang mga sangkap na ito? Ang mga polysilanes ay kawili-wili dahil maaari silang magsagawa ng kuryente. Totoo, hindi kasing ganda ng tanso, ngunit mas mahusay kaysa sa iyong inaasahan mula sa isang polimer, at ito ay karapat-dapat sa pagsasaliksik. Ang mga ito ay medyo lumalaban sa init at maaaring painitin sa halos 300 oC. Ngunit kung pinainit mo ang mga ito sa mas mataas na temperatura, maaari kang gumawa ng silicon carbide mula sa kanila, na isang kapaki-pakinabang na materyal na nakasasakit.

Germanium at lata polimer

Buweno, kung ang silikon ay maaaring bumuo ng mahabang polymer chain, kung gayon paano ang iba pang mga elemento ng kemikal mula sa ikaapat na pangkat ng periodic table? Posible bang gumawa ng mga polimer mula sa germanium? Maniwala ka sa akin, mayroon sila! Maaari kang gumawa ng mga polymer chain hindi lamang mula sa germanium, ngunit kahit na mula sa mga atomo ng lata! Ang ganitong mga polymer ay tinatawag na germanium-containing at tin-containing polymers, ayon sa pagkakabanggit.

Ang mga polimer ng lata ay natatangi, kawili-wili, kapansin-pansin, simpleng pambihira, dahil sila lamang ang kilalang polimer na ang gulugod ay ganap na gawa sa mga atomo ng metal. Tulad ng polysilanes, ang mga polymer ng germanium at lata (polygermanes at polystanylenes) ay pinag-aaralan para sa kanilang paggamit bilang mga electrical conductor.

Polyphosphazenes

Ikinalulungkot kong sabihin sa iyo ang tungkol dito, ngunit naubusan na kami ng mga elemento ng ikaapat na pangkat ng periodic table. Kaya ang huling inorganic na polimer na titingnan natin ngayon ay dapat na ginawa mula sa ibang bagay. At ang bagay na ito ay posporus at nitrogen. Tulad ng polysiloxanes, polyphosphazenes ay gawa sa alternating atoms. Sa kasong ito, sa pangunahing kadena, pinapalitan namin ang mga atomo ng posporus at silikon, tulad nito:

Ang backbone na ito ay napaka-flexible, tulad ng backbone ng polysiloxanes, kaya naman ang polyphosphazenes ay mahusay na elastomer. Napakahusay din ng mga insulator ng kuryente ang mga ito.

Ang polyphosphazenes ay ginawa sa dalawang yugto:

Kumuha muna kami ng phosphorus pentachloride at tinatrato ito ng ammonium chloride upang lumikha ng chlorinated polymer. Pagkatapos ay tinatrato namin ito ng sodium alcohol salt, na nagbibigay sa amin ng ester-substituted polyphosphazene.

Ngayon ay may malaking iba't ibang mga inorganikong polimer. Karamihan sa kanila ay mga natural na compound, ngunit ginagawang posible ng mga modernong teknolohiya na artipisyal na makakuha ng mga inorganikong polimer. Bilang isang patakaran, ang kanilang produksyon ay nangangailangan ng mataas na presyon at temperatura, habang ang batayan ay isang purong sangkap, at ang mga pamamaraan ay nananatiling pareho para sa paggawa ng mga organikong polimer (halimbawa, polimerisasyon). Ang mga katangian ng mga inorganikong polimer ay ang kanilang paglaban sa mga impluwensya ng kemikal at katatagan ng thermal. Bilang karagdagan, marami sa mga polimer na ito ay matigas ngunit malutong. Ang paliwanag para dito ay ang spatial crystal structure o ang sobrang presensya ng mga ions sa isang kemikal na bono. Kabilang sa mga pinakatanyag na inorganic na polymer na materyales ay grapayt, mineral glass, keramika, diamante, asbestos, kuwarts, at mika.

