Ano ang mga inorganikong polimer ano ang. Mga inorganikong baso at teknikal na keramika

Ang mga organikong polimer ay may mahalagang papel sa kalikasan. Bilang karagdagan, ang mga ito ay malawakang ginagamit sa industriya. Susunod, ang komposisyon, mga katangian, at aplikasyon ng mga organikong polimer ay isinasaalang-alang.

Mga kakaiba

Ang mga materyales na isinasaalang-alang ay binubuo ng mga monomer na kinakatawan ng paulit-ulit na mga fragment ng isang istraktura ng ilang mga atomo. Ang mga ito ay pinagsama sa tatlong-dimensional na istruktura o mga kadena ng isang branched o linear na anyo dahil sa polycondensation o polymerization. Kadalasan sa istraktura sila ay malinaw na ipinahayag.

Dapat sabihin na ang terminong "polymers" ay pangunahing tumutukoy sa mga organikong variant, bagaman mayroon ding mga inorganikong compound.

Ang prinsipyo ng pagbibigay ng pangalan sa mga materyales na isinasaalang-alang ay upang ilakip ang prefix poly- sa pangalan ng monomer.

Ang mga katangian ng polymers ay tinutukoy ng istraktura at laki ng mga macromolecule.

Bilang karagdagan sa mga macromolecule, karamihan sa mga polimer ay kinabibilangan ng iba pang mga sangkap na nagsisilbi upang mapabuti ang mga katangian ng pagganap sa pamamagitan ng pagbabago ng mga katangian. Ang mga ito ay ipinakita:

  • mga stabilizer (iwasan ang mga reaksyon ng pagtanda);
  • mga tagapuno (mga pagsasama ng ibang estado ng phase, na nagsisilbi upang magbigay ng mga partikular na katangian);
  • mga plasticizer (pataasin ang frost resistance, bawasan ang temperatura ng pagproseso at pagbutihin ang pagkalastiko);
  • mga pampadulas (upang maiwasan ang pagdikit ng mga elemento ng metal na ginagamit sa mga kagamitan sa pagproseso);
  • mga tina (ihain sa mga layuning pampalamuti at para sa paglikha ng mga marka);
  • flame retardants (bawasan ang flammability ng ilang polymers);
  • fungicides, antiseptics, insecticides (nagbibigay ng antiseptic properties at paglaban sa mga insekto at fungal mold).

Sa natural na kapaligiran, ang mga itinuturing na materyales ay nabuo sa mga organismo.

Bilang karagdagan, may mga compound na malapit sa polymer sa istraktura, na tinatawag na oligomer. Ang kanilang mga pagkakaiba ay binubuo sa isang mas maliit na bilang ng mga link at isang pagbabago sa mga paunang katangian kapag ang isa o higit pa sa mga ito ay inalis o idinagdag, habang ang mga parameter ng mga polimer ay napanatili. Bilang karagdagan, walang malinaw na opinyon tungkol sa relasyon sa pagitan ng mga compound na ito. Itinuturing ng ilan na ang mga oligomer ay mga mababang molecular weight na variant ng mga polymer, habang ang iba ay itinuturing ang mga ito bilang isang hiwalay na uri ng mga compound na hindi kabilang sa mga mataas na molekular na timbang.

Pag-uuri

Ang mga polimer ay naiba ayon sa komposisyon ng mga link sa:

  • organiko;
  • organoelement;
  • inorganic.

Ang dating ay nagsisilbing batayan para sa karamihan ng mga plastik.

Ang mga sangkap ng pangalawang uri ay kinabibilangan ng hydrocarbon (organic) at inorganic na mga fragment sa mga link.

Sa pamamagitan ng istraktura, nahahati sila sa:

  • mga opsyon kung saan ang mga atomo ng iba't ibang elemento ay naka-frame ng mga organikong grupo;
  • mga sangkap kung saan ang mga carbon atom ay kahalili sa iba;
  • mga materyales na may mga carbon chain na naka-frame ng mga organoelement group.

Ang lahat ng ipinakita na mga uri ay may pangunahing mga kadena.

Ang pinakakaraniwan sa mga di-organikong polimer ay aluminosilicates at silicates. Ito ang mga pangunahing mineral ng crust ng planeta.

Batay sa pinagmulan, ang mga polimer ay inuri sa:

  • natural;
  • gawa ng tao (synthesized);
  • binago (binagong mga variant ng unang pangkat).

Ang huli ay nahahati ayon sa paraan ng pagkuha sa:

  • polycondensation;
  • polimerisasyon.

Ang polycondensation ay ang proseso ng pagbuo ng mga macromolecule mula sa mga monomer molecule na naglalaman ng higit sa isang functional group na may paglabas ng NH 3, tubig at iba pang mga sangkap.

Ang polymerization ay nauunawaan bilang ang proseso ng pagbuo ng mga macromolecule na may maraming mga bono mula sa isang monomer.

Ang pag-uuri ayon sa istraktura ng macromolecular ay kinabibilangan ng:

  • sanga-sanga;
  • linear;
  • tatlong-dimensional na tahi;
  • hagdan.

Ayon sa reaksyon sa thermal exposure, ang mga polimer ay naiba sa:

  • thermosetting;
  • thermoplastic.

Ang mga sangkap ng unang uri ay kinakatawan ng mga spatial na variant na may matibay na balangkas. Kapag pinainit, ang pagkasira ay nangyayari sa kanila, ang ilan ay lumiliwanag. Ito ay dahil sa pantay na lakas ng panloob na mga bono at chain bond. Bilang isang resulta, ang thermal action ay humahantong sa pagkalagot ng parehong mga kadena at istraktura, samakatuwid, ang hindi maibabalik na pagkawasak ay nangyayari.

Ang mga variant ng Thermoplastic ay mga linear polymer na nababaligtad na lumalambot kapag pinainit at gumagaling kapag pinalamig. Ang kanilang mga ari-arian ay napanatili. Ang plasticity ng mga sangkap na ito ay dahil sa pagkalagot ng intermolecular at hydrogen bond ng mga chain sa panahon ng katamtamang pag-init.

Sa wakas, ayon sa mga tampok na istruktura, ang mga organikong polimer ay nahahati sa ilang mga klase.

  1. Mahina at non-polar thermoplastics. Itinanghal bilang mga opsyon na may simetriko molekular na istraktura o may mahinang polar bond.
  2. Polar thermoplastics. Kasama sa uri na ito ang mga substance na may asymmetric molecular structure at intrinsic dipole moments. Minsan sila ay tinatawag na low-frequency dielectrics. Dahil sa polarity, nakakaakit sila ng kahalumigmigan. Gayundin, karamihan sa kanila ay wettable. Ang mga sangkap na ito ay naiiba mula sa nakaraang klase din sa kanilang mas mababang electrical resistance. Kasabay nito, marami sa mga polar thermoplastics ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na rate ng elasticity, chemical resistance, at mekanikal na lakas. Ang karagdagang pagpoproseso ay ginagawang posible na baguhin ang mga compound na ito sa nababaluktot na rubbery na materyales.
  3. thermoset polimer. Tulad ng nabanggit sa itaas, ito ay mga sangkap na may spatial na sistema ng mga covalent bond. Naiiba sila sa mga variant ng thermoplastic sa tigas, paglaban sa init at brittleness, isang malaking modulus ng elasticity at isang mas mababang koepisyent ng linear expansion. Bilang karagdagan, ang mga naturang polimer ay hindi apektado ng mga karaniwang solvents. Sila ay nagsisilbing batayan para sa maraming mga sangkap.
  4. Mga nakalamina na plastik. Kinakatawan ng mga laminated na materyales mula sa resin-impregnated na mga sheet ng papel, fiberglass, wood veneer, tela, atbp. Ang ganitong mga polymer ay nailalarawan sa pamamagitan ng pinakamalaking anisotropy ng mga katangian at lakas. Ngunit ang mga ito ay maliit na gamit para sa paglikha ng mga bagay ng kumplikadong pagsasaayos. Ginagamit ang mga ito sa radyo, electrical engineering, paggawa ng instrumento.
  5. Metal-plastic. Ang mga ito ay mga polimer, kabilang ang mga tagapuno ng metal sa anyo ng mga hibla, pulbos, tela. Ang mga additives na ito ay nagsisilbing magbigay ng mga partikular na katangian: magnetic, damping improvement, electrical at thermal conductivity, absorption at reflection ng radio waves.

