371 Shares 3371 views

polímero natural – aplicação da fórmula e

A maioria dos modernos materiais de construção, produtos farmacêuticos, tecidos, artigos de uso doméstico, embalagem e materiais de consumo são polímeros. É um grupo de compostos que têm os traços característicos. Muitos deles, mas, apesar disso, o número de polímeros continua a crescer. Depois de todos os químicos sintéticos descobertos a cada ano mais e mais novas substâncias. Neste caso, um significado especial em todas as vezes que tinha um polímero natural. Quais são essas moléculas surpreendentes? Quais são as suas características e quais são as características? As respostas a estas perguntas no artigo.

Polímeros: características gerais

Do ponto de vista da química, o polímero é considerada como sendo uma molécula com um grande peso molecular desde alguns milhares a milhões de unidades. No entanto, além desta função, ainda há alguns nos quais a substância pode ser precisamente classificadas como naturais e polímeros sintéticos. São eles:

  • constantemente repetindo unidades monoméricas, que são ligados por meio de diferentes interacções;
  • polimerase grau (isto é, o número de monómeros) deve ser muito elevado, caso contrário o composto seria considerado um oligómero;
  • a determinação da orientação espacial da macromolécula;
  • um conjunto importante de propriedades físicas e químicas únicas para o grupo.

Em geral, a substância de natureza polimérica distinguível de outro com bastante facilidade. Basta olhar para a sua fórmula para descobrir isso. Um exemplo típico é o polietileno bem conhecido, são amplamente utilizados no lar e na indústria. É um produto da reacção de polimerização, que entra hidrocarboneto insaturado é etileno ou etileno. A reacção é geralmente escrita como se segue:

n CH 2 = CH 2 → (-CH-CH-) n, em que n – representa o grau de polimerização das moléculas que mostram como unidades monoméricas incluídas na sua composição.

Além disso, como um exemplo, um polímero natural, que é bem conhecido, este amido. Além disso, neste grupo de compostos pertencem amilopectina, celulose, proteínas de galinha e muitas outras substâncias.

Reacção, o que resultou na macromolécula podem ser formados, são de dois tipos:

  • polimerização;
  • policondensação.

A diferença é que no segundo caso, os produtos da reacção são de baixo peso molecular. A estrutura do polímero pode variar, dependendo dos átomos que constituem. Muitas vezes, há formas lineares, mas não é uma malha tridimensional, muito complexo.

Se falamos sobre as forças e interações que mantêm as unidades monoméricas em conjunto, é possível identificar alguns básica:

  • forças de Van der Waals;
  • ligação química (covalente, iónica);
  • interacção elektronostaticheskoe.

Todos os polímeros não podem ser combinadas em uma categoria porque eles têm uma natureza completamente diferente, o método de formação e executar funções diferentes. Suas propriedades também são diferentes. Portanto, não é uma classificação que permite que você compartilhe todos os membros deste grupo de substâncias em diferentes categorias. Baseia-se pode encontrar-se vários sinais.

classificação dos polímeros

Se tomarmos a base da composição qualitativa de moléculas, todas as substâncias pode ser determinada em três grupos.

  1. Os orgânicos – aqueles que contêm carbono, hidrogénio, enxofre, oxigénio, fósforo, azoto. Isto é, aqueles elementos que são biogênicas. Exemplos são o polietileno de peso, de cloreto de polivinilo, polipropileno, rayon, nylon, polímero natural – proteína, ácido nucleico e assim por diante.
  2. Elementorganic – uma tal composição o qual inclui alguns inorgânico e estranhos elemento biogénico. Na maioria das vezes é de silício, alumínio ou titânio. Exemplos de tais macromoléculas: vidro orgânico, steklopolimery, materiais compósitos.
  3. Inorgânica – estão na base dos átomos de silício da cadeia em vez de carbono. Os radicais podem também ser parte dos ramos laterais. Eles abriram recentemente, em meados do século XX. Usado na medicina, construção, engenharia e outras indústrias. Exemplos de silicone, cinnabar.

Se você dividir os polímeros em origem, é possível identificar três do seu grupo.

  1. polímeros naturais cujo uso é amplamente realizada com a idade. Estes são macromoléculas para criação de que o homem não faz qualquer esforço. Eles são produtos da natureza das reacções. Exemplos: seda, lã, proteína, ácido nucleico, amido, celulose, couro, algodão e outros.
  2. Artificial. Estes são macromoléculas que são criados pelo homem, mas com base em análogos naturais. Isso é apenas melhorar e alterar as propriedades de um polímero natural existente. Exemplos: borracha sintética, de borracha.
  3. Sintético – estes polímeros, a criação das quais apenas a pessoa envolvida. análogos naturais para eles lá. Os cientistas desenvolver métodos para sintetizar novos materiais que são diferentes para um desempenho melhorado. Assim nascem os compostos poliméricos sintéticos de todos os tipos. Exemplos: polietileno, polipropileno, rayon, fibra de etilo e semelhantes.