Ang mga elemento ng talahanayan ng kemikal ay maaaring bumuo ng iba't ibang mga polymer chain. Halimbawa, ang sulfur, selenium at tellurium ay bumubuo ng mga linear na kadena, na, alinsunod sa covalence ng mga atomo, tiklop sa mga spiral. Ang mga kemikal na elementong iyon na kabilang sa pangunahing subgroup ng mga pangkat III - V ay maaaring bumuo ng parehong mga linear na chain at planar o spatial na istruktura ng mga inorganic na polimer. Ang batayan ng mga kadena ng polimer ay kadalasang binubuo ng mga oxide ng silikon, aluminyo at isang bilang ng iba pang mga metal. Binubuo nila ang pinakamalawak na grupo ng mga inorganic na polymeric na materyales - silicates at aluminosilicates. Bilang karagdagan, ang mga ito ay isang mahalagang bahagi ng crust ng lupa. Ang istraktura ng molecular chain ng silicates ay maaaring chain, hagdan, layered at three-dimensional. Ang bawat isa sa mga istrukturang ito ay nagbibigay ng mga hindi organikong materyales ng ilang mga katangian na katangian lamang ng mga ito. Halimbawa, ang istraktura ng hagdan ay nagsasangkot ng dalawang parallel na molecular chain na konektado ng oxygen atoms. Ang mga bono na ito ang nagbibigay ng pagkakaroon ng mga bagong katangian na ginagawang posible na uriin ang mga nagresultang materyales bilang fibrous (asbestos). Ang isa pang tampok na nagpapakilala sa mga inorganikong polimer ay ang kanilang layered na istraktura. Ang malalaking distansya sa pagitan ng mga layer ay nagbibigay ng kaukulang mga sangkap (talc, mika) na may madaling paghahati. Kung ang chain ay naglalaman ng mga metal na maaaring makipag-ugnayan sa tubig, ang prosesong ito ay nagdudulot ng mas malaking pagtaas sa umiiral na distansya sa pagitan ng mga layer. Ito ay maaaring maging sanhi ng inorganic na materyal na bumukol. Ang mga silicate na may tatlong-dimensional na istraktura ay nailalarawan sa pamamagitan ng mahusay na paglaban ng tubig, katigasan at katigasan. Bilang isang patakaran, ang mga varieties ng kuwarts ay nakakatugon sa mga katangiang ito: topaz, jasper, agata, rock crystal at iba pa.

Mga inorganikong baso at teknikal na keramika

Inorganic na baso. Glass ceramics. Teknikal na ceramics. Elemento ng teknolohiya at aplikasyon ng structural ceramics.

Kemikal na komposisyon ng mga baso at ang kanilang mga katangian. Pag-uuri ng mga inorganikong baso.

Sa modernong agham ng mga materyales, ang iba't ibang mga inorganic na sangkap ay nagsisimulang sumakop sa isang lalong kilalang lugar. Marami sa kanila ang ginagamit sa anyo ng mga kristal: kuwarts (SiO2), corundum (a-AI2O3) at mga kulay na kristal ng oksido na ito - sapiro, ruby, atbp., Pati na rin ang rutile (TiO2), nitride, sulfide, atbp. Gayunpaman, sa isang mas malaking sukat, ang parehong mga inorganikong sangkap na ito ay ginagamit sa vamorphous na estado sa anyo ng mga baso.

Ang pinakakaraniwang baso batay sa silikon dioxide ay silicate glass. Ang aluminyo-silicate at boron-silicate na baso ay malawakang ginagamit din.

Ang inorganic na salamin ay isang chemically complex, amorphous, macroscopically isotropic na materyal na may mga mekanikal na katangian ng isang malutong na solid. Ang salamin ay nakuha pagkatapos ng paglamig ng natunaw na halo ng mga inorganikong compound (pangunahin ang mga oxide). Ang kanilang mga katangian ay pareho sa lahat ng direksyon, i.e. sila ay isotropic. Kapag pinainit, hindi sila natutunaw sa isang pare-parehong temperatura, tulad ng mga kristal, ngunit unti-unting lumalambot sa isang makabuluhang hanay ng temperatura, na nagiging isang likidong estado. Ang kanilang pagkatunaw sa pagtaas ng temperatura at pagtigas sa pagbaba ng temperatura ay nangyayari nang baligtad. Ang istraktura ay mga solidong solusyon.

Kabilang sa mga dahilan para sa amorphous na estado ng mga inorganic na baso, dalawa ang maaaring makilala.

Ang unang dahilan ay sa rehiyon ng solidification ang pagtunaw ng salamin ay may napakataas na lagkit (Talahanayan 6.3).