Ari-arian

Maraming mga organikong polimer ang may mahusay na mga katangian ng electrical insulating sa isang malawak na hanay ng mga boltahe, frequency, at temperatura, sa mataas na kahalumigmigan. Bilang karagdagan, mayroon silang mahusay na mga katangian ng pagkakabukod ng tunog at init. Gayundin, kadalasan ang mga organikong polimer ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na pagtutol sa pag-atake ng kemikal, ay hindi napapailalim sa nabubulok at kaagnasan. Sa wakas, ang mga materyales na ito ay may mataas na lakas sa mababang density.

Ang mga halimbawa sa itaas ay nagpapakita ng mga pangkalahatang katangian ng mga organikong polimer. Bilang karagdagan, ang ilan sa kanila ay naiiba tiyak na mga tampok: transparency at mababang brittleness (organic glass, plastics), macromolecular orientation sa ilalim ng directional mechanical influence (fibers, films), mataas na elasticity (goma), mabilis na pagbabago sa pisikal at mekanikal na mga parameter sa ilalim ng impluwensya ng isang reagent sa isang maliit na halaga (goma, leather, atbp.) .), pati na rin ang mataas na lagkit sa mababang konsentrasyon, transparency ng radyo, mga katangian ng anti-friction, diamagnetism, atbp.

Aplikasyon

Dahil sa mga parameter na nabanggit sa itaas, ang mga organikong polimer ay may malawak na hanay ng mga aplikasyon. Kaya, ang kumbinasyon ng mataas na lakas na may mababang density ay ginagawang posible upang makakuha ng mga materyales na may mataas na tiyak na lakas (mga tela: katad, lana, balahibo, koton, atbp.; plastik).

Bilang karagdagan sa mga nabanggit, ang iba pang mga materyales ay ginawa mula sa mga organikong polimer: mga goma, pintura at barnis, adhesives, electrical insulating varnishes, fibrous at film substance, compounds, binders (dayap, semento, luad). Ginagamit ang mga ito para sa mga pang-industriya at domestic na pangangailangan.

Gayunpaman, ang mga organikong polimer ay may isang makabuluhang praktikal na kawalan - pag-iipon. Ang terminong ito ay nauunawaan bilang isang pagbabago sa kanilang mga katangian at sukat bilang resulta ng mga pagbabagong physicochemical na nagaganap sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang mga kadahilanan: abrasion, pag-init, pag-iilaw, atbp. Ang pagtanda ay nangyayari sa pamamagitan ng paglitaw ng ilang mga reaksyon depende sa uri ng materyal at nakakaimpluwensya. mga kadahilanan. Ang pinaka-karaniwan sa kanila ay pagkasira, na nagpapahiwatig ng pagbuo ng mas mababang molekular na timbang na mga sangkap dahil sa pagkasira ng kemikal na bono ng pangunahing kadena. Sa batayan ng mga sanhi, ang pagkawasak ay nahahati sa thermal, chemical, mechanical, photochemical.

Kwento

Ang pag-aaral ng mga polimer ay nagsimulang umunlad noong 40s. ika-20 siglo at nabuo bilang isang malayang pang-agham na lugar sa kalagitnaan ng siglo. Ito ay dahil sa pag-unlad ng kaalaman tungkol sa papel ng mga sangkap na ito sa organikong mundo at ang pagpapaliwanag ng mga posibilidad ng kanilang aplikasyon sa industriya.

Kasabay nito, ang mga chain polymer ay ginawa sa simula ng ika-20 siglo.

Sa kalagitnaan ng siglo, pinagkadalubhasaan nila ang paggawa ng mga electrically insulating polymers (polyvinyl chloride at polystyrene), plexiglass.

Sa simula ng ikalawang kalahati ng siglo, ang produksyon ng mga polymer fabric ay lumawak dahil sa pagbabalik ng mga dati nang ginawa na materyales at ang paglitaw ng mga bagong opsyon. Kabilang sa mga ito - koton, lana, sutla, lavsan. Sa parehong panahon, salamat sa paggamit ng mga catalyst, nagsimula ang produksyon ng polyethylene at polypropylene sa mababang presyon at crystallizing stereoregular na mga variant. Maya-maya, pinagkadalubhasaan nila ang mass production ng mga pinakasikat na sealant, porous at adhesive na materyales na kinakatawan ng polyurethanes, pati na rin ang mga organoelement polymers, na naiiba sa mga organic na katapat sa higit na pagkalastiko at paglaban sa init (polysiloxanes).

Noong 60s - 70s. Ang mga natatanging organikong polimer na may mga mabangong sangkap ay nilikha, na nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na paglaban sa init at lakas.

Ang paggawa ng mga organikong polimer ay masinsinang umuunlad pa rin. Ito ay dahil sa posibilidad ng paggamit ng mga murang materyales, tulad ng karbon, mga nauugnay na gas mula sa pagdadalisay at produksyon ng langis, at mga natural na gas, kasama ang tubig at hangin bilang feedstock para sa karamihan sa mga ito.

Ang mga polymer ay mga macromolecular compound na binubuo ng maraming monomer. Ang mga polimer ay dapat na makilala mula sa isang konsepto bilang oligomer, sa kaibahan kung saan, kapag ang isa pang bilang na yunit ay idinagdag, ang mga katangian ng polimer ay hindi nagbabago.

Ang koneksyon sa pagitan ng mga yunit ng monomer ay maaaring isagawa gamit ang mga bono ng kemikal, kung saan ang mga ito ay tinatawag na thermoplastics, o dahil sa puwersa ng intermolecular action, na tipikal para sa tinatawag na thermoplastics.

Ang koneksyon ng mga monomer sa panahon ng pagbuo ng isang polimer ay maaaring mangyari bilang isang resulta ng isang reaksyon ng polycondensation o polymerization.

Mayroong maraming mga naturang compound sa kalikasan, ang pinakasikat sa mga ito ay mga protina, goma, polysaccharides at nucleic acid. Ang ganitong mga materyales ay tinatawag na organic.

Sa ngayon, ang isang malaking bilang ng mga polimer ay ginawa ng synthetically. Ang ganitong mga compound ay tinatawag na mga inorganikong polimer. Ang mga inorganic na polimer ay nakukuha sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga natural na elemento sa pamamagitan ng reaksyon ng polycondensation, polymerization at chemical transformation. Pinapayagan ka nitong palitan ang mahal o bihira likas na materyales, o lumikha ng mga bago na walang mga analogue sa kalikasan. Ang pangunahing kondisyon ay ang polimer ay hindi naglalaman ng mga elemento ng organikong pinagmulan.

Ang mga inorganikong polimer, dahil sa kanilang mga katangian, ay nakakuha ng malawak na katanyagan. Ang saklaw ng kanilang paggamit ay medyo malawak, habang ang mga bagong lugar ng aplikasyon ay patuloy na matatagpuan at ang mga bagong uri ng mga inorganikong materyales ay binuo.

Pangunahing katangian

Sa ngayon, maraming uri ng mga inorganikong polimer, parehong natural at sintetiko, na may iba't ibang komposisyon, katangian, saklaw at estado ng pagsasama-sama.

Ang kasalukuyang antas ng pag-unlad ng industriya ng kemikal ay nagpapahintulot sa paggawa ng mga inorganikong polimer sa malalaking volume. Upang makakuha ng naturang materyal, kinakailangan upang lumikha ng mga kondisyon ng mataas na presyon at mataas na temperatura. Ang hilaw na materyal para sa produksyon ay isang purong sangkap na nagpapahiram ng sarili sa proseso ng polimerisasyon.

Ang mga inorganikong polimer ay nailalarawan sa pamamagitan ng katotohanan na sila ay tumaas ang lakas, kakayahang umangkop, mahirap atakehin ng mga kemikal at lumalaban sa mataas na temperatura. Ngunit ang ilang mga species ay maaaring marupok at walang pagkalastiko, ngunit sa parehong oras ay sapat na malakas. Ang pinakasikat sa kanila ay grapayt, keramika, asbestos, mineral glass, mika, kuwarts at brilyante.

