Eisimpleirean de Cheistean a’ Deasbad Poileimearachadh Cuir-ris
’S e poilimearachadh am pròiseas leis am bi monomers—moileciuilean beaga le structaran coltach—a’ tighinn còmhla gus moileciuilean nas motha ris an canar poilimeirean a chruthachadh. Tha dà phrìomh sheòrsa poilimearachaidh ann: poilimearachadh cur-ris agus poilimearachadh co-dhlùthaichte. Bruidhnidh an t-artaigil seo air aon de na seòrsaichean sin, poilimearachadh cur-ris, le cuideam air eisimpleirean agus deasbad gus tuigse nas doimhne a thoirt seachad air a’ bhun-bheachd seo.
A’ Tuigsinn Poileimearachadh Cuir-ris
'S e pròiseas a th' ann am poilimearachadh cur-ris anns am bi monomers a' tighinn còmhla gun mhóileciuilean beaga leithid uisge no HCl a chall. Is iad na monomers a bhios gu cumanta an sàs ann am poilimearachadh cur-ris alcainnean agus alcainnean polarichte, aig a bheil ceanglaichean dùbailte carbon-carbon (C=C). Nuair a bhios na monomers sin ag ath-fhreagairt, bidh na ceanglaichean dùbailte a’ briseadh, a’ leigeil leis na monomers tighinn còmhla ann an slabhraidhean fada.
Am measg eisimpleirean de phoileimeirean a chaidh a dhèanamh le poileimearachadh cur-ris tha polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), agus polyvinyl chloride (PVC). Tha na poileimeirean seo uile cudromach ann an gnìomhachas agus ann am beatha làitheil air sgàth an neart, an seasmhachd, agus an raon farsaing de chleachdaidhean.
Meacanism Poileimearachaidh Cuir-ris
Faodar an dòigh-obrach airson polymerization cur-ris a roinn ann an trì prìomh ìrean:
1. Tòiseachadh: An ìre far a bheil radicals saora no ianan air an cruthachadh gus an ath-bhualadh a thòiseachadh.
2. Sgaoileadh: An ìre far a bheil monomers a’ leantainn air adhart a’ tighinn còmhla gus slabhraidhean fada a chruthachadh.
3. Crìochnachadh: An ìre far a bheil an ath-bhualadh a’ stad leis gu bheil dà shlabhraidh radaigeach saor a’ tighinn còmhla no far a bheil na radaigeach saor a’ coinneachadh ri neach-bacadh.
Gus a dhèanamh nas soilleire, seo deasbad air grunn eisimpleirean de cheistean poileimearachaidh cur-ris.
Ceistean Eisimpleir agus Deasbad
Ceist 1: Poileimearachadh Poileitilein
Ceist: Mìnich am pròiseas poileimearachaidh cur-ris airson eitiléin (C2H4) a chruthachadh gus poileitiléin (PE) a chruthachadh, agus cuir a-steach an co-aontar ath-bhualadh a thachras.
Deasbad:
– Tòiseachadh:
Faodar tòiseachadh a choileanadh le bhith a’ cleachdadh chatalaichean no radicals saora. Gabhamaid ris gu bheil sinn a’ cleachdadh radicals saora. Faodaidh luchd-tòiseachaidh radical mar bheinsoil piorocsaid (C14H10O4) radicals saora a leigeil ma sgaoil nuair a thèid an teasachadh.
\[
C14H10O4 \rightarrow 2C6H5COO^{\cdot}
\]
– Sgaoileadh:
Ionnsaichidh na radaigeachan seo na ceanglaichean dùbailte anns a’ mhonamair eitile, a’ toirt a-mach radaigeachan ùra a dh’ fhaodas leantainn air adhart a’ toirt ionnsaigh air an ath mhonamair.
\[
R^{\cdot} + CH2=CH2 \rightarrow R-CH2-CH2^{\cdot}
\]
An ath rud, cumaidh na radicals aig ceann na slabhraidh orra a’ cur monomers ethylene ris gus am bi an t-sreath nas fhaide.
\[
R-CH2-CH2^{\cdot} + nCH2=CH2 \rightarrow R-(CH2-CH2)_n^{\cdot}
\]
– Crìochnachadh:
Faodaidh crìochnachadh tachairt tro bhith a’ cothlamadh dà shlabhraidh radaigeach no le ath-bhualadh eadar radaigeach agus inhibitor.
\[
R-(CH2-CH2)_n^{\cdot} + R-(CH2-CH2)_m^{\cdot} \rightarrow R-(CH2-CH2)_{n+m}-R
\]
Is e polyethylene (PE) an toradh deireannach, poileimear air a dhèanamh le bhith a’ cothlamadh mòran monomers ethylene (\(n\) ethylene).
