polymery jsou všude. Jen se rozhlédni. Vaše plastová láhev na vodu. Silikonové gumové špičky na sluchátkách telefonu. Nylon a polyester v bundě nebo teniskách. Guma v pneumatikách na rodinném autě. Nyní se podívejte do zrcadla. Mnoho bílkovin ve vašem těle jsou také polymery. Zvažte keratin (KAIR-uh-tin), věci, ze kterých jsou vaše vlasy a nehty vyrobeny. Dokonce i DNA ve vašich buňkách je polymer.
podle definice jsou polymery velké molekuly vytvořené spojením (chemicky propojením) řady stavebních bloků., Slovo polymer pochází z řeckých slov pro “ mnoho částí.“Každá z těchto částí je vědci nazývají monomer (což v řečtině znamená „jedna část“). Přemýšlejte o polymeru jako o řetězci, přičemž každý z jeho vazeb je monomer. Tyto monomery mohou být jednoduché – jen atom nebo dva nebo tři-nebo mohou být složité prstencové struktury obsahující tucet nebo více atomů.
v umělém polymeru bude každé spojení řetězce často totožné se svými sousedy. Ale v proteinech, DNA a dalších přírodních polymerech se vazby v řetězci často liší od svých sousedů.,
v některých případech polymery tvoří větvící sítě spíše než jednotlivé řetězce. Bez ohledu na jejich tvar jsou molekuly velmi velké. Jsou tak velké, že je vědci klasifikují jako makromolekuly. Polymerní řetězce mohou obsahovat stovky tisíc atomů — dokonce i miliony. Čím delší je polymerní řetězec, tím těžší bude., A obecně delší polymery dávají materiálům vyrobeným z nich vyšší teplotu tání a varu. Také čím delší je polymerní řetězec, tím vyšší je jeho viskozita (nebo odolnost vůči proudění jako kapalina). Důvod: mají větší povrchovou plochu, díky níž se chtějí držet sousedních molekul.
vlna, bavlna a hedvábí jsou přírodní materiály na bázi polymerů, které se používají od starověku. Celulóza, hlavní složka dřeva a papíru, je také přírodní polymer. Mezi další patří molekuly škrobu vyrobené rostlinami.,
živé věci vytvářejí proteiny-konkrétní typ polymeru-z monomerů nazývaných aminokyseliny. Ačkoli vědci objevili asi 500 různých aminokyselin, zvířata a rostliny používají pouze 20 z nich ke konstrukci svých bílkovin. V laboratoři mají chemici mnoho možností, jak navrhují a konstruují polymery. Chemici mohou vytvářet umělé polymery z přírodních složek. Nebo mohou použít aminokyseliny budovat umělé proteiny, na rozdíl od jakékoli udělala Matka Příroda. Chemici častěji vytvářejí polymery ze sloučenin vyrobených v laboratoři.,
anatomie polymeru
polymerní struktury mohou mít dvě různé složky. Vše začíná základním řetězcem chemicky vázaných vazeb. To se někdy nazývá jeho páteř. Některé mohou mít také sekundární části, které visí z některých (nebo všech) řetězových vazeb. Jedna z těchto příloh může být stejně jednoduchá jako jeden atom. Jiné mohou být složitější a označované jako závěsné skupiny. Je to proto, že tyto skupiny visí z hlavního řetězce polymeru, stejně jako jednotlivé kouzla visí z řetězu náramku., Protože jsou vystaveny okolí více než atomy, které tvoří samotný řetězec, tyto „kouzla“ často určují, jak polymer interaguje se sebou a dalšími věcmi v životním prostředí.
někdy závěsné skupiny, místo toho, aby visely volně z jednoho polymerního řetězce, ve skutečnosti spojují dva řetězy dohromady. (Myslete na to, jak vypadá jako příčka, která se táhne mezi nohama žebříku.) Chemici odkazují na tyto vazby jako crosslinks. Mají tendenci posilovat materiál (například plast) vyrobený z tohoto polymeru. Oni také dělají polymer tvrdší a obtížnější tát., Čím delší jsou příčky, tím pružnější je materiál.
chemická vazba je to, co drží atomy dohromady v molekule a některých krystalech. Teoreticky může každý atom, který může tvořit dvě chemické vazby, vytvořit řetězec; je to jako potřebovat dvě ruce, aby se spojily s ostatními lidmi, aby vytvořily kruh. (Vodík by nefungoval, protože může tvořit pouze jednu vazbu.)
ale atomy, které obvykle tvoří pouze dvě chemické vazby,jako je kyslík, často nevytvářejí dlouhé polymerní řetězce. Proč? Jakmile kyslík vytvoří dvě vazby, bude stabilní. To znamená, že jeho dvě „natažené ruce“ jsou již vzaty., Žádný z nich není ponechán na držení závěsné skupiny. Vzhledem k tomu, mnoho atomů, které jsou součástí polymerní páteř obecně mít alespoň jeden přívěsek skupiny, prvky, které se obvykle objeví v polymerní řetězce jsou ty, které se stanou stabilní se čtyřmi dluhopisy, jako je uhlík a křemík.
některé polymery jsou flexibilní. Jiní jsou velmi ztuhlí. Jen si přemýšlejte o mnoha typech plastů: materiál v pružné láhvi sody je velmi odlišný od materiálu v tuhé trubce vyrobené z polyvinylchloridu (PVC). Někdy vědci z materiálů přidávají do svých polymerů další věci, aby byli flexibilní. Známé jako změkčovadla (PLAA-stih-sy-zurs), zabírají prostor mezi jednotlivými polymerními řetězci. Myslete na ně jako na mazivo v molekulárním měřítku. Nechávají jednotlivé řetězy snadněji klouzat po sobě.,
tolik polymerů stárne, mohou ztratit změkčovadla do životního prostředí. Nebo stárnoucí polymery mohou reagovat s jinými chemikáliemi v životním prostředí. Takové změny pomáhají vysvětlit, proč některé plasty začínají pružně, ale později se stávají tuhými nebo křehkými.
polymery nemají určitou délku. Obvykle také netvoří krystaly. Nakonec obvykle nemají určitý bod tání, při kterém se okamžitě přepnou z pevné látky do bazénu kapaliny. Místo, plasty a jiné materiály vyrobené z polymerů mají tendenci změkčit postupně, jak se zahřát.