පොලිමර් වල ව්යුහය සහ ගුණාංග අතර සම්බන්ධතාවය
පොලිමර් යනු මොනෝමර් ලෙස හඳුන්වන කුඩා පුනරාවර්තන ඒකක වලින් සමන්විත සාර්ව අණු වේ. විවිධ වර්ගයේ පොලිමර් ස්වභාවධර්මයේ දක්නට ලැබෙන අතර කෘතිමව සංස්ලේෂණය කළ හැකිය. ස්වාභාවික පොලිමර් සඳහා උදාහරණ ලෙස ප්රෝටීන, DNA සහ සෙලියුලෝස් ඇතුළත් වන අතර කෘතිම පොලිමර් සඳහා පොලිඑතිලීන්, පොලිස්ටිරීන්, නයිලෝන් සහ පොලිප්රොපිලීන් ඇතුළත් වේ. ඕනෑම විශාල අණුවක මෙන්, පොලිමර් ව්යුහය එහි භෞතික හා රසායනික ගුණාංග කෙරෙහි සැලකිය යුතු බලපෑමක් ඇති කරයි. මෙම ලිපියෙන් පොලිමර් වල ව්යුහය සහ ගුණාංග අතර සම්බන්ධතාවය පැහැදිලි කර සූරාකෑම කළ හැකි ආකාරය සාකච්ඡා කෙරේ.
පොලිමර් ව්යුහය
පොලිමර් ඒවායේ ව්යුහය සහ සංඝටක මත පදනම්ව විවිධ කාණ්ඩවලට වර්ග කළ හැකිය. ඒවායේ ව්යුහය අංශ කිහිපයකින් බැලිය හැකිය:
1. ප්රාථමික ව්යුහය: මෙයට පොලිමර් දාමයක මොනෝමර් අනුපිළිවෙල ඇතුළත් වේ. මෙම දාමය සමජාතීය (එකම මොනෝමරයකින් සෑදී ඇත) හෝ සමජාතීය (වෙනස් මොනෝමර් දෙකකින් හෝ වැඩි ගණනකින් සෑදී ඇත) විය හැකිය.
2. ද්විතියික සහ තෘතියික ව්යුහය: මෙයට ත්රිමාණ අවකාශයේ පොලිමර් දාමවල අනුකූලතාව සහ දිශානතිය ඇතුළත් වේ. පොලිමර් වල ඝනත්වය, ස්ඵටිකතාව සහ ductility වැනි භෞතික ගුණාංග තීරණය කිරීමේදී ද්විතියික සහ තෘතියික ව්යුහයන් ඉතා වැදගත් වේ.
3. අතු බෙදීම සහ හරස් සම්බන්ධ කිරීම: බහු අවයවකවල ශක්තියට සහ ප්රත්යාස්ථතාවයට බලපාන අතු බෙදීම හෝ හරස් සම්බන්ධිත දාම තිබිය හැක. අතු බෙදීම් සහිත බහු අවයවක, අතු කිහිපයක් හෝ නොමැති බහු අවයවකවලට වඩා අඩු ද්රවාංක සහ මෘදු යාන්ත්රික ගුණ ඇත.
4. උපායශීලීත්වය: මෙය පොලිමර් දාමය දිගේ ජ්යාමිතික නිත්යභාවයයි. බහු අවයවික සමස්ථානික (සියලුම ආදේශක ප්රධාන දාමයේ එකම පැත්තේ ඇත), සින්ඩියොටැක්ටික් (ආදේශක දාමය දිගේ නිතිපතා ප්රත්යාවර්ත ආකාරයකින් සකසා ඇත) හෝ පරමාණුක (ආදේශක අහඹු ලෙස සකසා ඇත) විය හැකිය.