Talahanayan 6.3 - Lagkit ng ilang mga sangkap sa mga punto ng pagkatunaw

Ang pangalawang dahilan ay sumusunod mula sa mga tampok ng covalent bond na tumutukoy sa pakikipag-ugnayan ng mga atomo sa oksido. Ang isang covalent bond ay may dalawang mahalagang katangian: lakas at direksyon. Ayon sa saturation ng chemical bond, ang bawat glass atom sa espasyo, alinsunod sa valence nito, ay may mahigpit na tinukoy na bilang ng "interaction partners". Halimbawa, ang silicon ay 4-valent. At ang atom nito ay dapat mayroong apat na atomo ng oxygen sa kanyang agarang kapaligiran (sa quartz glass) kung saan ito ay konektado ng isang polar covalent bond. Bukod dito, ang mga koneksyon na ito ay maaaring mabuo hindi arbitraryo, ngunit sa isang tiyak na anggulo sa bawat isa (ang prinsipyo ng direksyon). Ang lahat ng ito ay nagpapahirap sa pagbuo ng isang regular, mala-kristal na istraktura. Sa isang napakalapot na daluyan, tanging ang maikling hanay na pagkakasunud-sunod sa pag-aayos ng mga atomo ang maaaring mabuo sa istraktura ng salamin sa paglamig.

Kemikal na komposisyon ng baso at ang kanilang mga katangian

Karamihan sa mga baso na ginagamit sa teknolohiya ay binubuo ng ilang bahagi. Ayon sa kanilang functional na layunin, ang lahat ng mga bahagi ng salamin ay maaaring nahahati sa tatlong grupo: mga dating salamin, mga modifier at mga compensator.

Ang mga salamin ay ang pangunahing mahalaga bahagi salamin Ang mga salamin ay mga inorganikong polimer na may istraktura ng network. Samakatuwid, ang mga baso ay may ilang mga tampok ng mga istruktura ng polimer at kaukulang mga pisikal na katangian na katangian ng mga materyales na polimer.

Kadalasan, ang SiO2 (silicate glass), Al2O3 at SiO2 (aluminosilicate), B2O3 at SiO2 (borosilicate), B2O3, Al2O3 at SiO2 (boroaluminosilicate) ay ginagamit bilang mga glass formers.

Ang mga modifier ay ipinakilala sa salamin upang bigyan ang baso ng mga ninanais na katangian: upang gawing simple ang teknolohiya, bawasan ang gastos ng materyal, atbp.

Halimbawa, kapag ang mga oxide ng alkali at alkaline earth na mga metal ay ipinakilala sa quartz, ang paglambot ng temperatura ng salamin ay bumababa at ang teknolohiya ay pinasimple. Ang mga additives ng oxides ng chromium, iron, cobalt, atbp ay nagbibigay ng nais na kulay sa salamin. Ang mga oxide ng mabibigat na metal, tulad ng lead, ay nagpapataas ng refractive index.

Kadalasan ang pagpapakilala ng ilang additive ay nagpapabuti sa ilang mga katangian at nagpapalala ng iba pang mga katangian ng materyal. Pagkatapos ay ipinakilala ang mga additives - mga compensator, ang layunin kung saan ay sugpuin ang negatibong pagpapakita ng mga pangunahing modifier.

Ang isa sa mga mahalagang katangian ng salamin ay ang paglaban sa init. Para sa karamihan ng mga baso, ang paglaban sa init ay mula 90 hanggang 200°C, at para sa quartz glass, ang pinakamalakas, hindi lumalaban sa init at hindi lumalawak, umabot ito sa 800-1000°C.

Ang pagdepende sa temperatura ng lakas ng salamin ay may pinakamababa sa 200°C. Ang pinakamataas na temperatura ng pagpapatakbo ay karaniwang hindi lalampas sa 400-500°C, na humigit-kumulang tumutugma sa temperatura ng paglipat ng salamin. Ang quartz glass ay nagbibigay-daan sa pangmatagalang paggamit sa 1100-1200°C (nadagdagan ang lakas ng 50%) at panandaliang paggamit kapag pinainit sa 1400-1500°C.

Ang thermal pagpapalakas (hardening) ng salamin ay isinasagawa sa pamamagitan ng mabilis at pare-parehong paglamig ng salamin na pinainit sa itaas ng temperatura ng paglipat ng salamin sa isang stream ng hangin o sa mga langis. Ang pagpapalakas ng salamin sa pamamagitan ng tempering ay nauugnay sa hitsura ng medyo pantay na distributed na mga stress sa salamin, na nagdudulot ng compressive stresses sa mga panlabas na layer ng salamin, at tensile stresses sa mga panloob na layer. Ang compressive strength ng salamin ay humigit-kumulang 10-15 beses na mas malaki kaysa sa tensile strength.

