Полимерлердин аныктамасы жана түзүлүшү
Полимер – бул коваленттик байланыштар аркылуу байланышкан мономер деп аталган көптөгөн жөнөкөй кайталануучу бирдиктерден турган макромолекула. "Полимер" термини грек тилинде "poly" (көп) жана "бөлүк" же "бирдик" дегенди билдирген "meros" сөздөрүнөн келип чыккан. Полимерлер табигый же жасалма болушу мүмкүн жана алар биздин күнүмдүк жашообуздун көптөгөн аспектилеринде маанилүү ролду ойнойт.
Бул макалада биз полимерлер деген эмне экенин, алардын классификациясын, негизги түзүлүшүн жана аларды ар кандай өнөр жай жана коммерциялык колдонмолор үчүн ушунчалык баалуу кылган физикалык жана химиялык мүнөздөмөлөрүн талкуулайбыз.
Полимерлерди түшүнүү
Полимер – бул көптөгөн мономер бирдиктеринин кайталанышынан пайда болгон чоң молекулярдык түзүлүшкө ээ химиялык кошулма. Мономерлер – бул полимер чынжырында кайталануучу бирдиктерди пайда кылуу үчүн реакцияга кире алган кичинекей молекулалар. Бул бириктирүү процесси полимерлешүү деп аталат.
Полимерлерди келип чыгышы (табигый же синтетикалык), түзүлүшү (сызыктуу, бутактуу же тармактуу) жана физикалык касиеттери (термосет, термопластикалык же эластомер) сыяктуу ар кандай параметрлерге жараша классификациялоого болот.
1. Табигый полимерлер: Мисал катары белокторду, целлюлозаны жана табигый каучукту келтирүүгө болот. Алар жаратылышта кездешет жана тирүү организмдер тарабынан биологиялык процесстер аркылуу өндүрүлөт.
2. Синтетикалык полимерлер: Мисал катары полиэтилен, полипропилен жана поливинилхлоридди келтирүүгө болот. Алар лабораторияларда же заводдордо химиялык полимерлөө ыкмаларын колдонуу менен жасалат.
Полимердин түзүлүшү
Полимерлер алардын касиеттерине таасир этүүчү ар кандай типтеги түзүлүштөргө ээ болушу мүмкүн. Түзүлүштөрдүн үч негизги түрү бар: сызыктуу, бутактанган жана тармактык (же үч өлчөмдүү).
1. Сызыктуу полимерлер: Сызыктуу полимерлерде мономерлер биригип, узун, түз чынжырларды пайда кылышат. Бул полимерлер, адатта, белгилүү бир эриткичтерде эрип, термопластикалык касиеттерди көрсөтөт, башкача айтканда, аларды эритип, кайра формага келтирүүгө болот. Сызыктуу полимерлердин мисалдарына полиэтилен жана полипропилен кирет.
2. Бутактанган полимерлер: Бутактанган полимер структуралары туташкан бутактары бар негизги чынжырдан турат. Бул бутактар полимердин тыгыздыгына жана кристаллдуулугуна таасир этет. Бутактанган полимердин мисалы катары крахмалдагы амилопектинди келтирүүгө болот, ал эритмеде аз илешкектүүлүктү камсыз кылат.
3. Тармактык же үч өлчөмдүү (3D) полимерлер: Бул жерде полимер чынжырлар чынжырлардын ортосундагы кайчылаш байланыш аркылуу үч өлчөмдүү тармакты түзөт. Бул тармактык полимерлер, адатта, катуу, катуу болот жана пайда болгондон кийин кайра эритилбейт. Үч өлчөмдүү полимерлердин мисалдары эпоксиддик чайыр жана бакелит.
Физикалык касиеттерге негизделген классификация
1. Термопластиктер: Ысытуу менен жумшартылып, муздатуу менен катуулантылышы мүмкүн болгон полимерлер. Аларды баштапкы материалдык касиеттерин жоготпостон кайра-кайра формага келтирүүгө болот. Мисал катары полиэтилен жана полистиролду келтирүүгө болот.
2. Термосет: Бул полимерлер биринчи жолу ысытылганда туруктуу химиялык өзгөрүүлөргө дуушар болот жана кайра ысытуу менен жумшартылбайт. Алар, адатта, термопластиктерге караганда бекемирээк жана ысыкка туруктуураак. Термосеттердин мисалдары катары бакелит жана меламинди келтирүүгө болот.