Ang pinakakaraniwang polimer ay batay sa mga kadena ng mga elemento tulad ng silikon at aluminyo. Ito ay dahil sa kasaganaan ng mga elementong ito sa kalikasan, lalo na ang silikon. Ang pinakakilala sa kanila ay ang mga hindi organikong polimer gaya ng silicates at aluminosilicates.

Ang mga katangian at katangian ay naiiba hindi lamang depende sa kemikal na komposisyon ng polimer, kundi pati na rin sa molekular na timbang, antas ng polymerization, atomic na istraktura at polydispersity.

Ang polydispersity ay ang presensya sa komposisyon ng mga macromolecule ng iba't ibang masa.

Karamihan sa mga inorganikong compound ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga sumusunod na tagapagpahiwatig:

  1. Pagkalastiko. Ang ganitong katangian tulad ng pagkalastiko ay nagpapakita ng kakayahan ng isang materyal na tumaas ang laki sa ilalim ng impluwensya ng isang panlabas na puwersa at bumalik sa orihinal nitong estado pagkatapos maalis ang pagkarga. Halimbawa, ang goma ay maaaring tumaas ng pito hanggang walong beses nang hindi binabago ang istraktura at iba't ibang pinsala. Ang pagbabalik ng hugis at sukat ay posible dahil sa pagpapanatili ng pag-aayos ng mga macromolecule sa komposisyon, tanging ang kanilang mga indibidwal na mga segment ay gumagalaw.
  2. Istraktura ng kristal. Ang mga katangian at tampok ng materyal ay nakasalalay sa lokasyon sa espasyo ng mga elemento ng bumubuo, na tinatawag na istraktura ng kristal, at ang kanilang pakikipag-ugnayan. Batay sa mga parameter na ito, ang mga polimer ay nahahati sa mala-kristal at walang hugis.

Ang mga kristal ay may isang matatag na istraktura kung saan ang isang tiyak na pag-aayos ng mga macromolecule ay sinusunod. Ang mga amorphous ay binubuo ng mga macromolecule ng short-range order, na may matatag na istraktura lamang sa ilang mga zone.

Ang istraktura at antas ng pagkikristal ay nakasalalay sa ilang mga kadahilanan tulad ng temperatura ng pagkikristal, timbang ng molekular at konsentrasyon ng solusyon ng polimer.

  1. Pagkasalamin. Ang ari-arian na ito ay katangian ng mga amorphous polymers, na nakakakuha ng malasalamin na istraktura na may pagbaba ng temperatura o pagtaas ng presyon. Sa kasong ito, humihinto ang thermal motion ng macromolecules. Ang mga saklaw ng temperatura kung saan nangyayari ang proseso ng pagbuo ng salamin ay nakasalalay sa uri ng polimer, istraktura nito, at mga katangian ng mga elemento ng istruktura.
  2. malapot na estado. Ito ay isang pag-aari kung saan ang hindi maibabalik na mga pagbabago sa hugis at dami ng isang materyal ay nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng mga panlabas na puwersa. Sa isang estado ng pagniniting mga elemento ng istruktura gumagalaw sa isang linear na direksyon, na nagiging sanhi ng pagbabago sa hugis nito.

Ang istraktura ng mga inorganikong polimer

Napakahalaga ng ari-arian na ito sa ilang industriya. Kadalasan ito ay ginagamit sa pagproseso ng thermoplastics gamit ang mga pamamaraan tulad ng injection molding, extrusion, vacuum forming at iba pa. Sa kasong ito, ang polimer ay natutunaw sa mataas na temperatura at mataas na presyon.

Mga uri ng inorganikong polimer

Sa ngayon, may mga tiyak na pamantayan kung saan inuri ang mga inorganikong polimer. Ang mga pangunahing ay:

  • kalikasan ng pinagmulan;
  • mga uri ng mga elemento ng kemikal at ang kanilang pagkakaiba-iba;
  • ang bilang ng mga yunit ng monomer;
  • ang istraktura ng polymer chain;
  • pisikal at kemikal na mga katangian.

Depende sa likas na pinagmulan, ang sintetiko at natural na mga polimer ay inuri. Ang mga natural ay nabuo sa mga natural na kondisyon nang walang interbensyon ng tao, habang ang mga sintetiko ay ginawa at binago sa mga kondisyong pang-industriya upang makamit ang mga kinakailangang katangian.

Sa ngayon, maraming mga uri ng mga inorganikong polimer, kung saan ang mga pinaka-tinatanggap na ginagamit ay namumukod-tangi. Isa na rito ang asbestos.

Ang asbestos ay isang fine-fibrous na mineral na kabilang sa grupo ng silicates. Ang kemikal na komposisyon ng asbestos ay kinakatawan ng silicates ng magnesium, iron, sodium at calcium. Ang asbestos ay may mga katangian ng carcinogenic, samakatuwid ito ay lubhang mapanganib para sa kalusugan ng tao. Ito ay lubhang mapanganib para sa mga manggagawang kasangkot sa pagkuha nito. Ngunit sa anyo ng mga natapos na produkto, medyo ligtas ito, dahil hindi ito natutunaw sa iba't ibang mga likido at hindi tumutugon sa kanila.

Ang silikon ay isa sa mga pinakakaraniwang sintetikong inorganic na polimer. Madali itong hanapin sa Araw-araw na buhay. Ang siyentipikong pangalan para sa silicone ay polysiloxane. Ang kemikal na komposisyon nito ay isang bono ng oxygen at silikon, na nagbibigay sa silicone ng mga katangian ng mataas na lakas at kakayahang umangkop. Dahil dito, ang silicone ay nakayanan ang mataas na temperatura at pisikal na aktibidad nang hindi nawawala ang lakas, pinapanatili ang hugis at istraktura nito.

Ang mga polymer ng carbon ay karaniwan sa kalikasan. Mayroon ding maraming mga species na na-synthesize ng tao sa ilalim ng mga kondisyong pang-industriya. Ang brilyante ay namumukod-tangi sa mga natural na polimer. Ang materyal na ito ay hindi kapani-paniwalang matibay at may malinaw na kristal na istraktura.

Ang Carbin ay isang sintetikong carbon polymer na nagpapataas ng mga katangian ng lakas na hindi mas mababa sa brilyante at graphene. Ginagawa ito sa anyo ng mga itim na cloudberry na may pinong mala-kristal na istraktura. Mayroon itong mga katangian ng electrical conductivity, na tumataas sa ilalim ng impluwensya ng liwanag. May kakayahang makatiis sa mga temperatura ng 5000 degrees nang hindi nawawala ang mga katangian.

Ang graphite ay isang carbon polymer na ang istraktura ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang planar na oryentasyon. Dahil dito, ang istraktura ng grapayt ay layered. Ang materyal na ito ay nagsasagawa ng kuryente, init, ngunit hindi nagpapadala ng liwanag. Ang iba't-ibang nito ay graphene, na binubuo ng isang solong layer ng mga molekula ng carbon.

Ang mga polimer ng Boron ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na tigas, hindi gaanong mababa sa mga diamante. May kakayahang makatiis sa mga temperatura na higit sa 2000 degrees, na higit pa sa temperatura ng hangganan ng brilyante.

Ang selenium polymers ay isang medyo malawak na hanay ng mga inorganikong materyales. Ang pinakasikat sa kanila ay selenium carbide. Ang selenium carbide ay isang matibay na materyal na mukhang mga transparent na kristal.

Ang mga polysilanes ay may mga espesyal na katangian na nagpapakilala sa kanila mula sa iba pang mga materyales. Ang species na ito ay nagsasagawa ng kuryente at maaaring makatiis ng mga temperatura hanggang sa 300 degrees.

Aplikasyon

Ang mga inorganikong polimer ay ginagamit sa halos lahat ng spheres ng ating buhay. Depende sa uri, mayroon silang iba't ibang mga katangian. Ang kanilang pangunahing tampok ay ang mga artipisyal na materyales ay napabuti ang mga katangian kumpara sa mga organikong materyales.

Ang asbestos ay ginagamit sa iba't ibang larangan, pangunahin sa konstruksyon. Ang slate at iba't ibang uri ng mga tubo ay ginawa mula sa mga pinaghalong semento na may asbestos. Ginagamit din ang asbestos upang mabawasan ang pagkakalantad sa acid. Sa magaan na industriya, ang asbestos ay ginagamit upang gumawa ng mga suit sa paglaban sa sunog.

