संघनन पोलिमराइजेसनको बारेमा छलफल गर्ने उदाहरण प्रश्नहरू
संघनन पोलिमराइजेशन एक प्रकारको पोलिमराइजेशन प्रतिक्रिया हो जसले पानी, मेथानोल, वा HCl जस्ता साना अणुहरूको उन्मूलन मार्फत मोनोमरहरूलाई जोडेर पोलिमरहरू उत्पादन गर्दछ। यो प्रक्रियाले दैनिक जीवनमा प्रयोग हुने विभिन्न पोलिमर सामग्रीहरूको संश्लेषणमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। यस लेखमा, हामी उदाहरणहरू अन्वेषण गर्नेछौं र यस अवधारणाको हाम्रो बुझाइलाई गहिरो बनाउन कन्डेन्सन पोलिमराइजेशनको बारेमा छलफल गर्नेछौं।
संघनन पोलिमराइजेसनको परिचय
प्रश्नहरूमा गहिरिएर जानु अघि, कन्डेन्सेसन पोलिमराइजेसनलाई नजिकबाट हेरौं। कन्डेन्सेसन पोलिमराइजेसन भनेको कार्यात्मक समूहहरू भएका दुई वा बढी मोनोमरहरूको प्रतिक्रिया मार्फत पोलिमर गठनको प्रक्रिया हो, सामान्यतया उप-उत्पादनको रूपमा पानी जस्ता साना अणुहरूको उन्मूलनको साथ। परिणामस्वरूप पोलिमरमा मोनोमरहरू भन्दा धेरै उच्च आणविक भार हुन्छ। कन्डेन्सेसन पोलिमराइजेसनका सामान्य उदाहरणहरू पोलिस्टर र पोलिमाइडहरूको गठन हुन्।
कन्डेन्सेसन पोलिमराइजेसनबाट पोलिमरका उदाहरणहरू
१. पलिएस्टर: टेरेफ्थालिक एसिड (बेन्जिन-डाइकार्बोक्सिलेट) को इथिलीन ग्लाइकोलसँगको प्रतिक्रियाबाट बनेको। उदाहरण उत्पादन: PET (पोलिइथिलीन टेरेफ्थालेट)।
२. पोलिअमाइड (नायलन): हेक्सामेथिलिन डायमाइनसँग एडिपिक एसिडको प्रतिक्रियाबाट बनेको। उदाहरण उत्पादन: नायलन-६६।
३. पोलिकार्बोनेट: बिस्फेनोल ए र फोसजीन बीचको प्रतिक्रियाबाट बनेको।
संघनन पोलिमराइजेसनको बारेमा छलफल गर्ने उदाहरण प्रश्नहरू
तल केही उदाहरण प्रश्नहरू र छलफलहरू दिइएका छन् जसले तपाईंलाई कन्डेन्सेसन पोलिमराइजेसन प्रक्रिया बुझ्न मद्दत गर्न सक्छन्।
प्रश्न १: पलिएस्टरको गठन
प्रश्न: इथिलीन ग्लाइकोल र टेरेफ्थालिक एसिडबाट पलिएस्टर बन्ने प्रतिक्रिया व्याख्या गर्नुहोस्। परिणामस्वरूप पोलिमरको संरचना कोर्नुहोस् र पोलिमरको सबैभन्दा सानो भागको सापेक्ष आणविक द्रव्यमान गणना गर्नुहोस्।
छलफल:
इथिलीन ग्लाइकोल (CH₂OH-CH₂OH) र टेरेफ्थालिक एसिड (C₆H₄(COOH)₂) बीचको संक्षेपण प्रतिक्रियाबाट पलिएस्टर बन्छ।
यो गठन प्रतिक्रियालाई निम्नानुसार लेख्न सकिन्छ:
\[ n \, (\text{CH}_2\text{OH-CH}_2\text{OH}) + n \, (\text{C}_6\text{H}_4(\text{COOH})_2) \rightarrow (\text{O}-\text{C}_6\text{H}_4-\text{COO}-\text{CH}_2-\text{O})_n + 2n\, \text{H}_2\text{O} \]
यस पलिएस्टरको गठनले उप-उत्पादनको रूपमा पानी उत्पादन गर्छ। पलिएस्टरको आधारभूत संरचना निर्धारण गर्न, हामीले पोलिमर चेनको दोहोरिने भाग हेर्नु पर्छ:
PET (पोलिथिलीन टेरेफ्थालेट) को आधारभूत संरचना:
\[
\text{-O-}\text{C}_6\text{H}_4\text{-COO-CH}_2\text{-CH}_2\text{-}
\]
पलिएस्टरको सबैभन्दा सानो एकाइको सापेक्षिक आणविक द्रव्यमान निम्नानुसार गणना गर्न सकिन्छ:
– -CH₂-CH₂-O- को आणविक द्रव्यमान (H₂O बिना इथाइलिन ग्लाइकोल): ६० ग्राम/मोल