Ang pagpapalakas ng thermochemical ay batay sa tempering ng salamin at, bilang karagdagan, sa pagbabago ng istraktura mismo at ang mga katangian ng layer ng ibabaw nito. Ang pagpapalakas na ito ay isinasagawa sa pamamagitan ng mabilis na paglamig ng salamin na pinainit sa itaas ng temperatura ng paglipat ng salamin sa pinainit na mga likidong polymer organosilicon. Ang karagdagang pagpapalakas ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagbuo ng mga polimer na pelikula sa ibabaw ng salamin.

Pag-uuri ng mga inorganikong baso, ang kanilang mga katangian, aplikasyon

Ang isa sa mga pinakakaraniwang mataas na kalidad na baso na ginagamit sa mga istruktura ng sasakyang panghimpapawid ay ang aluminoborosilicate na mababang alkalina na baso.

Ayon sa layunin, ang teknikal na salamin ay nahahati sa optical, laboratoryo, elektrikal, transportasyon, instrumento, proteksiyon, init at sound insulating, lighting, fiberglass, atbp. Ang density ng inorganic na baso ay mula sa 2200 kg/m3 para sa light alkali silicate na baso (refractive index n = 1.44) hanggang 5200...8000 kg/m3 para sa mabibigat, na naglalaman ng hanggang 65% oxides ng lead, barium, bismuth (n=1.9); Ang translucency ng hindi pininturahan na salamin ay hanggang sa 92% sa nakikitang bahagi ng spectrum.

Ang chemical at hydrolytic resistance ng mga baso sa acidic na kapaligiran (maliban sa phosphoric acid H2PO3 at hydrofluoric acid HF, na ganap na natutunaw ang salamin) ay medyo mataas. Sa alkaline na kapaligiran, bumababa ang resistensya. Ang mga silicate na baso na naglalaman ng 20-30% Na2O o LiO ay natutunaw sa mainit na tubig at bumubuo ng "liquid glass".

Ang kawalan ng tempered glass ay ang pagiging sensitibo nito sa mga epekto sa mga gilid (sa pinakadulo) at sa mga sulok. Kapag nabasag, ang tempered glass ay natatakpan ng isang siksik na network ng mga bitak, na nagpapahirap sa visibility.

Kung ang dalawang sheet ng salamin ay nakadikit kasama ng isang transparent, nababaluktot at nababanat na polymer film, kung gayon ang tinatawag na triplex ay nakuha. Kapag nawasak, ang mga nagresultang mga fragment ay gaganapin sa polymer film kung saan sila ay nakakabit at hindi natapon.

Sitalls, ang kanilang mga katangian, aplikasyon

Ang mga bagong istrukturang materyales ay may mga natatanging katangian - glass-ceramics (ang termino ay nagmula sa mga salitang salamin at kristal), na nakuha sa pamamagitan ng pagkikristal ng mga inorganic na baso batay sa ilang mga oxide.

Ang mga sitall ay bahagyang naka-kristal na baso. Nakukuha ang mga ito sa pamamagitan ng kinokontrol na pagkikristal ng salamin sa mataas na temperatura. Sa prosesong ito, ang mga microregion ng isang mala-kristal na istraktura hanggang sa 1 micron ang laki ay nabuo sa dami ng materyal. Ang konsentrasyon ng naturang mga lugar sa glass ceramics ay maaaring lumampas sa 50% sa dami.

Sa mga tuntunin ng komposisyon ng kemikal, ang mga glass ceramics ay naiiba sa mga baso dahil ang mga catalyst ng crystallization (mga buto) ay idinagdag sa kanila. Ang mga microparticle ng ginto, pilak, platinum, tanso (daan-daang porsyento) o mga oxide ng titanium, zirconium, zinc, chromium, vanadium, atbp. ay ginagamit bilang mga catalyst ng crystallization.

Sa mga tuntunin ng istraktura, ang mga glass ceramics ay sumasakop sa isang intermediate na posisyon sa pagitan ng ordinaryong salamin at ceramics. Ang mga sitall ay multicomponent, heterogenous, multiphase system na may napakataas na antas ng mga katangian: mataas na mekanikal na lakas, tigas, kemikal at thermal stability, mababang thermal expansion at iba pang mga kapaki-pakinabang na katangian. Halimbawa, ang glass ceramic, na kilala bilang pyroceram, ay mas malakas kaysa sa laminated glass, high-carbon steel, mas magaan kaysa aluminyo, at sa mga tuntunin ng koepisyent ng thermal expansion at heat resistance ay hindi naiiba sa quartz.