Ang silikon ay ginagamit sa iba't ibang larangan. Ito ay ginagamit upang makabuo ng mga tubo para sa industriya ng kemikal, mga elementong ginagamit sa industriya ng pagkain, at ginagamit din sa pagtatayo bilang isang sealant.

Sa pangkalahatan, ang silicone ay isa sa mga pinaka-functional na inorganikong polimer.

Ang brilyante ay kilala bilang isang materyal na alahas. Napakamahal nito dahil sa ganda at hirap ng pagmimina. Ngunit ang mga diamante ay ginagamit din sa industriya. Ang materyal na ito ay kinakailangan sa pagputol ng mga aparato para sa paglalagari ng napakatibay na materyales. Maaari itong magamit sa dalisay nitong anyo bilang isang pamutol o bilang isang spray sa mga elemento ng pagputol.

Ang graphite ay malawakang ginagamit sa iba't ibang larangan, ginagamit ito sa paggawa ng mga lapis, ginagamit ito sa mechanical engineering, sa industriya ng nukleyar at sa anyo ng mga graphite rods.

Ang graphene at carbine ay hindi pa rin gaanong naiintindihan, kaya limitado ang kanilang saklaw.

Ang mga polimer ng boron ay ginagamit para sa paggawa ng mga nakasasakit na materyales, mga elemento ng pagputol at. Ang mga tool na gawa sa naturang materyal ay kinakailangan para sa pagproseso ng metal.

Ang selenium carbide ay ginagamit para sa paggawa ng rock crystal. Ito ay nakuha sa pamamagitan ng pagpainit ng quartz sand at karbon sa 2000 degrees. Ginagamit ang kristal para sa paggawa ng mga de-kalidad na pinggan at mga panloob na bagay.

MGA INORGANIC POLYMER

May inorg sila. 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 bond ay maaaring maputol ng mga solong joints ng mga coordinate. karakter. Isinasagawa ang Structural N. p. sa parehong batayan ng org. o elementoorg. polimer (tingnan macromolecular compound). Kabilang sa natural na N. p. Naib. Ang reticulate, na bahagi ng karamihan sa mga mineral ng crust ng lupa, ay karaniwan. Marami sa kanila ang bumubuo ng isang uri ng brilyante o kuwarts. Ang mga nangungunang 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, ang kakayahan ng mga elemento na bumuo ng homo- o heteroatomic na mga kadena ay bumababa nang husto. Halogens, tulad ng sa org. polymers, gumaganap ang papel na ginagampanan ng mga ahente ng pagwawakas ng kadena, bagaman ang kanilang iba't ibang mga kumbinasyon sa iba pang mga elemento ay maaaring bumuo ng mga side group. Mga Elemento VIII gr. maaaring pumasok sa pangunahing kadena, na bumubuo ng mga coordinate. N. p. Ang huli, sa prinsipyo, ay iba sa org. mga polimer ng koordinasyon, nasaan ang coordinate system. Ang mga bono ay bumubuo lamang ng pangalawang istraktura. Mn. o mga asin ng mga metal ng variable valence ayon sa macroscopic. St. mukha kang mesh N. p.

Mahabang homoatomic chain (na may antas ng polymerization n >= 100) ay bumubuo lamang ng mga elemento ng VI gr.-S, Se at Te. Ang mga chain na ito ay binubuo lamang ng mga pangunahing 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 magkaiba. 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 likas na 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 mga hangganan sa itaas. Sa ibaba at sa itaas ng mga hangganang ito ay matatag na resp. paikot octamer at diatomic molecules.

Sinabi ni Dr. elemento, kahit na ang pinakamalapit na kapitbahay ng carbon sa psriodic. system-B at Si, ay hindi na kayang bumuo ng 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 atoms lamang ang nakakagawa ng purong covalent bond sa isa't isa. Para sa kadahilanang ito, ang binary heterochain N. p. type [HMCHLCH] 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 heterochain linear N. p. ay hindi kailangang binary: ang isang regular na paulit-ulit na seksyon ng chain ay maaaring. nabuo ng mas kumplikadong kumbinasyon ng mga atomo. Ang pagsasama ng mga metal na atom sa pangunahing kadena ay nagpapahina sa linear na istraktura at mabilis na binabawasan ang u.

MGA KOMBINASYON NG MGA ELEMENTO NA NAGBUO NG BINARY HETEROCHAIN ​​INORGANIC POLYMERS TYPE [HHHLH] n(Idinisenyo MAY A + SIGN)

* Mga form din inorg. polimer ng komposisyon [HHFR] n.

Ang mga tampok ng elektronikong istraktura ng mga pangunahing kadena ng homo-chain N. p. ay ginagawa silang napaka-bulnerable sa pag-atake ng mga nucleophile. o elektrof. mga ahente. Para sa kadahilanang ito lamang, ang mga kadena na naglalaman bilang isang sangkap L o iba pang katabi nito sa pana-panahon ay medyo mas matatag. sistema. Ngunit ang mga kadena na ito ay karaniwang nangangailangan din ng pagpapapanatag, sa kalikasan ng paraiso. N. ang item ay konektado sa pagbuo ng mga istruktura ng mesh at may napakalakas na mezhmol. pakikipag-ugnayan mga pangkat sa gilid (kabilang ang pagbuo ng mga tulay ng asin), bilang isang resulta kung saan ang karamihan sa mga linear N. aytem ay hindi matutunaw at macroscopically. St. ikaw ay katulad ng mesh N. p.

Praktikal ng interes ay linear N. p., to-rye sa pinakamalaki. Ang mga degree ay katulad ng mga organic - maaari silang umiral sa parehong yugto, pagsasama-sama o mga estado ng pagpapahinga, bumuo ng mga katulad na tuktok. mga istruktura, atbp. Ang mga naturang bagay na N. ay maaaring mga goma na lumalaban sa init, baso, bumubuo ng hibla, atbp., at nagpapakita rin ng bilang ng St., na hindi na likas sa org. polimer. Kabilang dito ang polyphosphazenes, polymeric sulfur oxides (na may iba't ibang side group), phosphates,. Ang ilang 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 . May malawak na banda ng pagpapadaloy, na may mahusay na binuo na flat o mga puwang. istraktura. Ang isang ordinaryong superconductor sa t-re malapit sa 0 K ay isang polimer [HSNCh] X; sa mataas na temperatura, nawawala ang superconductivity, ngunit pinapanatili ang mga katangian ng semiconductor. Ang mga high-temperature superconducting nanopowder ay dapat magkaroon ng istraktura ng mga ceramics, ibig sabihin, dapat din silang maglaman ng oxygen sa kanilang komposisyon (sa mga side group).

Ang pagproseso ng mga nanoparticle sa mga baso, fibers, keramika, at iba pa ay nangangailangan ng pagtunaw, na, bilang panuntunan, ay sinamahan ng nababaligtad na depolymerization. Samakatuwid, kadalasang ginagamit ang mga pagbabago, na ginagawang posible na patatagin ang mga katamtamang branched na istruktura sa mga natutunaw.