පොලිමර් වල ගුණ
පොලිමර් වල ව්යුහය ඒවායේ ගුණාංග කෙරෙහි යම් යම් බලපෑම් ඇති කරන්නේ කෙසේද? ඒවායේ ව්යුහයෙන් බෙහෙවින් බලපෑමට ලක්වන පොලිමර් වල ගුණාංග කිහිපයක් මෙන්න:
1. ආතන්ය ශක්තිය සහ ප්රත්යාස්ථතාව: හරස්-සම්බන්ධිත බහු අවයවකවලට වැඩි ආතන්ය ශක්තියක් ඇත, මන්ද හරස්-සම්බන්ධිත බහු අවයවක ඇදීමේදී පොලිමර් දාම දිග හැරීම වළක්වයි. රබර් වැනි බහු අවයවකවල ප්රත්යාස්ථ ගුණාංග ද හරස්-සම්බන්ධක සමඟ සමීපව සම්බන්ධ වන අතර, ආතතියට ලක් වූ පසු ඒවායේ මුල් හැඩයට නැවත පැමිණිය හැකිය.
2. දෘඪතාව සහ උෂ්ණත්ව ප්රතිරෝධය: ස්ඵටිකරූපී බහු අවයවක ඝන ව්යුහයක් ඇති අතර සාමාන්යයෙන් අහඹු ව්යුහයක් ඇති අස්ඵටික බහු අවයවක වලට වඩා දැඩි වේ. මෙම දෘඪතාව ඉහළ උෂ්ණත්වයන්ට ප්රතිරෝධය ද වැඩි කරයි.
3. ද්රවාංකය සහ තද බව: පොලිමර් වල අතු දාම ව්යුහයන් දාම ඇසුරුම් ඝනත්වය අඩු කිරීමට නැඹුරු වන අතර එමඟින් ඒවායේ ද්රවාංක අඩු කළ හැකිය. දෘඪතාව සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, පරමාණුක පොලිමර් වල ඇති අහඹු ව්යුහයන් සාමාන්ය ව්යුහයන්ට වඩා ඉහළ බලපෑම් ශක්තියක් අවශෝෂණය කිරීමේ හැකියාව ලබා දෙයි.
4. දෘශ්ය ගුණාංග: ඉහළ ස්ඵටිකරූපී බහු අවයවක, ආලෝකය විසිරී යන ඉහළ අනුපිළිවෙලට සකස් කරන ලද කලාප පැවතීම නිසා සාපේක්ෂව පාරාන්ධ වීමට නැඹුරු වේ. ඊට වෙනස්ව, අස්ඵටික බහු අවයවක තරමක් විනිවිද පෙනෙන විය හැක්කේ ඒවායේ ව්යුහයේ අහඹු අනුපිළිවෙල ආලෝකය වඩාත් පහසුවෙන් ගමන් කිරීමට ඉඩ සලසන බැවිනි.
5. පාරගම්යතාව සහ ජෛව හායනයට ලක්වීමේ හැකියාව: සිදුරු සහිත හෝ අතු සහිත ව්යුහයන් මගින් පොලිමර් වල වායු හෝ ද්රව වලට පාරගම්යතාව වැඩි කළ හැකිය. අනෙක් අතට, හරස් සම්බන්ධ කිරීම සහ ඉහළ ස්ඵටිකතාවයක් ජෛව හායනයට ලක්වීමේ හැකියාව අඩු කිරීමට නැඹුරු වන්නේ ඒවා ක්ෂුද්ර ජීවීන්ට පොලිමර් බිඳවැටීම වඩාත් අපහසු කරන බැවිනි.
6. නම්යශීලී බව සහ ඇලෙන සුළු බව: පොලිඑතිලීන් (PE) යනු ඉහළ නම්යශීලී බවක් සහිත සෘජු දාම බහු අවයවකයකට උදාහරණයකි. අතු බෙදීම හෝ ඉහළ හරස් සම්බන්ධකයක් සහිත බහු අවයවක නම්යශීලී බව අඩු නමුත් දැඩි වේ. මේ අතර, විවිධ පෘෂ්ඨ සමඟ හොඳින් අන්තර්ක්රියා කළ හැකි ව්යුහයන් සහිත බහු අවයවකවල ඇලෙන සුළු බව බොහෝ විට දක්නට ලැබේ.
