Polymerer er overalt. Bare se deg rundt. Din plast vann flaske. Silikon gummi tips på telefonens øreplugger. Nylon og polyester i din jakke-eller joggesko. Gummi i dekkene på familie bil. Nå kan du ta en titt i speilet. Mange proteiner i kroppen er polymerer, også. Vurdere keratin (KAIR-uh-tin), ting som hår og negler er laget fra. Selv DNA i cellene er en polymer.
Ved definisjon, polymerer er store molekyler som er laget av bonding (kjemisk skuffer) en serie av byggeklosser., Ordet polymer kommer fra de greske ordene for «mange deler.»Hver av disse delene er forskerne kaller en monomer (som på gresk betyr «en del»). Tenk på en polymer som en kjede, med hver av sine koblinger til en monomer. De monomers kan være enkelt — bare en atom-eller to-eller tre — eller de kan være komplisert ring-formet strukturer som inneholder et dusin eller flere atomer.
I en kunstig polymer, hver av kjedens linker vil ofte være identisk til sine naboer. Men i proteiner, DNA og andre naturlige polymerer, ledd i kjeden ofte skiller seg fra sine naboer.,
I noen tilfeller, polymerer form forgrening nettverk snarere enn enkle kjeder. Uavhengig av form, molekylene er veldig stor. De er så stor, faktisk, at forskere klassifiserer dem som makromolekyler. Polymere kjeder kan inneholde hundrevis av tusenvis av atomer — millioner. Jo lenger en polymer-kjeden, jo tyngre blir det., Og, generelt, lenger polymerer vil gi de materialer som er gjort fra dem en høyere smelte-og kokepunktet temperatur. Også lenger en polymer-kjeden, jo høyere viskositet (eller motstand mot å flyte som en væske). Årsaken: De har en større overflate, noe som gjør dem ønsker å holde seg til nabolandet molekyler.
Ull, bomull og silke er naturlig polymer-basert materiale som har vært brukt siden antikken. Cellulose, den viktigste komponenten av tre og papir, også er en naturlig polymer. Andre omfatter stivelse molekyler som er laget av planter.,
Levende ting bygge proteiner — en bestemt type polymer — fra monomers som heter amino syrer. Selv om forskere har oppdaget noen 500 forskjellige aminosyrer, dyr og planter bruker bare 20 av dem til å konstruere sine proteiner. I lab, kjemikere har mange alternativer som de designe og bygge polymerer. Kjemikere kan bygge kunstige polymerer av naturlige ingredienser. Eller de kan bruke aminosyrer å bygge kunstige proteiner i motsetning til alle laget av Mor Natur. Mer ofte, kjemikere opprette polymerer fra forbindelser som er laget i laboratoriet.,
anatomi av en polymer
Polymer strukturer kan ha to forskjellige komponenter. Alle starter med en grunnleggende kjede av kjemisk bundet lenker. Dette er noen ganger kalt sin ryggrad. Noen kan også ha sekundære deler som dingler fra noen (eller alle) av kjedens lenker. En av disse vedleggene kan være så enkelt som et enkelt atom. Andre kan være mer kompliserte og referert til som anheng grupper. Det er fordi disse gruppene henge av den største kjeden av polymer bare som individuelle charms å henge av kjeden av en sjarm armbånd., Fordi de er eksponert for omgivelsene, mer enn det er atomer som utgjør kjede seg, disse «perlene» ofte avgjør hvordan en polymer som kommuniserer med seg selv og andre ting i omgivelsene.
noen Ganger anheng grupper, i stedet for å henge løs fra en polymer-kjeden, faktisk koble to kjeder sammen. (Tenk på dette som ser ut som en rung, som strekker seg mellom beina på en stige.) Kjemikere henvise til disse bånd som crosslinks. De har en tendens til å styrke et materiale (for eksempel en plast) som er gjort fra denne polymer. De kan også gjøre polymer vanskeligere og vanskeligere å smelte., Jo lengre crosslinks, men mer fleksible et materiale blir.
En kjemisk binding er det som holder atomene sammen i et molekyl og noen krystaller. I teorien, noen atom som kan danne to kjemiske forbindelser kan lage en kjede; det er som du trenger to hender for å kobling med andre mennesker til å gjøre en sirkel. (Hydrogen ikke ville fungere fordi den kan danne eneste bond.)
Men atomene som vanligvis bare utgjør to kjemiske forbindelser, slik som oksygen, ikke ofte ta lang tid, polymer-lignende kjeder. Hvorfor? Når oksygen danner to obligasjoner, det ibecomes stabil. Det betyr at de to «utstrakte hender» er allerede tatt., Ingen er venstre å holde et anheng gruppe. Siden mange atomer som er en del av en polymer ryggrad vanligvis har minst ett hengende gruppe, de elementene som vanligvis vises i polymer-kjeden er de som blir stabile med fire bånd, for eksempel karbon og silisium.
Noen polymerer er fleksible. Andre er veldig stiv. Bare tenk på de mange typer plast: materialet i en fleksibel brus flaske er veldig forskjellig fra den i en stive rør laget av polyvinylklorid (PVC). Noen ganger materialer forskere legge andre ting til sine polymerer for å gjøre dem fleksibel. Kjent som mykgjørere (PLAA-stih-sy-zurs), disse tar opp plass mellom de enkelte polymere kjeder. Tenk på dem som opptrer som en molekylær skala smøremiddel. De la den enkelte kjeder skyv på tvers av hverandre lettere.,
Så mange polymerer alder, kan de miste myknere til miljøet. Eller, aldring polymerer kan reagere med andre kjemikalier i miljøet. Slike endringer bidra til å forklare hvorfor noen plast start ut fleksibel, men senere bli stiv eller sprø.
Polymerer ikke har en bestemt lengde. De vanligvis ikke danner krystaller, heller. Til slutt, de vanligvis ikke har en klar smeltepunkt, som de umiddelbart bytte fra en solid inn i en pool av væske. I stedet, plast og andre materialer som er laget av polymerer har en tendens til å myke opp etter hvert som de blir varme.