Há uma outra característica, a qual é a base da separação das substâncias do grupo. Esta reactividade e a resistência térmica. Alocar duas categorias para este parâmetro:

  • termoplástico;
  • termofixos.

O mais antigo, importante e especialmente valiosa ainda é um polímero natural. Suas propriedades são únicas. Portanto, o próximo olhar para ele é esta categoria de macromoléculas.

Qual substância é um polímero natural?

Para responder a esta pergunta, primeiro olhar ao seu redor. Que nos rodeia? organismos em torno de nós que comer, respirar, reproduzir, flor e produzem frutos e sementes vivo. E eles são, do ponto de vista molecular? Ele compostos tais como:

  • proteínas;
  • ácidos nucleicos;
  • polissacarídeos.

Assim, o polímero natural é, cada um dos compostos acima. Assim, parece que a vida em torno de nós, só existe graças à presença destas moléculas. Desde os tempos antigos, as pessoas usavam argila, misturas e soluções para o fortalecimento e construção de casas, fios de tecido, lã, usada para a criação de roupas de algodão, seda, lã e pele de animais. polímeros orgânicos naturais acompanhou o homem em todas as etapas de sua formação e desenvolvimento, e de muitas maneiras o ajudou a alcançar os resultados que temos hoje.

A própria natureza de dar tudo para a vida das pessoas foi o mais confortável possível. Ao longo do tempo, a borracha foi descoberto, ele esclareceu suas propriedades notáveis. O homem aprendeu a usar a comida para o amido, na técnica – celulose. polímero natural e é uma cânfora, que também é conhecido desde os tempos antigos. Resinas, proteínas, ácidos nucleicos – são todos os exemplos de compostos sob consideração.

A estrutura de polímeros naturais

Nem todos os membros desta classe de compostos têm a mesma estrutura. Assim, polímeros naturais e sintéticos podem variar consideravelmente. Suas moléculas são orientadas de modo que o mais rentável e conveniente de existir em termos de energia. No entanto, muitas espécies naturais são capazes de inchar e a sua estrutura durante o processo de mudança. Existem diversas variantes mais comuns da estrutura da cadeia:

  • linear;
  • ramificado;
  • estreladas;
  • plana;
  • mesh;
  • fita;
  • pente.

representantes macromoléculas artificiais e sintéticos têm uma muito grande massa, um enorme número de átomos. Eles são criados com propriedades especificamente desejadas. Portanto, a estrutura do seu planejado originalmente para o homem. polímeros naturais também são muitas vezes quer linear ou de malha na estrutura.

Exemplos de macromoléculas naturais

polímeros naturais e sintéticos são muito próximos uns dos outros. Após a primeira tornando-se a base para um segundo. Exemplos de tais transformações são muitos. Aqui estão alguns deles.

  1. plástico convencional leitoso branco – este é um produto obtido por meio de tratamento de celulose com ácido nítrico, com a adição de cânfora natural. A reacção de polimerização resulta no endurecimento do polímero obtido e a conversão para o produto desejado. Um plastificante – cânfora, tornando-a capaz de amolecer quando aquecidos e alterar a sua forma.
  2. Acetato de seda, fibras de cupramónio, viscose – são todos exemplos dos fios, fibras, os quais são obtidos com base em celulose. Tecidos fabricados a partir de algodão natural e linho não são tão fortes, não é brilhante, fácil de vinco. Mas análogos artificiais dessas deficiências desfavorecidas, o que torna seu uso é muito atraente.
  3. pedra artificial, materiais de construção, misturas, couro – é também exemplos de polímeros derivados de materiais naturais.

Uma substância que é um polímero natural, e podem ser utilizados na sua forma verdadeira. Tais exemplos são muitos:

  • resina;
  • âmbar;
  • amido;
  • amilopectina;
  • celulose;
  • peles;
  • lã;
  • algodão;
  • seda;
  • cimento;
  • argila;
  • cal;
  • proteínas;
  • ácido nucleico e assim por diante.

É claro que diante de nós uma classe de compostos é muito grande, praticamente importante e significativo para as pessoas. Agora, vamos considerar com mais detalhes alguns representantes de polímeros naturais, que são muito populares no momento.

Seda e lã

A fórmula do complexo natural polímero seda, porque a sua composição química é expressa pelas seguintes componentes:

  • fibroína;
  • sericina;
  • ceras;
  • gorduras.

Ele mesmo principal proteína – fibroína, tem um membro de espécies mais aminoácidos. Se estiver presente para a cadeia polipeptídica, isto será semelhante a este: (-NH-CH2-CO-NH-CH (CH3) 2-CO- -CO-NH-CH) n. E esta é apenas uma parte dela. Se imaginar que a estrutura por meio de van der Waals junta não menos complexo molécula de proteína de sericina, que são misturados em conjunto numa única conformação com uma cera e gorduras, é compreensível que seja difícil descrever fórmula seda natural.

