פולימרים וחומרים העשויים מהם, חפצי בית, ציוד הם חלק חשוב מהתעשייה ומחיי האדם בכלל. משאבי טבע, למרבה הצער, התרוקנו מאוד במהלך השימוש בהם. לכן, אנשים היו צריכים ללמוד איך לסנתז חומרים מלאכותיים שיש להם מספר מאפיינים טכניים חשובים. אחד מהם הוא פוליפרופילן. הנוסחה הכימית של תרכובת זו, תכונות תכונותיה ומבנה המולקולה ייבחנו במהלך המאמר.
פולימרים - מאפיינים כלליים
מחלקה זו של תרכובות כוללת את אלו בעלות משקל מולקולרי גבוה מאוד. אחרי הכל, פולימרים הם תרכובות אורגניות מורכבות המורכבות מיחידות מונומר שחוזרות על עצמן, שיכולות להיות מכמה עשרות עד מאות, אלפים ומיליונים.
בין כל הפולימרים, ניתן להבחין בין הקבוצות הבאות:
- מקור טבעי - חלבונים, חומצות גרעין, מולקולות ATP וכדומההבא.
- מלאכותי - אלה שנוצרו על בסיס טבעיים, אך שונו כימית על מנת לשפר מאפיינים טכניים. לדוגמה, גומיות מלאכותיות.
- סינתטי - כאלה שנוצרים רק מתגובות כימיות, סינתזה במעבדה ובמפעלי תעשייה. דוגמאות כאן הן בדים וסיבים סינטטיים, פוליאתילן, גומיות סינתטיות, פוליוויניל כלוריד, פוליפרופילן ואחרים.
כל קבוצות הפולימרים המיועדות הן חומרי גלם תעשייתיים חשובים לייצור וייצור של ציוד שונים, כלי בית, כלים, צעצועים, רהיטים ודברים אחרים.
נציגי הפולימרים הסינתטיים החשובים ביותר
הנוסחה הכימית של אחד הנציגים החשובים ביותר של פולימרים סינתטיים כתובה כך (-CH2-CH2-) . זה פוליאתילן. תחומי השימוש בו ידועים. אלו הם צרכי הבית (סרט ביתי), ותעשיית התעשייה והמזון (חומרי אריזה). עם זאת, למרות שהוא הנפוץ ביותר, הוא רחוק מלהיות הנציג היחיד שחשוב ביותר לאדם. אתה יכול גם לתת שם לפולימרים כגון:
- polyvinyl chloride;
- polypropylene;
- polyisobutylene;
- פוליסטירן;
- teflon;
- פוליויניל אצטט ואחרים.
בעסקי הבנייה, כמו גם בייצור כלים, חומר כמו פוליפרופילן ממלא תפקיד חשוב. לכן, עוד נשקול את תכונותיו מנקודת מבט כימית.
נוסחת פוליפרופילן
מנקודת המבט של מדע הכימיה, ההרכב של חומר נתון יכול לבוא לידי ביטוי על ידי סוגים שונים של נוסחאות. האפשרות הראשונה היא הצורה המולקולרית של הסימון. במקרה זה, נוסחת הפוליפרופילן נראית כך: (С3Н6) . ה-n האחרון פירושו מידת הפילמור, כלומר מספר היחידות הראשוניות המבניות בשרשרת המאקרו.
רשומה זו מאפשרת לנו להסיק מסקנה לגבי ההרכב האיכותי והכמותי של המולקולה. פוליפרופן מורכב מאטומי פחמן ומימן, ומספרם בקישור המונומר הוא 3/6, בהתאמה, ובשרשרת המשותפת זה תלוי באינדקס n. אם מדברים על עצם המבנה של התרכובת, על סדר הקשרים של האטומים במולקולה, אז יש צורך בסוג אחר של רישום של החומר.
פוליפרופילן: נוסחת מבנה
סוג הרשומה, המראה את סדר החיבור של אטומים במולקולה, נקרא נוסחה מבנית. עבור החומר שאנו שוקלים, הוא ייראה כך: (-CH2-CH-CH3-). ברור, הערכיות המקובלת של האטומים בכימיה אורגנית נשמרת גם במקרה זה. הנוסחה של פוליפרופילן או פוליפרופן מראה איזה סוג של יחידת מונומר עומדת בבסיס התרכובת. הוא נוצר מהפחמימן הבלתי רווי (אלקן) פרופן או פרופילן. הנוסחה האמפירית שלו היא: С3Н8.