Ceist 2: Poileimearachadh Polystyrene
Ceist: Tha gnìomhachas ceimigeach airson poileimear a dhèanamh bhon mhonamair steirion (C8H8). Mìnich an ath-bhualadh poileimearachaidh a tha a’ tachairt agus sgrìobh structar poileisteirin.
Deasbad:
– Tòiseachadh:
Dìreach mar a tha le polyethylene, feumar radicals saora gus an ath-bhualadh a thòiseachadh. Abair gu bheil sinn a’ cleachdadh radicals peroxide.
\[
ROOR \rightarrow 2RO^{\cdot}
\]
– Sgaoileadh:
Bidh radicals saor a’ toirt ionnsaigh air monomers styrene aig a bheil ceanglaichean dùbailte carbon-carbon.
\[
RO^{\cdot} + C6H5-CH=CH2 \rightarrow RO-C6H5-CH^{\cdot}-CH3
\]
Bheir an ìre iomadachaidh air na radicals sin leantainn air adhart a’ toirt ionnsaigh air monomers styrene eile.
\[
RO-C6H5-CH^{\cdot}-CH3 + n(C6H5-CH=CH2) \rightarrow RO-(C6H5-CH-CH2)_n-C6H5-CH^{\cdot}-CH3
\]
– Crìochnachadh:
Bidh crìochnachadh a’ tachairt nuair a choinnicheas dà shlabhraidh poileimeir radaigeach.
\[
RO-(C6H5-CH-CH2)_n^{\cdot} + RO-(C6H5-CH-CH2)_m^{\cdot} \rightarrow RO-(C6H5-CH-CH2)_{n+m}-RO
\]
Is e slabhraidh fhada a th’ anns an structar polystyrene (PS) a thig às a sin, anns a bheil aonadan monomer styrene a tha ag ath-aithris.
Ceist 3: Poileimearachadh Polyvinyl Chloride (PVC)
Ceist: Thoir cunntas air poileimearachadh cur-ris monomer clòraid bhìnil (C2H3Cl), agus thoir eisimpleirean de chleachdaidhean clòraid phoilibhìnil (PVC).
Deasbad:
– Tòiseachadh:
Dìreach mar an eisimpleir roimhe, bidh radicals saor air an dèanamh bho phìorocsaid.
\[
ROOR \rightarrow 2R-O^{\cdot}
\]
– Sgaoileadh:
Bidh radicals saor a’ toirt ionnsaigh air na ceanglaichean dùbailte ann am monomers vinyl chloride.
\[
RO^{\cdot} + CH2=CHCl \rightarrow RO-CH2-CHCl^{\cdot}
\]
Tha iomadachadh a’ leantainn le aonadan monomer a’ tighinn còmhla gus an t-sreath a leudachadh.
\[
RO-CH2-CHCl ^{\cdot} + nCH2=CHCl \rightarrow RO-(CH2-CHCl)_n^{\cdot}
\]
– Crìochnachadh:
Bidh crìochnachadh a’ tachairt nuair a thig dà shlabhraidh radaigeach còmhla.
\[
RO-(CH2-CHCl)_n^{\cdot} + RO-(CH2-CHCl)_m^{\cdot} \rightarrow RO-(CH2-CHCl)_{n+m}-RO
\]
'S e polaimear a th' ann am polaivinil clòraid (PVC) a thathas a' dèanamh agus a' cleachdadh ann an diofar thagraidhean leithid pìoban uisge, càbaill dealain, agus diofar thoraidhean plastaig eile.
Co-dhùnadh
'S e pròiseas ceimigeach cudromach a th' ann am poilimearachadh cur-ris anns a bheil monomers air an cur còmhla gun mholacilean beaga a leigeil ma sgaoil. Le bhith a' tuigsinn nan dòighean-obrach agus na h-ath-bheachdan a tha an lùib poilimearachadh cur-ris, leithid an fheadhainn a chithear ann am polyethylene, polystyrene, agus PVC, bidh sinn gar cuideachadh le bhith ag ionnsachadh agus a' cur an sàs an eòlais seo ann an gnìomhachas agus ann am beatha làitheil. Tro na h-eisimpleirean agus na còmhraidhean seo, is urrainn dhuinn tuigse nas doimhne fhaighinn air na pròiseasan agus na toraidhean a thig bho phoilimearachadh cur-ris, a bharrachd air na cleachdaidhean practaigeach aige a bheir buaidh air teicneòlas agus beatha an latha an-diugh.