Lit.: Encyclopedia of polymers, tomo 2, M., 1974, p. 363-71; Bartenev G. M., Superstrong at high-strength inorganic na baso, M., 1974; Korshak V.V., Kozyreva N.M., "Mga Pagsulong sa Chemistry", 1979, v. 48, c. 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). Sa likas na katangian, ang tatlong-dimensional na network ng mga inorganikong polimer ay laganap, 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). Sa likas na katangian, ang tatlong-dimensional na network ng mga inorganikong polimer ay laganap, na, sa anyo ng mga mineral, ay bahagi ng ... ... encyclopedic Dictionary

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

    Ang mga polymer, macromolecules hanggang ryh ay may inorganic. ch. chain at hindi naglalaman ng side organic. mga radikal (mga grupo ng pag-frame). Praktikal Mga bagay na gawa ng tao. polymer polyphosphonitrile chloride (polydichlorophsphazene) [P(C1)2=N]n. Ang iba ay nakuha mula dito ... ... Malaking encyclopedic polytechnic dictionary

    Mga polimer na ang mga molekula ay hindi organiko. ch. chain at hindi naglalaman ng organic. side radicals (mga grupo ng pag-frame). Sa kalikasan, ang mga three-dimensional na reticulated NP ay laganap, na, sa anyo ng mga mineral, ay bahagi ng crust ng lupa (halimbawa, kuwarts). SA…… Likas na agham. encyclopedic Dictionary

    - (mula sa poly ... at Greek meros share part), mga substance na ang mga molecule (macromolecules) ay binubuo ng isang malaking bilang ng mga paulit-ulit na unit; ang molekular na timbang ng mga polimer ay maaaring mag-iba mula sa ilang libo hanggang maraming milyon. Nagmula ang mga polimer... Malaking Encyclopedic Dictionary

    Ov; pl. (unit polimer, a; m.). [mula sa Griyego. polys numerous at meros share, bahagi] Macromolecular mga kemikal na compound, na binubuo ng magkakatulad na paulit-ulit na mga grupo ng mga atomo, na malawakang ginagamit sa modernong teknolohiya. Natural, gawa ng tao p. ... ... 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

AT modernong mundo halos walang tao na hindi magkakaroon ng kahit kaunting ideya tungkol sa mga polimer. Ang mga polimer ay dumaan sa buhay kasama ang isang tao, na ginagawang mas maginhawa at komportable ang kanyang buhay. Sa pagbanggit ng mga polimer, ang mga unang asosasyon ay magkakaroon ng mga sintetikong organikong sangkap, dahil mas nakikita ang mga ito. Mga likas na polimer - mga likas na organikong sangkap - bagaman mayroong higit pa sa kanila sa mundo sa paligid natin, sa nag-uugnay na pang-unawa ng isang tao ay kumukupas sa background. Palagi silang nakapaligid sa amin, ngunit walang nag-iisip tungkol sa likas na katangian ng pinagmulan ng mga flora at fauna. Ang selulusa, almirol, lignin, goma, protina at nucleic acid ay ang pangunahing materyal na ginagamit ng kalikasan upang lumikha ng hayop sa paligid natin at flora. At talagang walang sinuman ang mapapansin bilang mga polimer hiyas, grapayt, mika, buhangin at luwad, salamin at semento. Gayunpaman, itinatag ng agham ang katotohanan ng istruktura ng polimer ng maraming mga hindi organikong compound, kabilang ang mga nakalista sa itaas. Ang mga polimer ay binubuo ng mga macromolecule. Sa panahon ng pagbuo ng mga polimer, ang isang malaking bilang ng mga atomo o grupo ng mga atomo ay pinagsama-sama ng mga bono ng kemikal - covalent o koordinasyon. Ang mga polymer macromolecule ay naglalaman ng sampu, daan-daan, libu-libo o sampu-sampung libong mga atomo o paulit-ulit na mga yunit ng elementarya. Ang impormasyon tungkol sa istraktura ng polimer ay nakuha sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga katangian ng mga solusyon, ang istraktura ng mga kristal, mekanikal at pisikal mga katangian ng kemikal mga di-organikong sangkap. Bilang suporta sa itaas, dapat tandaan na mayroong sapat na bilang siyentipikong panitikan, na nagpapatunay sa katotohanan ng istraktura ng polimer ng ilang mga inorganikong sangkap.

Magiging lohikal na sabihin: bakit napakaraming impormasyon tungkol sa mga sintetikong organikong polimer at kakaunti ang tungkol sa mga hindi organikong. Kung may mga inorganic na polymeric substance, ano nga ba ang mga ito at saan ginagamit ang mga ito? Maraming mga halimbawa ng mga inorganikong polimer ang ibinigay sa itaas. Ang mga ito ay kilalang mga sangkap na alam ng lahat, ngunit kakaunti ang nakakaalam na ang mga sangkap na ito ay maaaring mauri bilang polimer. Sa pangkalahatan, ang karaniwang tao ay hindi nagmamalasakit kung ang grapayt ay maaaring maiugnay sa mga polimer o hindi, tulad ng para sa mga mahalagang bato, kung gayon para sa isang tao ay maaaring maging nakakasakit, katumbas ng mamahaling alahas may murang plastic na alahas. Gayunpaman, kung may dahilan upang tawagan ang ilang mga inorganikong sangkap na polimer, kung gayon bakit hindi pag-usapan ito. Isaalang-alang ang ilang mga kinatawan ng naturang mga materyales, ipaalam sa amin na tumira nang mas detalyado sa mga pinaka-kagiliw-giliw na mga.
Ang synthesis ng inorganic polymers ay kadalasang nangangailangan ng napakadalisay na panimulang materyales, pati na rin ang mataas na temperatura at presyon. Ang mga pangunahing paraan upang makuha ang mga ito, pati na rin ang mga organikong polimer, ay polimerisasyon, polycondensation at polycoordination. Ang pinakasimpleng inorganic na polimer ay kinabibilangan ng mga homochain compound na binubuo ng mga chain o frameworks na binuo mula sa magkatulad na mga atomo. Bilang karagdagan sa kilalang carbon, na siyang pangunahing elemento na kasangkot sa pagtatayo ng halos lahat ng mga organikong polimer, ang iba pang mga elemento ay maaari ding lumahok sa pagtatayo ng mga macromolecule. Kasama sa mga elementong ito ang boron mula sa ikatlong pangkat, silikon, germanium at lata mula sa ikaapat na pangkat, na kinabibilangan din ng carbon, phosphorus, arsenic, antimony at bismuth mula sa ikalimang grupo, sulfur, tellurium selenium mula sa ikaanim. Karaniwan, ang mga homochain polymers na nakuha mula sa mga elementong ito ay ginagamit sa electronics at optika. Ang industriya ng electronics ay umuunlad sa napakataas na bilis at ang pangangailangan para sa mga sintetikong kristal ay matagal nang lumampas sa suplay. Lalo na, gayunpaman, dapat itong pansinin ang carbon at inorganic polymers na nakuha sa batayan nito: brilyante at grapayt. Graphite, kilalang materyal, na natagpuan ang aplikasyon sa iba't ibang industriya. Ang graphite ay ginagamit upang makagawa ng mga lapis, electrodes, crucibles, pintura, lubricant. Libu-libong tonelada ng grapayt ang napupunta sa mga pangangailangan ng industriya ng nukleyar dahil sa mga katangian nito upang pabagalin ang mga neutron. Sa artikulong ito, pagtutuunan natin ng pansin ang kawili-wiling mga kinatawan inorganic polymers - mahalagang bato.
Ang pinaka-kawili-wili, mapagpanggap, minamahal ng mga kababaihan na kinatawan ng mga hindi organikong polimer ay mga diamante. Ang mga diamante ay napakamahal na mineral, na maaari ding maiugnay sa mga inorganic na polimer; sila ay mina sa kalikasan ng limang malalaking kumpanya: DeBeers, Alrosa, Leviev, BHPBilliton, RioTinto. Ang DeBeers ang lumikha ng reputasyon ng mga batong ito. Ang mahusay na pagmemerkado ay nagmumula sa slogan, "ito ay magpakailanman." Ginawa ng DeBeers ang batong ito bilang simbolo ng pag-ibig, kasaganaan, kapangyarihan, at tagumpay. Ang isang kawili-wiling katotohanan ay ang mga diamante ay medyo karaniwan sa kalikasan, tulad ng mga sapphires at rubi, mga mas bihirang mineral, ngunit ang mga ito ay mas mababa ang halaga kaysa sa mga diamante. Ang pinaka-kagiliw-giliw na bagay ay ang sitwasyon na binuo sa merkado ng mga natural na diamante. Ang katotohanan ay mayroong mga teknolohiya na ginagawang posible upang makakuha ng mga sintetikong diamante. Noong 1954, ang researcher ng General Electric na si Tracy Hall ay nag-imbento ng isang apparatus na naging posible upang makakuha ng mga kristal na brilyante mula sa iron sulfide sa isang presyon ng 100,000 atmospheres at isang temperatura na higit sa 2500ºС. Ang kalidad ng mga batong ito ay hindi mataas mula sa isang punto ng alahas, ngunit ang tigas ay kapareho ng sa isang natural na bato. Ang pag-imbento ng Hall ay napabuti, at noong 1960 ang General Electric ay lumikha ng isang halaman na maaaring makagawa ng mga de-kalidad na diamante. Ang negatibong punto ay ang presyo ng mga sintetikong bato ay mas mataas kaysa sa mga natural.
Sa ngayon, mayroong dalawang teknolohiya para sa synthesis ng mga diamante. Teknolohiya ng HPHT (mataas na presyon/mataas na temperatura) - synthesis ng mga diamante sa kumbinasyon ng mataas na presyon at mataas na temperatura. Ang teknolohiya ng CVD (chemical vapor deposition) - ang teknolohiya ng chemical vapor deposition, ay itinuturing na mas advanced at nagbibigay-daan sa iyo upang mapalago ang isang brilyante, na parang tinutulad ang mga natural na kondisyon ng paglago nito. Ang parehong mga teknolohiya ay may mga pakinabang at disadvantages. Ang mga kampanyang gumagamit ng mga ito ay nilulutas ang mga pagkukulang ng teknolohiya sa pamamagitan ng paglalapat ng sarili nilang mga imbensyon at pag-unlad. Halimbawa, noong 1989, ang isang pangkat ng mga siyentipikong Sobyet mula sa Novosibirsk ay nagawang bawasan ang presyon ng pagsasanib sa 60,000 mga atmospheres. Matapos ang pagbagsak ng Unyong Sobyet, ang mga pag-unlad sa larangan ng synthesis ng brilyante ay hindi napigilan salamat sa maraming dayuhang mamumuhunan na interesadong makakuha ng teknolohiya para sa murang synthesis ng mga de-kalidad na hiyas. Halimbawa, ang DeBeers, upang hindi mawalan ng pagkakataon na kontrolin ang merkado, pinondohan ang gawain ng ilang mga siyentipiko. Ang ilang mga pribadong negosyante ay bumili ng mga kagamitan sa synthesis ng brilyante sa Russia, halimbawa, ang umuunlad na ngayong Amerikanong kumpanya na Gemesis ay nagsimula sa pamamagitan ng pagbili ng isang planta ng lumalaking brilyante sa Russia noong 1996 sa halagang $60,000. Ngayon ang "Gemesis" ay gumagawa at nagbebenta ng mga diamante ng mga bihirang kulay: dilaw at asul, at ang pagkakaiba sa presyo sa pagitan ng mga ito at eksaktong parehong natural na mga bato ay umabot sa 75%.

