Pirsên Nimûne û Gotûbêj li ser Pênasîn û Pêkhatina Polîmeran
Polîmer pêkhateyên makromolekuler in ku ji yekîneyên dubarekirî yên wekî monomer têne zanîn pêk tên. Di kîmyayê de, polîmer di rêzek fireh ji sepanan de, ji pîşesaziyên plastîk û tekstîlê bigire heya biyotibbê, roleke girîng dilîzin. Ev gotar dê li ser pênaseya polîmeran û avahiya wan nîqaş bike, û her weha çend mînakên pirsgirêk û çareseriyan peyda bike da ku têgihîştina me ya vê têgehê kûrtir bike.
Têgihîştina Polîmeran
Peyva polîmer ji peyvên "poly", ku tê wateya gelek, û "mer", ku tê wateya yekîne an perçeyek, tê. Ji ber vê yekê, bi rastî, polîmer molekulek mezin e ku ji gelek yekîneyên piçûktir ên bi navê monomer pêk tê. Ev monomer bi rêya reaksiyonên polîmerîzasyonê têne hev û avahiyên zincîra dirêj çêdikin.
Nimûneyên Polîmerên Xwezayî û Sentetîk:
1. Polîmerên Xwezayî:
- Seluloz: Ji monomerên glukozê yên di dîwarên şaneyên nebatan de pêk tê.
- Proteîn: Ji asîdên amînî yên wekî monomer pêk tê.
- Lastîka xwezayî: Ji polîmera îzoprenê hatiye çêkirin.
2. Polîmerên Sentetîk:
– Polîetîlen (PE): Di çêkirina kîsikên plastîk de tê bikaranîn.
- Polîpropîlen (PP): Di gelek konteynerên plastîk û kelûpelên malê de tê bikaranîn.
– Polîvînîl klorîd (PVC): Materyal ji bo boriyan û alavên bijîşkî.
Pêkhateya Polîmer
Ji aliyê avahîsaziyê ve, polîmer dikarin li gorî şekil û rêzkirina zincîrên xwe bibin çend celeb. Cureyên avahiyên polîmer ev in:
1. Pêkhateya Xêzî:
– Polîmerên bi avahiyeke xêzikî zincîrên dirêj û rasterast ên monomerên bi hev ve girêdayî hene. Nimûne polîetîlen û polîstîren in.
2. Pêkhateya Şaxê:
– Polîmerên şaxkirî zincîreke sereke heye ku şaxên kurt ji zincîra sereke derdikevin. Nimûneyek polîpropîlena şaxkirî ye.
3. Avahiya Torê (Girêdayî):
- Van polîmeran zincîrên ku bi hev ve girêdayî ne hene da ku toreke sê-alî ava bikin. Nimûne rezîna epoksî û bakelît in.
4. Avahiya Kopolimera Blokê:
- Ji du an bêtir cureyên monomeran pêk tê ku bi awayekî rêkûpêk hatine rêzkirin û li ser zincîra polîmer blokên taybetî çêdikin. Nimûneyek SBS (stîren-bûtadîen-stîren) e.
Pirsên Nimûne û Gotûbêj
Ji bo ku wate û avahiya polîmeran çêtir were fêmkirin, li vir çend mînakên pirsan û nîqaşên wan hene.
Pirs 1:
Pirsyar: Sê cudahîyên sereke yên di navbera polîmerên termoplastîk û termoset de binav bike!
Nîqaş:
- Termoplastîk:
- Dema ku tê germkirin dihele û dema ku tê sarkirin hişk dibe, ev pêvajo dikare gelek caran were dubarekirin.
- Pêkhateya molekulî xêzikî an jî hinekî şaxkirî ye.
- Mînak: Polîetîlen (PE), Polîpropîlen (PP).
- Termoset:
- Dema ku germ dibin, guherînên kîmyayî yên bêveger derbas dikin, germkirina yekem wan hişk dike, lê paşê ew dîsa nikarin werin helandin.
- Xwedî avahiyek torê ya sê-alî ya neguherbar e.