Kapag binago ang salamin sa glass ceramic, ang salamin ay unang dumaan sa yugto ng pagluluto (temperatura Tm), pagkatapos ay ang salamin ay nabuo sa isang produkto at pinalamig sa temperatura Tn - ang temperatura kung saan nabuo ang mga sentro ng pagkikristal. Ang baso ay pinananatili sa temperaturang ito sa loob ng halos 1 oras. Bilang resulta, ang mga maliliit na kristal ay nabuo sa dami ng materyal at nagiging posible na mapataas ang temperatura sa Tg. Sa temperaturang Tg, nangyayari ang paglaki ng kristal at nawawalan ng transparency ang materyal. Ang oras ng pagkakalantad ng mga produktong salamin sa Tg ay 4-6 na oras.

Microcrystalline alloys na nakuha mula sa mga baso

Ang mga high-strength crystalline alloys mula sa mga metal na baso ay ginawa sa paraang katulad ng proseso ng pagbuo ng pyroceramics. Ang mga ito ay mga haluang metal batay sa Fe, Ni, Cr, Mo, Co, W sa iba't ibang mga kumbinasyon na may mga metalloid (pangunahin ang boron), ang nilalaman nito ay hindi lalampas sa 12%, at malutong sa amorphous na estado. Ang mga amorphous alloy strip na ginawa ng melt jetting ay madaling ma-convert sa powder, na kung saan ay mainit na extruded o gas isostatic pressed at sabay-sabay na crystallized upang bumuo ng isang microcrystalline na istraktura na nagpapatatag ng mga maliliit na butil ng boron. Kung ang haluang metal ay naglalaman ng carbon, maaaring magsagawa ng pagpapalakas ng paggamot sa init. Ang mga naturang haluang metal ay napakatigas at lumalaban sa pagsusuot at maaaring magamit bilang mga high-speed na bakal.

Teknikal na keramika

Ang mga keramika ay isang multicomponent, heterogenous na materyal na nakuha sa pamamagitan ng sintering mataas na dispersed mineral particle (clays, oxides, carbides, nitride, atbp.). Kung ang mga keramika ay naglalaman ng mga metal, kung gayon ang ganitong uri ng mga keramika ay tinatawag na mga cermet.

Ang teknolohikal na proseso ng paggawa ng mga produktong ceramic ay binubuo ng ilang mga yugto. Ang mga pangunahing teknolohikal na operasyon sa paggawa ng mga ceramic na materyales ay ang mga sumusunod: paghahanda ng mga paunang bahagi sa anyo ng mga pulbos, paghahalo ng mga bahagi, paghubog ng mga produkto, pagpapaputok ng workpiece, pagtatapos ng mga operasyon (machining, metallization, atbp.).

Istraktura ng keramika

Ang maraming uri ng mga istruktura ng mga ceramic na materyales ay maaaring nahahati sa dalawang grupo: macroisotropic at anisotropic.

Mga materyales sa macroisotropic. Sa mga antas ng atomic o molekular, ito ay mga anisotropic na materyales, ngunit ang laki ng supramolecular formations, butil, ay maliit kumpara sa laki ng ceramic na produkto. Apat na uri ng macroisotropic na materyales ang makikilala.

1. Microcrystalline ceramics. Ang mga halimbawa ng ceramic na ito ay iba't ibang uri ng porselana. Ang mga sitall ay may parehong istraktura. Sa Fig. 6.3 at ang mga tuldok ay nagpapahiwatig ng mga microcrystalline na rehiyon na napapalibutan ng isang amorphous na daluyan. Ang nilalaman ng crystalline at amorphous phase sa materyal ay maaaring magkakaiba, at ang paglalagay ng mga phase na ito sa dami ng materyal ay iba. Ang materyal ay karaniwang isotropic. Ang mga materyales na ito ay mataas ang density at malutong.

Mga uri ng keramika:

a - microcrystalline, b - granular, c - porous (TiC), d - reinforced (HTSC ceramics ng Y-Ba-Cu-O system).

2. Granular na istraktura . Ang ganitong uri ng istraktura ay ang pinaka-karaniwang para sa mga ceramic na materyales. Ang mga butil sa istraktura ng mga keramika ay maaaring magkakaiba sa laki, hugis at mga katangian. Pamamahagi ng butil ng iba't ibang kalikasan sa loob ng dami ng materyal, iba rin ang lakas ng pagdirikit ng mga particle sa materyal. Ang lahat ng mga salik na ito ay nakakaimpluwensya sa mga katangian ng mga keramika sa mga kumplikadong paraan. Sa pagsasagawa, sa loob ng limitadong balangkas, ginagamit ang mga empirikal na equation ng form:

,

kung saan ang s ay lakas; gayon din ang isang pare-parehong malapit sa lakas ng isang kristal; k - pare-pareho; d - laki ng butil.