Iba pa malaking kumpanya, na nag-synthesize ng mga diamante - "Apollo Diamond", nagpapabuti sa teknolohiya ng HPHT, na isinasagawa ang synthesis ng mga bato sa isang gas na kapaligiran ng isang tiyak na komposisyon (teknolohiya-symbiosis ng HPHT at CVD). Ang pamamaraang ito ay nagdadala ng "Apollo Diamond" sa merkado ng mga alahas na bato, habang ang kalidad ng mga sintetikong diamante na lumago gamit ang teknolohiyang ito ay napakataas. Ang mga gemmatologist ay lalong nahihirapang makilala ang mga sintetikong bato mula sa mga natural. Nangangailangan ito ng isang kumplikadong pagsusuri, sa isang medyo kumplikado at mamahaling kagamitan. Ang mga diamante ng sintetikong hiyas ng Apollo Diamond ay halos hindi nakikilala mula sa mga natural na mineral sa pamamagitan ng mga karaniwang pamamaraan ng pagsusuri.

Ang produksyon ng diamante sa mundo ay 115 milyong carats o 23 tonelada bawat taon. Sa teorya, ang napakalaking merkado na ito ay maaaring gumuho at ang reputasyon ng mga diamante bilang mga gemstones ay mawawala magpakailanman. Ang mga monopolyong kumpanya ay namumuhunan sa pagpapatatag ng sitwasyon at pagkontrol sa merkado. Halimbawa, ang mga mamahaling kampanya sa marketing ay isinasagawa, ang mga patent para sa mga teknolohiya sa paggawa ng artipisyal na brilyante ay binili upang ang mga teknolohiyang ito ay hindi kailanman ipakilala, ang mga sertipiko at mga de-kalidad na pasaporte ay inisyu para sa mga branded na diamante na nagpapatunay sa kanilang likas na pinagmulan. Ngunit pipigilin ba nito ang pag-unlad ng teknolohiya ng pagsasanib?

Sa pagsasalita tungkol sa mga diamante, lumihis tayo sa kinang ng mga mahalagang bato sa industriya ng alahas, ngunit dapat ding banggitin ang mga pang-industriyang bato. Sa kasong ito, ang karamihan sa mga negosyo na kasangkot sa paglilinang ng mga diamante ay pangunahing gumagana para sa mga pangangailangan ng mga elektronikong at optical na industriya. Ang merkado ng pang-industriya na bato ay maaaring hindi nakakaintriga gaya ng merkado ng alahas, ngunit ito ay napakalaki gayunpaman. Halimbawa, ang pangunahing kita ng "Apollo Diamond" ay ang synthesis ng manipis na mga brilyante na disk para sa mga semiconductor. Sa pamamagitan ng paraan, ngayon ang isang halaman para sa synthesis ng mga diamante na may kapasidad na halos 200 kg ng mga diamante bawat buwan ay maaaring mabili para sa 30 libong dolyar.

Ang isa pang kinatawan ng mga mahalagang bato ay ang ruby. Ang unang sintetikong ruby ​​ay isinilang noong 1902. Na-synthesize ito ng French engineer na si Verneuil sa pamamagitan ng pagtunaw ng pulbos ng aluminum oxide at chromium, na pagkatapos ay nag-kristal sa anim na gramo na ruby. Ang pagiging simple ng synthesis na ito ay naging posible upang bumuo ng medyo mabilis industriyal na produksyon rubi sa buong mundo. Ang batong ito ay mataas ang pangangailangan. Humigit-kumulang 5 tonelada ng rubi ang minahan taun-taon sa mundo, at ang pangangailangan sa merkado ay daan-daang tonelada. Ang mga rubi ay kailangan ng industriya ng relo, kailangan sila sa paggawa ng mga laser. Ang teknolohiyang iminungkahi ni Verneuil sa kalaunan ay nagbigay ng mga kinakailangan para sa synthesis ng mga sapphires at garnets. Karamihan malalaking produksyon Ang mga artipisyal na rubi ay matatagpuan sa France, Switzerland, Germany, UK, USA. Ito ang ekonomiya ng produksyon. Ang malaking bahagi ng gastos ay kinakain ng mga gastos sa enerhiya. Kasabay nito, ang halaga ng pag-synthesize ng isang kilo ng rubi ay $60, at ang halaga ng isang kilo ng sapphires ay $200. Ang kakayahang kumita ng naturang negosyo ay napakataas, dahil ang presyo ng pagbili para sa mga kristal ay hindi bababa sa dalawang beses na mas mataas. Dito, dapat isaalang-alang ang isang bilang ng mga kadahilanan, tulad ng katotohanan na mas malaki ang isang kristal na lumago, mas mababa ang gastos nito, at sa paggawa ng mga produkto mula sa mga kristal, ang kanilang presyo ay mas mataas kaysa sa presyo ng mga nabentang kristal. (halimbawa, ang paggawa at pagbebenta ng baso). Tulad ng para sa kagamitan, ang mga halaman ng Russia para sa lumalagong mga kristal ay nagkakahalaga ng halos 50 libong dolyar, ang mga Western ay isang order ng magnitude na mas mahal, habang ang panahon ng pagbabayad para sa organisadong produksyon ay nasa average na dalawang taon. Tulad ng nabanggit na, ang mga pangangailangan ng merkado para sa mga sintetikong kristal ay napakalaki. Halimbawa, ang mga sapphire crystal ay may malaking pangangailangan. Humigit-kumulang isang libong tonelada ng mga sapphires ang na-synthesize sa mundo bawat taon. Ang taunang pangangailangan sa produksyon ay umabot sa isang milyong tonelada!
Ang mga emeralds ay eksklusibong synthesize para sa mga pangangailangan ng industriya ng alahas. Hindi tulad ng iba pang mga kristal, ang esmeralda ay nakuha hindi mula sa isang matunaw, ngunit mula sa isang solusyon ng boric ahydride sa temperatura na 400 ° C at isang presyon ng 500 na mga atmospheres sa isang hydrothermal chamber. Nakakapagtataka na ang pagkuha ng natural na bato ay 500 kilo lamang bawat taon. Ang mga sintetikong esmeralda sa mundo ay ginawa din sa ibang paraan sa malaking bilang, tulad ng ibang mga kristal, mga isang tonelada bawat taon. Ang katotohanan ay ang teknolohiya para sa synthesis ng mga esmeralda ay hindi mabisa, ngunit ang kakayahang kumita ng naturang produksyon ay nasa pinakamainam. Gumagawa ng humigit-kumulang 5 kilo ng mga kristal bawat buwan sa halagang $ 200 bawat kilo, ang presyo ng pagbebenta ng mga sintetikong esmeralda ay halos katumbas ng presyo ng mga natural. Ang halaga ng pag-install para sa synthesis ng mga esmeralda ay halos 10 libong dolyar.
Ngunit ang pinakasikat na sintetikong kristal ay silikon. Marahil ay bibigyan niya ng posibilidad ang anumang mahalagang bato. Sa ngayon, sinasakop ng silikon ang 80% ng kabuuang merkado para sa mga sintetikong kristal. Ang merkado ay nakakaranas ng kakulangan ng silikon dahil sa mabilis na pag-unlad ng mataas na teknolohiya. Sa ngayon, ang kakayahang kumita ng produksyon ng silikon ay lumampas sa 100%. Ang presyo ng isang kilo ng silikon ay humigit-kumulang $100 kada kilo, habang ang halaga ng synthesis ay umaabot sa $25.