מונומר ראשוני
נוסחת המונומר לייצור פוליפרופילן היא: (-CH2-CH-CH3-). אם הפרגמנט הזה חוזר על כמה מאותפעמים, אז נקבל מקרומולקולה שלמה של פולימר סינתטי, שהוא החומר המדובר. בנוסף, כבר ציינו שבאופן כללי יש להתייחס לאלקן הרגיל - פרופן כחומר המוצא לתגובת הפילמור. זהו המונומר של פוליפרופילן. הנוסחה המבנית תיכתב כ-CH3-CH=CH2. כאשר הקשר הכפול נשבר במהלך הפילמור, נוצר השבר הרצוי. אותו קישור מונומרי שיוצר שוב ושוב מקרומולקולת פולימר.
מאפיינים פיזיים וכימיים
נוסחת פוליפרופילן (-CH2-CH-CH3-) מאפשרת לך לשפוט לגבי המאפיינים הפיזיקליים והכימיים שלו. אנו מציגים את העיקריים שבהם.
- מאפיינים פיזיים של פולימר זה: צפיפות 0.91g/cm3, קשה, עמיד בפני שחיקה, לא קורוזיבי. צבע לבן, אטום. אין ריח. הוא אינו מסיס במים ובממיסים אורגניים בטמפרטורות רגילות. מעל 100 0С מתמוסס בתרכובות פחמימנים. הוא מתחיל להתרכך אחרי 140 0С, ב-170 0С הוא נמס. יש לו עמידות בחום וכפור.
- מאפיינים כימיים. מנקודת מבט של פעילות, ניתן לייחס פוליפרופן לחומרים אינרטיים כמעט. הוא מסוגל ליצור אינטראקציה רק עם חומרי חמצון חזקים במיוחד: חנקן מבעבע, חומצות כלורוסולפוניות, אולאום, הלוגנים פעילים (פלואור, כלור). הוא אינו יוצר אינטראקציה עם מים כלל, אפילו בטמפרטורות גבוהות. עם חמצןמגיב רק כאשר מוקרנים באור אולטרה סגול, התהליך מלווה בהרס של הפולימר. בממיסים אורגניים, הוא מתנפח ומתמוסס עם עליית הטמפרטורה.
ניתן לייחס את המאפיינים המצוינים גם למאפיינים הטכניים של החומר עצמו, המשמש בתעשייה. עם זאת, לא כל פוליפרופילן זהה. ישנם תוספי מייצב מיוחדים היוצרים דרגות שונות של הפולימר המדובר.
מפרטי חומר
יש כמה תכונות בסיסיות שיש לחומר פוליפרופילן. המאפיינים שלו הם כדלקמן:
- כאשר הוא מחומם, הוא יכול להמיס, להתרכך מראש.
- לא מוליך.
- עמיד בפני זעזועים, עמיד בפני שחיקה.
- עמיד בפני שחיקה.
- מזדקן כאשר הוא נחשף לשמש ולחמצן, אבל התהליך די איטי.
- כפולימר יש משקל מולקולרי קטן.
- לבן, שקוף, חסר טעם וריח.
- כאשר נשרף, הוא אינו פולט חומרים מזיקים, הוא פולט ארומה פרחונית קלה.
- הוא גמיש, עמיד, עמיד בפני סוגים שונים של זיהום.
- בעל עמידות בפני חום וכפור.
כל המאפיינים המצוינים של פוליפרופילן כחומר מאפשרים להשתמש בו לצרכים שונים. זה קל לשימוש, קל לתחזוקה ושימוש בפועל בכל מגזר של הכלכלה הלאומית.
סה כ יכול להיותלהבחין בין שלושה זנים עיקריים של חומר זה:
- attactic;
- סינדיוטקטיקה;
- איזוטקטי.
ההבדל העיקרי בהם הוא המבנה המרחבי של המולקולה. באופן ספציפי, המיקום של קבוצות מתיל בשרשרת. כמו כן, המאפיינים הטכניים מושפעים מתוספים מייצבים, מספר יחידות המונומר במבנה המאקרו.
הפק את החומר הזה בצורה של מבנים גרגירים גבישיים, או בצורה של סיבים, יריעות.
אזורי שימוש
חומר פוליפרופילן משמש לייצור סרטים שונים, מיכלי אריזה, מיכלי מזון. ממנו מייצרים כוסות פלסטיק רגילות ופריטים אחרים של כלי שולחן חד פעמיים. חומר זה משמש לייצור צינורות אינסטלציה מפוליפרופילן עמידים ועמידים בפני כימיקלים.
הוא משמש גם ליצירת חומרים אטומים לרעש. סרט דבק הוא גם סוג של פוליפרופילן.
חומר אטרקטי עובר לייצור:
- mastic;
- glue;
- מרק;
- סרטי דבק;
- שטחי כביש ועוד.
מספר רב של יריעות פוליפרופילן, סיבים משמשים לייצור צעצועים, כלי כתיבה, כלי בית וכלי בית.