– -COO- (एस्टर समूह) को आणविक द्रव्यमान: ४४ ग्राम/मोल
– C₆H₄ को आणविक द्रव्यमान (H₂O बिनाको बेन्जिन): ७६ ग्राम/मोल
सबैभन्दा सानो भागको आणविक पिण्डको योगफल:
\[
६० + ४४ + ७६ = १८० \, \पाठ{g/mol}
\]
प्रश्न २: पोलिमाइडको गठन (नायलॉन-६,६)
प्रश्न: एडिपिक एसिड र हेक्सामेथिलिन डायमिनको संक्षेपण पोलिमराइजेशन प्रतिक्रिया मार्फत नायलन-६,६ बन्ने प्रक्रिया व्याख्या गर्नुहोस्। नायलन-६,६ को आधारभूत एकाइ संरचना समावेश गर्नुहोस् र सबैभन्दा सानो एकाइको सापेक्ष आणविक द्रव्यमान गणना गर्नुहोस्।
छलफल:
नायलन-६,६ एडिपिक एसिड (HOOC-(CH₂)₄-COOH) र हेक्सामेथिलिन डायमाइन (H₂N-(CH₂)₆-NH₂) बीचको संक्षेपण प्रतिक्रियाबाट बनेको हुन्छ।
गठन प्रतिक्रिया हो:
\[ n \, (\text{HOOC-(CH}_2\text{)}_4\text{ -COOH}) + n \, (\text{H}_2\text{N-(CH}_2\text{)}_6\text{ -NH}_2) \rightarrow (\text{-NH-(CH}_2\text{)}_6\text{-NH-CO-(CH}_2\text{)}_4\text{-CO-})_n + 2n \, \text{H}_2\text{O} \]
नायलन-६,६ को आधारभूत संरचना:
\[
\text{-NH-(CH}_2\text{)}_6\text{-NH-CO-(CH}_2\text{)}_4\text{-CO-}
\]
सबैभन्दा सानो एकाइको सापेक्षिक आणविक द्रव्यमान:
– -NH-(CH₂)₆-NH- (हेक्सामिथिलिन डायमाइन घटाएर H₂O) को आणविक भार: ११४ ग्राम/मोल
– -CO-(CH₂)₄-CO- (H₂O बिनाको एडिपिक एसिड) को आणविक भार: १४२ ग्राम/मोल
सबैभन्दा सानो भागको आणविक पिण्डको योगफल:
\[
११४ + १४२ = २५६ \, \पाठ{g/mol}
\]
प्रश्न ३: पोलिकार्बोनेट
प्रश्न: बिस्फेनोल ए र फोस्जिनको प्रतिक्रियाले पोली कार्बोनेट कसरी बन्छ? पोली कार्बोनेटको आधारभूत संरचना कोर्नुहोस् र सबैभन्दा सानो एकाइको सापेक्ष आणविक द्रव्यमान गणना गर्नुहोस्।
छलफल:
पोलिकार्बोनेट बिस्फेनोल ए (C₁₅H₁₆O₂) र फस्जिन (COCl₂) बीचको प्रतिक्रियाबाट बन्छ।
गठन प्रतिक्रिया यसरी लेख्न सकिन्छ:
n + २n \, \पाठ{HCl} \]
पोलिकार्बोनेटको आधारभूत संरचना:
\[
\text{-O-CO-OC}_6\text{H}_4\text{C}(\text{CH}_3)_2\text{C}_6\text{H}_4\text{O}-
\]
सबैभन्दा सानो एकाइको सापेक्षिक आणविक द्रव्यमान:
– C₆H₄-C(CH₃)₂-C₆H₄ को आणविक भार (H₂O बिना बिस्फेनोल A): २२४ ग्राम/मोल
-COO- को आणविक द्रव्यमान: २८ ग्राम/मोल
सबैभन्दा सानो भागको आणविक पिण्डको योगफल:
\[
११४ + १४२ = २५६ \, \पाठ{g/mol}
\]
केसिम्पुलन
यस लेखमा, हामीले यस प्रक्रियाबाट उत्पादित केही प्रसिद्ध पोलिमरहरूको आधारभूत प्रतिक्रियाहरू र संरचनाहरूलाई समेट्दै, संक्षेपण पोलिमराइजेसनको अवधारणाको बारेमा छलफल गरेका छौं। उदाहरणहरू र छलफलहरू प्रदान गरेर, यो लेखले यी प्रतिक्रियाहरू कसरी काम गर्छन् र हामी पोलिमर शृङ्खलामा सबैभन्दा सानो एकाइहरूको सापेक्ष आणविक द्रव्यमान कसरी गणना गर्न सक्छौं भनेर स्पष्ट पार्ने लक्ष्य राख्छ। संक्षेपण पोलिमराइजेसनको राम्रो बुझाइ आवश्यक छ किनभने यो प्रक्रिया उद्योगमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ अद्वितीय गुणहरू र अनुप्रयोगहरूको विस्तृत दायरा भएका विभिन्न सामग्रीहरू सिर्जना गर्न।