Ang ultrapure silicon ay ginagamit bilang isang semiconductor. Ang mga kristal nito ay ginagamit upang gumawa ng solar photovoltaic cells na may mataas na coefficient kapaki-pakinabang na aksyon. Ang Silicon, tulad ng carbon, ay maaaring lumikha ng mahabang molecular chain mula sa mga atom nito. Sa ganitong paraan, nakuha ang silane at goma, na may mga kamangha-manghang katangian. Ilang taon na ang nakalilipas, ang buong mundo ay nasasabik sa ulat ng mga eksperimento ng American engineer na si Walter Robbs, na pinamamahalaang gumawa ng isang pelikula ng silicone goma na may kapal na 0.0025 sentimetro. Gamit ang gomang ito, tinakpan niya ang hawla kung saan nakatira ang hamster, at ibinaba ang hamster sa aquarium. Sa loob ng ilang oras, ang unang submariner hamster sa mundo ay huminga ng oxygen na natunaw sa tubig, at naging alerto sa parehong oras, ay hindi nagpakita ng mga palatandaan ng pagkabalisa. Lumalabas na ang pelikula ay gumaganap ng papel ng isang lamad, na gumaganap ng parehong mga pag-andar tulad ng mga hasang sa isda. Ang pelikula ay nagpapahintulot sa mga molekula ng gas ng buhay na dumaan sa loob, habang ang carbon dioxide ay sapilitang ilalabas sa pamamagitan ng pelikula. Ang ganitong pagtuklas ay ginagawang posible na ayusin ang buhay ng tao sa ilalim ng tubig sa pamamagitan ng pagtulak sa isang tabi ng mga cylinder na may pinaghalong paghinga at mga generator ng oxygen.

Ang silikon ay ginawa sa tatlong uri: metalurhiko silikon (MG), silikon para sa industriya ng electronics (EG) at silikon para sa produksyon solar panel(SG). Sa view ng isang serye ng mga krisis sa enerhiya, ang mga alternatibong teknolohiya sa pagbuo ng enerhiya ay masinsinang ipinakilala. Kabilang dito ang conversion ng solar energy sa electrical energy, iyon ay, ang paggamit ng mga solar installation na pinapagana ng mga solar panel. Ang silikon ay isang mahalagang bahagi ng mga solar cell. Sa Ukraine, ang silikon para sa mga solar na baterya ay ginawa sa Zaporizhia Titanium at Magnesium Plant. Sa ilalim ng Unyong Sobyet, ang negosyong ito ay gumawa ng 200 tonelada ng silikon, na may kabuuang dami ng produksyon ng Unyon na 300 tonelada. Walang alam ang may-akda tungkol sa estado ng mga gawain sa paggawa ng silikon sa Zaporozhye. Ang gastos ng pag-aayos ng isang modernong produksyon ng polycrystalline silicon para sa mga pangangailangan ng industriya ng enerhiya na may kapasidad na 1000 tonelada bawat taon ay humigit-kumulang 56 milyong dolyar. Ang synthesis ng silikon para sa iba't ibang mga pangangailangan sa buong mundo ay sumasakop sa unang lugar sa mga tuntunin ng demand at hahawak sa posisyon na ito sa mahabang panahon na darating.

Sa artikulo, isinasaalang-alang lamang namin ang ilang mga kinatawan ng mga inorganikong polimer. Marahil marami sa mga bagay na inilarawan sa itaas ay natanggap nang may pagtataka at tunay na interes para sa isang tao. May isang taong muling tumingin sa konsepto ng bato ng pilosopo, kung hindi ginto, ngunit ang mga mahalagang bato mula sa mga di-descript na metal oxide at iba pang hindi kapansin-pansing mga sangkap ay maaari pa ring makuha. Inaasahan namin na ang artikulo ay nagbigay ng dahilan para sa pagmuni-muni at hindi bababa sa naaaliw sa mambabasa ng mga kagiliw-giliw na katotohanan.

Mga di-organikong polimer

  • Mga di-organikong polimer- mga polymer na hindi naglalaman ng mga C-C bond sa paulit-ulit na link, ngunit may kakayahang maglaman ng isang organikong radical bilang mga side substituent.


Pag-uuri ng mga polimer

1. Mga polimer ng homochain

Carbon at chalcogens (plastic modification ng sulfur).

Mineral fiber asbestos


Mga katangian ng asbestos

  • Asbestos(Greek ἄσβεστος, - hindi masisira) - ang kolektibong pangalan para sa isang pangkat ng mga fine-fiber mineral mula sa silicate class. Binubuo ng pinakamahusay na nababaluktot na mga hibla.

  • Ca2Mg5Si8O22(OH)2 - formula

  • Ang dalawang pangunahing uri ng asbestos ay serpentine asbestos (chrysotile asbestos, o white asbestos) at amphibole asbestos.


Komposisyong kemikal

  • Ayon sa komposisyon ng kemikal, ang asbestos ay hydrous silicates ng magnesium, iron, bahagyang calcium at sodium. Kasama sa klase ng chrysotile asbestos ang mga sumusunod na sangkap:

  • Mg6(OH)8

  • 2Na2O*6(Fe,Mg)O*2Fe2O3*17SiO2*3Н2О


Kaligtasan

  • Ang asbestos ay halos hindi gumagalaw at hindi natutunaw sa mga likido sa katawan, ngunit ito ay may kapansin-pansing epekto ng carcinogenic. Ang mga taong nagtatrabaho sa pagkuha at pagproseso ng mga asbestos ay ilang beses na mas malamang na magkaroon ng mga tumor kaysa sa pangkalahatang populasyon. Kadalasan ay nagiging sanhi ng kanser sa baga, mga tumor ng peritoneum, tiyan at matris.

  • Batay sa mga resulta ng komprehensibong siyentipikong pag-aaral ng mga carcinogens, inuri ng International Agency for Research on Cancer ang asbestos sa una, pinaka-mapanganib na kategorya ng listahan ng mga carcinogens.


aplikasyon ng asbestos

  • Produksyon ng mga refractory na tela (kabilang ang para sa tailoring suit para sa mga bumbero).

  • Sa pagtatayo (bilang bahagi ng mga pinaghalong asbestos-semento para sa paggawa ng mga tubo at slate).

  • Sa mga lugar kung saan kinakailangan na bawasan ang epekto ng mga acid.


Ang papel ng mga inorganikong polimer sa pagbuo ng lithosphere


Lithosphere

  • Lithosphere- solidong shell ng Earth. Binubuo ito ng crust ng lupa at ang itaas na bahagi ng mantle, hanggang sa asthenosphere.

  • Malaki ang pagkakaiba-iba ng lithosphere sa ilalim ng mga karagatan at kontinente. Ang lithosphere sa ilalim ng mga kontinente ay binubuo ng sedimentary, granite at basalt layer na may kabuuang kapal na hanggang 80 km. Ang lithosphere sa ilalim ng mga karagatan ay sumailalim sa maraming yugto ng bahagyang pagkatunaw bilang resulta ng pagbuo ng oceanic crust, ito ay lubos na naubos sa mababang natutunaw na mga bihirang elemento, higit sa lahat ay binubuo ng mga dunites at harzburgites, ang kapal nito ay 5-10 km, at ang ang granite layer ay ganap na wala.



