Polimerlərin tərifi və quruluşu
Polimerlər, monomerlər kimi tanınan və kovalent rabitə ilə bir-birinə bağlı olan bir çox sadə təkrarlanan vahidlərdən ibarət makromolekullardır. "Polimer" termini yunanca "çoxlu" mənasını verən "poly" və "hissə" və ya "vahid" mənasını verən "meros" sözlərindən gəlir. Polimerlər ya təbii, ya da süni ola bilər və gündəlik həyatımızın bir çox aspektində mühüm rol oynayırlar.
Bu məqalədə polimerlərin nə olduğunu, onların təsnifatını, əsas quruluşunu və onları müxtəlif sənaye və kommersiya tətbiqləri üçün bu qədər dəyərli edən fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərini müzakirə edəcəyik.
Polimerləri Anlamaq
Polimer, bir çox monomer vahidinin təkrarlanması ilə əmələ gələn böyük molekulyar quruluşa malik kimyəvi birləşmədir. Monomerlər polimer zəncirində təkrarlanan vahidlər əmələ gətirmək üçün reaksiya verə bilən kiçik molekullardır. Bu birləşmə prosesi polimerləşmə kimi tanınır.
Polimerlər mənşə (təbii və ya sintetik), quruluş (xətti, budaqlı və ya şəbəkə) və fiziki xüsusiyyətlər (termoset, termoplastik və ya elastomer) kimi müxtəlif parametrlərə əsasən təsnif edilə bilər.
1. Təbii Polimerlər: Nümunələrə zülallar, sellüloza və təbii kauçuk daxildir. Onlar təbiətdə tapılır və canlılar tərəfindən bioloji proseslər vasitəsilə istehsal olunur.
2. Sintetik Polimerlər: Nümunələrə polietilen, polipropilen və polivinilxlorid daxildir. Onlar kimyəvi polimerləşmə üsullarından istifadə edərək laboratoriyalarda və ya fabriklərdə hazırlanır.
Polimer Quruluşu
Polimerlər, xüsusiyyətlərinə təsir edən müxtəlif növ strukturlara malik ola bilərlər. Üç əsas struktur növü xətti, budaqlı və şəbəkə (və ya üçölçülü)-dür.
1. Xətti Polimerlər: Xətti polimerlərdə monomerlər birləşərək uzun, düz zəncirlər əmələ gətirirlər. Bu polimerlər adətən müəyyən həlledicilərdə həll olur və termoplastik xüsusiyyətlər nümayiş etdirir, yəni əridilə və yenidən formalana bilirlər. Xətti polimerlərə misal olaraq polietilen və polipropileni göstərmək olar.
2. Şaxələnmiş Polimerlər: Şaxələnmiş polimer strukturları bir-birinə bağlı budaqları olan əsas zəncirdən ibarətdir. Bu budaqlar polimerin sıxlığına və kristallığına təsir göstərir. Şaxələnmiş polimerə nümunə olaraq məhlulda aşağı özlülük təmin edən nişastadakı amilopektini göstərmək olar.
3. Şəbəkə və ya Üçölçülü (3D) Polimerlər: Burada polimer zəncirlər zəncirlər arasında çarpaz əlaqə vasitəsilə üçölçülü şəbəkə əmələ gətirir. Bu şəbəkə polimerləri adətən sərt, sərt olur və əmələ gəldikdən sonra yenidən əridilə bilməz. Üçölçülü polimerlərə misal olaraq epoksi qatranı və bakelit göstərmək olar.
Fiziki Xüsusiyyətlərə Əsaslanan Təsnifat
1. Termoplastiklər: Qızdırmaqla yumşalana və soyutmaqla bərkiyə bilən polimerlər. Onlar ilkin material xüsusiyyətlərini itirmədən dəfələrlə yenidən formaya salına bilər. Nümunələrə polietilen və polistirol daxildir.
2. Termoset: Bu polimerlər ilk dəfə qızdırıldıqda daimi kimyəvi dəyişikliklərə məruz qalır və təkrar qızdırılmaqla yumşaldılmır. Onlar ümumiyyətlə termoplastiklərdən daha möhkəm və istiliyə daha davamlıdırlar. Termosetlərə misal olaraq bakelit və melamin göstərmək olar.