3. Эластомерлер: Эластомерлер – бул жогорку ийкемдүүлүккө ээ полимерлер, деформация же деформация алынып салынгандан кийин баштапкы формасына кайтып келүүгө жөндөмдүү. Табигый каучук жана силикон эластомерлердин мисалдары болуп саналат.
Полимерлердин химиялык жана физикалык касиеттери
Полимерлердин химиялык жана физикалык касиеттери алардын ар кандай тармактарда колдонулушун аныктоодо маанилүү ролду ойнойт. Айрым маанилүү касиеттерге төмөнкүлөр кирет:
1. Тыгыздык: Материалдын салмагына жана бекемдигине таасир этет. Тыгыздыгы төмөн полимерлер, адатта, жеңилирээк жана ийкемдүү болот.
2. Эрүү температурасы жана кайноо температурасы: Полимердин эрий баштаган же кайнай баштаган температурасы полимердин термикалык туруктуулугун көрсөтөт.
3. Механикалык бекемдик: Созууга туруктуулукту, соккуга туруктуулукту, катуулукту жана ийкемдүүлүктү камтыйт. Бул касиеттер полимердин жүктөмдөргө жана басымга туруштук берүү жөндөмүн аныктайт.
4. Ысыкка жана отко чыдамдуулугу: Айрым полимерлер чирип же күйбөй туруп, жогорку температурага туруштук бере тургандай кылып иштелип чыккан.
5. Химиялык туруктуулук: Полимердин ар кандай агенттердин (мисалы, кислоталардын, щелочтордун жана эриткичтердин) химиялык чабуулуна касиеттери же түзүлүшү өзгөрбөстөн туруштук берүү жөндөмү.
Полимердин колдонулушу
Полимерлердин касиеттеринин ар түрдүүлүгүнө байланыштуу, алар ар кандай тармактарда колдонулат:
1. Пластмасса өнөр жайы: Полиэтилен жана полипропилен сыяктуу термопластикалык полимерлер бөтөлкөлөрдөн жана баштыктардан баштап, автомобиль тетиктерине чейин ар кандай пластик буюмдарын жасоодо колдонулат.
2. Медициналык: Полиэтиленгликоль жана поли-(лактид-ко-гликолид) сыяктуу биологиялык жактан шайкеш полимерлер имплантаттар, медициналык аппараттар жана узак мөөнөттүү таасир берүүчү дары-дармектер сыяктуу медициналык колдонмолордо колдонулат.
3. Текстиль: Нейлон, полиэстер жана акрил сыяктуу полимер булалары кездемелерди, кийим-кечелерди жана башка текстиль буюмдарын жасоодо колдонулат.
4. Таңгактоо: Поливинилхлорид (ПВХ) жана полиэтилентерефталат (ПЭТ) сыяктуу ийкемдүү жана өтө бышык полимерлер көбүнчө тамак-ашты, суусундуктарды жана башка керектөөчү товарларды таңгактоо үчүн колдонулат.
5. Электроника: Ийкемдүү электроникада, күн батареяларында жана батареяларда колдонуу үчүн өткөргүч полимерлер иштелип чыгууда.
Жыйынтыктап айтканда, полимерлер биз күн сайын колдонгон көптөгөн технологиялар менен продукциялардын негизинде турган баалуу жана көп функциялуу материалдар болуп саналат. Полимер технологиясынын тынымсыз өнүгүшү менен, бул материалдар өнөр жай инновацияларында жана социалдык прогрессте маанилүү ролду ойной берет деп күтсөк болот.
Penutup
Полимерлер – ар түрдүү түзүлүштөргө жана касиеттерге ээ болгон кызыктуу материалдар, бул аларды күнүмдүк пластмассадан баштап, алдыңкы технологияларга чейин кеңири колдонууда колдонууга мүмкүндүк берет. Полимерлердин түзүлүшүн жана касиеттерин терең түшүнүү андан ары инновацияларды өнүктүрүү жана натыйжалуураак жана туруктуу материалдарды иштеп чыгуу үчүн ачкыч болуп саналат.