Komposisyong kemikal

    Ang mga pangunahing bahagi ng crust ng Earth at pang-ibabaw na lupa ng Buwan ay ang mga oxide ng Si at Al at ang kanilang mga derivatives. Ang konklusyon na ito ay maaaring iguhit batay sa mga umiiral na ideya tungkol sa pagkalat ng mga basalt na bato. Ang pangunahing sangkap ng crust ng lupa ay magma - isang tuluy-tuloy na anyo ng bato na naglalaman, kasama ng mga natunaw na mineral, ng isang malaking halaga ng mga gas. Sa pag-abot sa ibabaw, ang magma ay bumubuo ng lava, ang huli na nagpapatigas ay bumubuo ng mga basalt na bato. Ang pangunahing sangkap ng kemikal ng lava ay silica, o silicon dioxide, SiO2. Gayunpaman, sa mataas na temperatura, ang mga atomo ng silikon ay madaling mapalitan ng iba pang mga atomo, tulad ng aluminyo, na bumubuo ng iba't ibang uri ng mga aluminosilicate. Sa pangkalahatan, ang lithosphere ay isang silicate matrix na may kasamang iba pang mga sangkap na nabuo bilang resulta ng mga prosesong pisikal at kemikal na naganap noong nakaraan sa ilalim ng mga kondisyon ng mataas na temperatura at presyon. Parehong ang silicate matrix mismo at ang mga inklusyon dito ay naglalaman ng nakararami na mga sangkap sa polymeric form, iyon ay, heterochain inorganic polymers.


Granite

  • Granite - acid igneous intrusive rock. Binubuo ng quartz, plagioclase, potassium feldspar at micas - biotite at muscovite. Ang mga granite ay napakalawak sa kontinental na crust.

  • Ang pinakamalaking volume nabubuo ang mga granite sa mga zone ng banggaan kung saan nagbanggaan ang dalawang plato ng kontinental at lumapot ang crust ng kontinental. Ayon sa ilang mga mananaliksik, ang isang buong layer ng granite melt ay nabuo sa thickened collisional crust sa antas ng middle crust (depth 10-20 km). Bilang karagdagan, ang granitic magmatism ay katangian ng aktibong mga gilid ng kontinental at, sa isang mas mababang lawak, ng mga arko ng isla.

  • Ang komposisyon ng mineral ng granite:

  • feldspars - 60-65%;

  • kuwarts - 25-30%;

  • madilim na kulay na mineral (biotite, bihirang hornblende) - 5-10%.


basalt

  • Komposisyon ng mineral. Ang groundmass ay binubuo ng microlites ng plagioclases, clinopyroxene, magnetite o titanomagnetite, pati na rin ang bulkan na salamin. Ang pinakakaraniwang accessory mineral ay apatite.

  • Komposisyong kemikal. Ang nilalaman ng silica (SiO2) ay mula 45 hanggang 52-53%, ang halaga ng alkaline oxides Na2O + K2O ay hanggang sa 5%, sa alkaline basalts hanggang 7%. Ang iba pang mga oxide ay maaaring ipamahagi tulad ng sumusunod: 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%;


Quartz (Silicon(IV) oxide, silica)


Formula: SiO2

  • Formula: SiO2

  • Kulay: walang kulay, puti, lila, kulay abo, dilaw, kayumanggi

  • Kulay ng gitling: puti

  • Shine: malasalamin, sa tuluy-tuloy na masa kung minsan ay mamantika

  • Densidad: 2.6-2.65 g/cm³

  • tigas: 7





Mga katangian ng kemikal





Corundum (Al2O3, alumina)


Formula: Al2O3

  • Formula: Al2O3

  • Kulay: asul, pula, dilaw, kayumanggi, kulay abo

  • Kulay ng gitling: puti

  • Shine: salamin

  • Densidad: 3.9-4.1 g/cm³

  • tigas: 9







Tellurium


Ang istraktura ng kadena ng Tellurium

  • Ang mga kristal ay heksagonal, ang mga atomo sa mga ito ay bumubuo ng mga helical chain at konektado ng mga covalent bond sa kanilang pinakamalapit na kapitbahay. Samakatuwid, ang elemental tellurium ay maaaring ituring na isang inorganikong polimer. Ang kristal na tellurium ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang metal na kinang, bagaman sa mga tuntunin ng kumplikado ng mga katangian ng kemikal ay maaari itong maiugnay sa mga hindi metal.


Mga aplikasyon ng Tellurium

  • Produksyon ng mga materyales na semiconductor

  • Paggawa ng goma

  • Mataas na temperatura superconductivity


Siliniyum


Selenium na istraktura ng chain

Itim Gray Pula

kulay abong siliniyum

    Ang gray selenium (minsan ay tinatawag na metallic selenium) ay may mga kristal ng hexagonal system. Ang elementarya nitong sala-sala ay maaaring ilarawan bilang isang medyo deformed na kubo. Ang lahat ng mga atomo nito ay, kumbaga, ay nakasabit sa mga spiral chain, at ang mga distansya sa pagitan ng mga kalapit na atomo sa isang chain ay humigit-kumulang isa at kalahating beses na mas mababa kaysa sa distansya sa pagitan ng mga chain. Samakatuwid ang mga elementary cube ay baluktot.


Mga aplikasyon ng grey selenium

  • Ang ordinaryong grey selenium ay may mga katangian ng semiconductor; ito ay isang p-type na semiconductor, i.e. kondaktibiti sa ito ay nilikha higit sa lahat hindi sa pamamagitan ng mga electron, ngunit sa pamamagitan ng "butas".

  • Ang isa pang praktikal na napakahalagang pag-aari ng selenium-semiconductor ay ang kakayahang mapataas ang electrical conductivity sa ilalim ng pagkilos ng liwanag. Ang pagkilos ng selenium photocells at marami pang ibang device ay nakabatay sa property na ito.


pulang siliniyum

  • Ang pulang selenium ay isang hindi gaanong matatag na pagbabago sa amorphous.

  • Isang polimer na may istraktura ng kadena, ngunit isang bahagyang nakaayos na istraktura. Sa hanay ng temperatura na 70-90 ° C, nakakakuha ito ng mga katangian ng goma, na dumadaan sa isang mataas na nababanat na estado.

  • Wala itong tiyak na punto ng pagkatunaw.

  • Pulang amorphous selenium kapag tumaas ang temperatura (-55) nagsisimula itong maging kulay abong hexagonal selenium


Sulfur



Mga tampok na istruktura

  • Ang plastic modification ng sulfur ay nabuo sa pamamagitan ng helical chain ng sulfur atoms na may kaliwa at kanang axes ng pag-ikot. Ang mga kadena na ito ay pinaikot at nakaunat sa isang direksyon.

  • Ang plastik na asupre ay hindi matatag at kusang nagbabago sa rhombic.



Pagkuha ng plastic sulfur


Aplikasyon ng asupre

  • Pagkuha ng sulfuric acid;

  • Sa industriya ng papel;

  • sa agrikultura (upang labanan ang mga sakit sa halaman, pangunahin ang mga ubas at bulak);

  • sa paggawa ng mga tina at maliwanag na komposisyon;

  • upang makakuha ng itim (pangangaso) pulbura;

  • sa paggawa ng mga posporo;

  • mga pamahid at pulbos para sa paggamot ng ilang mga sakit sa balat.


Allotropic na pagbabago ng carbon


Mga katangian ng paghahambing


Application ng allotropic na pagbabago ng carbon

  • Diamond - sa industriya: ginagamit ito para sa paggawa ng mga kutsilyo, drills, cutter; sa negosyo ng alahas. Ang inaasam-asam ay ang pagbuo ng microelectronics sa mga substrate ng brilyante.

  • Graphite - para sa paggawa ng mga natutunaw na crucibles, electrodes; plastic filler; neutron moderator sa mga nuclear reactor; bahagi ng komposisyon para sa paggawa ng mga core para sa mga itim na graphite na lapis (halo-halong may kaolin)