Até à data, a maior parte deste produto fornece China, para seus espaços abertos, há um habitat natural para o produtor principal – bicho da seda. Anteriormente, desde os tempos antigos, seda natural é muito apreciada. Comprar roupas dele só poderia nobres, as pessoas ricas. Hoje, muitas das características do tecido é pobre. Por exemplo, ele fortemente magnetizados e amassado, além disso, a exposição ao sol perde o seu brilho e manchas. Portanto, mais em utilizar derivados sintéticos dos mesmos.

Lã – que também é um polímero natural como um produto de funções vitais da pele e glândulas sebáceas de animais. Com base neste produto de proteína malhas fabricado, que, como a seda, é um material valioso.

amido

amido natural é uma vida vegetal polímero produto. Produzem-lo como um resultado do processo da fotossíntese e acumulam-se em diferentes partes do corpo. Sua composição química:

  • amilopectina;
  • amilose;
  • alfa-glicose.

A estrutura espacial do amido é muito ramificado, desordenada. Devido a amilopectina incluído, ele é capaz de inchar em água, tornando-se um chamado pasta. Esta solução coloidal é usada na arte e indústria. Medicina, indústria alimentar, produção de adesivos de parede – é também a utilização da substância.

Entre as plantas que contenham a quantidade máxima de amido podem ser identificadas:

  • milho;
  • batata;
  • arroz;
  • trigo;
  • mandioca;
  • aveia;
  • trigo mourisco;
  • bananas;
  • sorgo.

Na base deste biopolímero cozer pão, fazer a massa, cozinhar geléia, cereais e outros produtos alimentares.

celulose

Do ponto de vista da química, da substância – é um polímero cuja composição é expressa pela fórmula (C 6 H 5 O 5) n. cadeia de unidade de monómero é um beta-glicose. Principal local de conteúdo de celulose – são as paredes celulares das plantas. É por isso que a madeira – uma valiosa fonte deste composto.

Celulose – um polímero natural que tem uma estrutura espacial linear. Ele é usado para a produção dos seguintes tipos de produtos:

  • celulose e produtos de papel;
  • peles artificiais;
  • diferentes tipos de fibras sintéticas ou artificiais;
  • algodão;
  • plásticos;
  • sem fumo em pó;
  • filmes e assim por diante.

É óbvio que o seu valor industrial é grande. Para este composto pode ser usado na produção, deve ser para começar a extrair das plantas. Isso é feito por cozimento contínuo de madeira em dispositivos especiais. O tratamento posterior, bem como os reagentes utilizados para a digestão são diferentes. Existem várias maneiras:

  • sulfito;
  • nitrato;
  • o refrigerante;
  • sulfato.

Após tal tratamento, o produto ainda contém impurezas. No coração desta lignina e hemicelulose. Para se livrar deles, a pasta é tratada com cloro ou alcalino.

Em humanos, não há como catalisadores biológicos que conseguiram quebrar este biopolímero complexa. No entanto, alguns animais (herbívoros), adaptado para este. Seu estômago resolver certas bactérias que fazem isso por eles. Em vez disso organismos derivar energia para a vida e habitat. Esta forma de simbiose é extremamente benéfico para ambas as partes.

borracha

Este polímero natural que tem valor econômico valioso. Pela primeira vez foi descrito por Robert Cook, que em uma de suas viagens encontrou. Aconteceu assim. Após o desembarque na ilha, onde os nativos viveu desconhecido para ele, ele foi calorosamente recebidos por eles. Sua atenção foi atraída pelas crianças locais, que têm desempenhado um tema incomum. Este corpo esférico é repelido do chão e levantou-se no ar, em seguida, devolvido.

Pergunte a população local sobre o que é feito de este brinquedo, Cook aprendeu que este solidifica o suco de uma árvore – Hevea. Muito mais tarde, verificou-se que esta é uma borracha biopolímero.

A natureza química do composto conhecido – é isopreno, polimerização submetidos natural. borracha de fórmula (C 5 H 8) n. Suas propriedades, devido a que ele é tão altamente considerado, como segue:

  • elasticidade;
  • durabilidade;
  • isolamento eléctrico;
  • estanque.

No entanto, existem desvantagens. Em condições de frio torna-se frágeis e quebradiços, eo calor – pegajoso e viscoso. É por isso que houve uma necessidade para a síntese de análogos de base de artificial ou sintético. borrachas hoje são amplamente utilizados em engenharia e aplicações industriais. Os produtos mais importantes baseados neles:

  • borracha;
  • ébano.

âmbar

É um polímero natural, porque na sua estrutura representa resina, é a forma fóssil. A estrutura espacial é um polímero amorfo estrutural. Muito combustível, você pode acendê-lo com a chama de uma partida. Possui propriedades luminescentes. Esta é uma qualidade muito importante e valiosa, que é usada em negócios de jóias. A jóia baseada em âmbar é muito bonita e em demanda.

Além disso, este biopolímero também é usado para fins médicos. Também produz lixa, revestimentos de verniz para várias superfícies.