- Mînak: rezîna epoksî, bakelît.
Pirs 2:
Pirsyar: Meriv çawa giraniya molekulî ya navînî (Mn) û giraniya molekulî ya navînî (Mw) ya polîmerekê diyar dike?
Nîqaş:
- Giraniya Molekulî ya Navînî ya Hejmarê (Mn):
– Mn = Σ(Ni Mi) / ΣNi
– Li vir Ni hejmara molekulên bi giraniya molekulî Mi ye.
– Giraniya Molekulî ya Navînî (Mw):
– Mw = Σ(Ni Mi^2) / Σ(Ni Mi)
– Mw giraniyek mezintir dide molekulên bi giraniya molekulî ya bilindtir û bi gelemperî ji Mn mezintir e.
Pirs 3:
Pirsyar: Ji vê hevokê cureyê polîmerê diyar bike: "Ev polîmer xwedî avahiyek bingehîn e ku ji yekîneyên dubarekirî yên etîlenê pêk tê û xwedî taybetmendiyên nermtir e."
Nîqaş:
- Li gorî gotina ku polîmer ji yekîneyên dubarekirî yên etîlenê pêk tê û xwedî taybetmendiyên nerm e, polîmer bi îhtîmaleke mezin Polîetîlen (PE) ye.
Pirs 4:
Pirsyar: Pêvajoyên polîmerîzasyona lêzêdekirinê û polîmerîzasyona kondensasyonê bi dayîna mînakan ji bo her yekê rave bikin.
Nîqaş:
- Polîmerîzasyona Zêdekirinê:
- Pêvajoya ku tê de monomerên bi girêdanên ducarî (mînak, alken) bêyî çêbûna berhemên alîgir bi hev re têne yek kirin.
- Mînak: Polîetîlen ji etîlenê.
– n(C2H4) → [-CH2-CH2-]n
- Polîmerîzasyona Kondensasyonê:
- Pêvajoyek e ku tê de du an bêtir monomer bi du komên fonksiyonel ên cûda reaksiyonê dikin, polîmerek çêdikin û berhemên alîgir ên wekî av an metanolê çêdikin.
- Mînak: Nylon-6,6 ji heksametîlendîamîn û asîda adîpîk.
– H2N-(CH2)6-NH2 + HOOC-(CH2)4-COOH → [-NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)4-CO-]n + 2nH2O
Pirs 5:
Pirsyar: Di polîmerîzasyonê de bi regiospecificity tê çi wateyê û ew çawa bandorê li avahiya polîmer dike?
Nîqaş:
– Taybetmendiya Herêmî:
- Regiospecificity behsa rêkûpêkiya ku monomer di zincîrê de tevlî dibin dike, û rêzkirina girêdanên kîmyewî diyar dike.
- Polîmer dikarin xwedî avahiyên îzotaksîk (hemû cîgir li aliyekî zincîrê ne), sîndîyotaksîk (cîgir di pozîsyonê de bi guherbarî ne), an jî ataktîk (cîgir bi awayekî rasthatî têne belavkirin) bin.
- Mînak: Polipropîlen dikare wekî PP-ya îzotaktîk, PP-ya sîndîyotaktîk, an PP-ya ataktîk were çêkirin ku bandorê li taybetmendiyên wê yên fîzîkî dike, wekî krîstalînîtî û xala helandinê.
Xelasî
Polîmer, li gorî celebê monomer û çawaniya rêzkirina wan di zincîra polîmer de, xwedî cûrbecûr avahî û taybetmendî ne. Têgihîştina avahî û avahiya polîmeran, û her weha çawaniya sentezkirina wan, ji bo sepandina wan di pîşesazî û teknolojiyê de girîng e. Temrîn û nîqaşên ku têne dayîn di heman demê de dibin alîkar ku têgehên bingehîn ên girîng di kîmyaya polîmeran de xurt bibin. Bi têgihîştinek baş, em dikarin di pêşerojê de polîmeran di cûrbecûr sepanên nûjen de bikar bînin.