3. Elastomerlər: Elastomerlər yüksək elastikliyə malik polimerlərdir və gərginlik və ya deformasiya aradan qaldırıldıqdan sonra orijinal formasına qayıda bilirlər. Təbii rezin və silikon elastomerlərə nümunədir.
Polimerlərin kimyəvi və fiziki xüsusiyyətləri
Polimerlərin kimyəvi və fiziki xüsusiyyətləri onların müxtəlif sənaye sahələrində tətbiqlərinin müəyyən edilməsində mühüm rol oynayır. Bəzi vacib xüsusiyyətlərə aşağıdakılar daxildir:
1. Sıxlıq: Materialın çəkisinə və möhkəmliyinə təsir göstərir. Aşağı sıxlığa malik polimerlər adətən daha yüngül və daha elastik olur.
2. Ərimə nöqtəsi və qaynama nöqtəsi: Polimerin əriməyə və ya qaynamağa başladığı temperatur, polimerin istilik stabilliyinin göstəricisidir.
3. Mexaniki möhkəmlik: Dartılma möhkəmliyi, zərbəyə davamlılıq, sərtlik və elastiklik daxildir. Bu xüsusiyyətlər polimerin yüklərə və təzyiqə davam gətirmə qabiliyyətini müəyyən edir.
4. İstilik və yanğına davamlılıq: Bəzi polimerlər parçalanmadan və ya yanmadan yüksək istilik şəraitinə davam gətirmək üçün hazırlanmışdır.
5. Kimyəvi Müqavimət: Polimerin müxtəlif maddələrin (məsələn, turşular, qələvilər və həlledicilər) kimyəvi hücumuna xassələrində və ya strukturunda dəyişiklik etmədən davam gətirmə qabiliyyəti.
Polimer Tətbiqləri
Müxtəlif xüsusiyyətlərinə görə polimerlər geniş tətbiq sahələrində istifadə olunur:
1. Plastik Sənayesi: Polietilen və polipropilen kimi termoplastik polimerlər şüşə və torbalardan tutmuş avtomobil komponentlərinə qədər müxtəlif plastik məhsullar hazırlamaq üçün istifadə olunur.
2. Tibbi: Polietilen glikol və poli-(laktid-ko-qlikolid) kimi bioloji uyğun polimerlər implantlar, tibbi cihazlar və davamlı təsirli dərmanlar kimi tibbi tətbiqlərdə istifadə olunur.
3. Tekstil: Neylon, poliester və akril kimi polimer liflər parçalar, geyimlər və digər tekstil məmulatlarının hazırlanmasında istifadə olunur.
4. Qablaşdırma: Polivinilxlorid (PVC) və polietilen tereftalat (PET) kimi çevik və yüksək davamlı polimerlər tez-tez qida, içki və digər istehlak məhsullarının qablaşdırılması üçün istifadə olunur.
5. Elektronika: Çevik elektronika, günəş batareyaları və batareyalarda tətbiq üçün keçirici polimerlər hazırlanır.
Nəticə olaraq, polimerlər hər gün istifadə etdiyimiz bir çox texnologiya və məhsulların əsasını təşkil edən dəyərli və çoxfunksiyalı materiallardır. Polimer texnologiyasındakı davamlı inkişaflarla bu materialların sənaye innovasiyasında və sosial tərəqqidə mühüm rol oynamağa davam edəcəyini gözləyə bilərik.
Bağlanır
Polimerlər müxtəlif strukturlara və xüsusiyyətlərə malik maraqlı materiallardır və bu da onların gündəlik plastiklərdən tutmuş qabaqcıl texnologiyalara qədər geniş tətbiq sahələrində istifadəsinə imkan verir. Polimerlərin strukturu və xüsusiyyətlərinin hərtərəfli başa düşülməsi daha da innovasiya və daha səmərəli və dayanıqlı materialların hazırlanması üçün açardır.