3. Buhaghag na istraktura . Sa pangkalahatan, maraming mga keramika ang buhaghag. Gayunpaman, kung minsan ang mga pores ay nilikha sa layunin: upang mabawasan ang bigat ng isang ceramic na produkto, upang gawin itong permeable sa gas o likido, atbp.

Karaniwan, ang lakas ng mga porous na keramika ay mas mababa kaysa sa mga butil-butil na keramika. Ang hugis ng mga pores ay nakakaapekto rin sa lakas ng materyal. Maaari rin itong matakpan ang pagbuo ng isang crack sa pagkasira at ipamahagi ang load sa buong dami ng materyal.

4. Pinatibay na istraktura. Ang ganitong uri ng ceramic ay naglalaman ng mga pinahabang butil na may mataas na lakas. Sa karamihan ng mga materyales, ang mga butil na ito ay hindi nakatuon sa anumang partikular na direksyon. Samakatuwid, sa macrovolume ang materyal ay kumikilos bilang isotropic. Ang lakas ng naturang mga keramika, dahil sa reinforcement, ay maaaring maging napakataas.

Anisotropic na keramika. Sa mga materyales na ito, ang mga elemento ng istruktura ay sadyang nakatuon sa nais na direksyon. Kabilang sa mga anisotropic ceramics ang layered ceramics, fibrous ceramics, o ceramics na may oriented na istraktura.

Mga elemento ng teknolohiya ng mga ceramic na materyales

1 - Pagkuha ng mga pulbos. May mga mekanikal at physicochemical na pamamaraan para sa paggawa ng mga pulbos. Ang una sa kanila ay nauugnay sa pagdurog ng materyal. Ang pangalawa ay nagsasangkot ng mga proseso ng pagsasama-sama ng mga produktong kemikal na synthesis. Karaniwang ginagamit ang mga pulbos na may micron-sized na particle. Kung ang isang siksik na pag-iimpake ng mga particle sa isang materyal ay kinakailangan, pagkatapos ay isang halo ng mga particle na may iba't ibang laki- mga polydisperse powder.

2 - Paghahalo ng mga bahagi at mga produkto ng paghubog.

3 - Ang sintering ng mga particle ay nangyayari kapag ang molded na produkto ay pinaputok sa mataas na temperatura (karaniwan ay mula 900 hanggang 2000 ° C). Sa panahon ng sintering, ang mga proseso tulad ng pag-aalis ng tubig ng mga bahagi, pagkasira ng mga organikong teknolohikal na impurities (polymers, surfactants), dissociation ng hindi matatag na mga inorganic compound, proseso ng oksihenasyon at pagbabawas, pagtunaw ng ilang mga bahagi, polymorphic transformations, atbp. Bilang isang resulta, pagkatapos ng paglamig, ang malasalamin, ​​marahil ay bahagyang natutunaw na kristal ay nagbubuklod sa mga butil ng isang mas matigas na materyal, na bumubuo ng isang matibay na monolith.

Sa panahon ng proseso ng sintering, ang mga particle ay nagsasama-sama at ang porosity ng materyal ay bumababa hanggang sa theoretical density. Habang tumataas ang temperatura, nagbabago ang hugis ng mga pores, nagiging spherical, at bumababa sa laki. Sa pagsasagawa, ang mga keramika ay nagpapanatili ng ilang natitirang porosity.

Ang antas at bilis ng sintering ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan: temperatura, tagal ng proseso, pagpapakalat ng particle, diffusion coefficients, lagkit, atbp. malakas na impluwensya Ang pag-unlad ng proseso ng sintering at ang istraktura ng ceramic ay naiimpluwensyahan ng matunaw (likido) ng pinaka-fusible na bahagi.

Mga aplikasyon ng structural ceramics

Ang mga pangunahing lugar ng aplikasyon ng mga ceramic na materyales ay kinabibilangan ng mga cutting tool, panloob na combustion engine parts, gas turbine engine, atbp.

Ang cutting edge ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na tigas, wear resistance, at chemical inertness. Sa mga tuntunin ng kumplikado ng mga katangian, ang mga tool sa paggupit ng ceramic ay higit na mataas kaysa sa tradisyonal na mga materyales sa paggupit, tulad ng mga high-speed steels (HSS), hard alloys (HC)