A polimerek mindenütt megtalálhatók. Csak nézz körül. A műanyag vizes palackod. A szilikon gumi tippek a telefon fülhallgató. A nylon és poliészter a kabátban vagy a cipők. A gumi A gumiabroncsok a családi autó. Most nézd meg a tükörben. Sok fehérje a szervezetben polimerek is. Fontolja meg a keratin (KAIR-uh-ón), a cucc a haj és a körmök készülnek. Még a sejtjeiben lévő DNS is polimer.
definíció szerint a polimerek nagy molekulák, amelyeket egy sor építőelem kötésével (kémiailag összekapcsolva) készítenek., A polimer szó a “sok rész” görög szavakból származik.”Mindegyik rész a tudósok monomernek nevezik(ami görögül “egy rész”). Gondolj egy polimerre, mint láncra, mindegyik linkjével egy monomer. Ezek a monomerek egyszerűek lehetnek — csak egy atom vagy kettő vagy három—, vagy bonyolult gyűrű alakú szerkezetek lehetnek, amelyek tucat vagy több atomot tartalmaznak.
egy mesterséges polimerben a lánc minden kapcsolata gyakran megegyezik szomszédaival. De a fehérjékben, DNS-ben és más természetes polimerekben a láncban lévő kapcsolatok gyakran különböznek szomszédaiktól.,
egyes esetekben a polimerek elágazó hálózatokat alkotnak, nem pedig egyetlen láncot. Formájuktól függetlenül a molekulák nagyon nagyok. Valójában annyira nagyok, hogy a tudósok makromolekulákként osztályozzák őket. A polimer láncok több százezer atomot tartalmazhatnak-akár milliókat is. Minél hosszabb a polimer lánc, annál nehezebb lesz., Általánosságban elmondható, hogy a hosszabb polimerek magasabb olvadási és forráshőmérsékletet biztosítanak az ezekből készült anyagoknak. Továbbá, minél hosszabb a polimer lánc, annál nagyobb a viszkozitása (vagy folyadék áramlási ellenállása). Ennek oka: nagyobb felületük van, ami miatt a szomszédos molekulákhoz akarnak ragaszkodni.
a gyapjú, a pamut és a selyem természetes polimer alapú anyagok, amelyeket ősidők óta használnak. Cellulóz, a fő összetevője a fa, papír, is egy természetes polimer. Mások közé tartoznak a növények által termelt keményítő molekulák.,
az élőlények fehérjéket — egy bizonyos típusú polimert-építenek az aminosavaknak nevezett monomerekből. Bár a tudósok mintegy 500 különböző aminosavat fedeztek fel, az állatok és a növények csak 20-at használnak fehérjéik felépítéséhez. A laborban a vegyészeknek sok lehetőségük van, mivel polimereket terveznek és gyártanak. A vegyészek mesterséges polimereket építhetnek természetes összetevőkből. Vagy aminosavakat használhatnak mesterséges fehérjék építésére, ellentétben az anya természetével. Gyakran előfordul, hogy a vegyészek polimereket hoznak létre a laboratóriumban készült vegyületekből.,
A polimer anatómiája
a polimer szerkezetek két különböző összetevővel rendelkezhetnek. Minden kezdődik egy alapvető lánc kémiailag ragasztott linkek. Ezt néha gerincének nevezik. Néhánynak lehetnek másodlagos részei is, amelyek a lánc egyes (vagy mindegyik) linkjeiből lógnak. Az egyik ilyen mellékletek lehet olyan egyszerű, mint egy atom. Mások összetettebbek lehetnek, és függő csoportoknak nevezik őket. Ez azért van, mert ezek a csoportok lefagy a fő lánc a polimer, mint az egyes varázsa lefagy a lánc egy varázsát karkötő., Mivel jobban ki vannak téve a környezetnek, mint az atomok, amelyek maguk a láncot alkotják, ezek a” varázsa ” gyakran meghatározzák, hogy egy polimer hogyan kölcsönhatásba lép önmagával és más dolgokkal a környezetben.
néha medálcsoportok, ahelyett, hogy laza lógnának egy polimer láncból, valójában két láncot kötnek össze. (Gondolj erre úgy, mint egy Rung, amely a létra lábai között húzódik.) Vegyészek ezeket a kötelékeket keresztkötéseknek nevezik. Hajlamosak erősíteni az ebből a polimerből készült anyagot (például műanyagot). Azt is, hogy a polimer egyre nehezebb olvadni., Minél hosszabb a keresztkötések, annál rugalmasabbá válik az anyag.
egy kémiai kötés tartja össze az atomokat egy molekulában és néhány kristályban. Elméletileg bármely atom, amely két kémiai kötést képezhet, láncot hozhat létre; olyan, mintha két kézre lenne szüksége ahhoz, hogy kapcsolatba lépjen más emberekkel, hogy kört alkosson. (A hidrogén nem működne, mert csak egy kötést képezhet.)
de azok az atomok, amelyek jellemzően csak két kémiai kötést alkotnak, mint például az oxigén, gyakran nem készítenek hosszú, polimerszerű láncokat. Miért? Ha az oxigén két kötést képez, akkor stabil lesz. Ez azt jelenti, hogy két “kinyújtott kezét” már elvitték., Egyik sem maradt, hogy tartsa a medál csoport. Mivel a polimer gerincének részét képező sok atomnak általában legalább egy függőcsoportja van, a polimer láncban jellemzően megjelenő elemek azok, amelyek négy kötéssel, például szénnel és szilíciummal stabilizálódnak.
egyes polimerek rugalmasak. Mások nagyon merevek. Gondolj csak a sokféle műanyagra: a rugalmas szóda palackban lévő anyag nagyon különbözik a polivinil-kloridból (PVC) készült merev csőben. Néha az anyagok a tudósok más dolgokat adnak polimerjeikhez, hogy rugalmasak legyenek. Lágyítók (PLAA-stih-sy-zurs) néven ismertek, ezek helyet foglalnak el az egyes polimer láncok között. Gondolj rájuk úgy, mint egy molekuláris méretű kenőanyagra. Hagyják, hogy az egyes láncok könnyebben átcsúszjanak egymáson.,
mivel sok polimer öregszik, elveszítheti a lágyítókat a környezet számára. Vagy az öregedő polimerek reagálhatnak a környezet más vegyi anyagaival. Az ilyen változások segítenek megmagyarázni, hogy egyes műanyagok miért indulnak rugalmasan, de később merevekké vagy törékennyé válnak.
a polimerek nem rendelkeznek határozott hosszúsággal. Általában nem alkotnak kristályokat sem. Végül általában nincs határozott olvadáspontjuk, amelyen azonnal átkapcsolnak egy szilárd anyagról egy folyadékkészletbe. Ehelyett a polimerekből készült műanyagok és egyéb anyagok felmelegedésük során fokozatosan lágyulnak.