ව්යුහය සහ පොලිමර් ගුණාංග අතර සම්බන්ධතාවයේ යාන්ත්රණය සහ න්යාය
බහු අවයවකවල යාන්ත්රික, තාපජ සහ දෘශ්ය ගුණාංග, ඒවායේ ව්යුහය පිළිබඳ අවබෝධයක් මත පදනම්ව පුරෝකථනය කර වෙනස් කළ හැකිය. ව්යුහය පොලිමර් ගුණාංග කෙරෙහි බලපාන ආකාරය යාන්ත්රණ සහ න්යායන් කිහිපයක් පැහැදිලි කරයි.
නම්යශීලී දාම න්යාය
මෙම සිද්ධාන්තයට අනුව, පොලිමර් දාමවල නම්යශීලීභාවය ඇති වන්නේ දාමය තුළ අභ්යන්තර බන්ධන නිදහස් භ්රමණය වීමෙනි. වඩාත් නම්යශීලී ව්යුහයක් ඉහළ නම්යශීලී බව සහ අඩු ද්රවාංක වැනි ගුණාංග සහිත අස්ඵටික බහු අවයවක ඇති කරයි.
බෝල්ට්ස්මන් ආකෘතිය
මෙම න්යාය විවිධ ශක්ති මට්ටම් හරහා අණුක ශක්තියේ ව්යාප්තිය පැහැදිලි කරයි. පොලිමර් සන්දර්භය තුළ, උෂ්ණත්වය වෙනස් වන විට පොලිමර් දාම ස්ඵටික සෑදිය හැකි ආකාරය හෝ අස්ඵටිකව පැවතිය හැකි ආකාරය පැහැදිලි කිරීමට එය උපකාරී වේ.
ඉලාස්ටෝමර් ජාල න්යාය
මෙය විශේෂයෙන් රබර් වැනි තාප ස්ථායී පොලිමර් සඳහා අදාළ වන අතර, ආතතියට ලක් වූ පසු ඒවායේ මුල් හැඩයට නැවත පැමිණිය හැකිය. මෙම ජාලය හරස් සම්බන්ධිත පොලිමර් දාම වලින් සමන්විත වන අතර, වාහන ටයර් වැනි යෙදුම් සඳහා අත්යවශ්ය වන අද්විතීය රබර් බලපෑමක් නිර්මාණය කරයි.
බහු අවයවකවල තාප ගති විද්යාව සහ සංඛ්යාලේඛන
තාප ගතික ප්රවේශය මගින් බහු අවයවක අවසාන තත්ත්වය, එය ස්ඵටික හෝ අස්ඵටික වේවා, තීරණය කිරීමේදී එන්ට්රොපිය සහ එන්තැල්පිය අතර සමතුලිතතාවය පැහැදිලි කරයි. සංඛ්යාලේඛන අහඹු සාධක ඇස්තමේන්තු කරන අතර එහි භෞතික ගුණාංගවලට බලපාන පොලිමර් දාම දිග ව්යාප්තිය තීරණය කරයි.
පොලිමර් වල ව්යුහය සහ ගුණාංග අතර සම්බන්ධතාවයේ යෙදීම
පොලිමර් ව්යුහය සහ ගුණාංග අතර සම්බන්ධතාවය අවබෝධ කර ගැනීමෙන් විද්යාඥයින්ට සහ ඉංජිනේරුවන්ට ගුවන් යානා සංරචකවල සිට වෛද්ය උපකරණ දක්වා සහ ආහාර ඇසුරුම් දක්වා පුළුල් පරාසයක යෙදුම් සඳහා නිශ්චිත කාර්ය සාධනයක් සහිත ද්රව්ය සංවර්ධනය කිරීමට හැකියාව ලැබේ.
1. සංයුක්ත ද්රව්ය: කාබන් හෝ වීදුරු තන්තු වලින් ශක්තිමත් කරන ලද ව්යුහයන් සහිත බහු අවයවක, අඩු බරකින් යුත් ඉහළ ශක්තියක් සඳහා ගුවන් යානා යෙදීම්වල භාවිතා වේ.
2. වරණීය පටල: ජල පිරිපහදු කිරීම සහ වෛද්ය තාක්ෂණයන් සඳහා වැදගත් වන, නිශ්චිත අයන හෝ අණු සඳහා වරණීය පටල සඳහා නිශ්චිත ව්යුහයන් සහිත බහු අවයවක භාවිතා කළ හැක.
3. සන්නායක බහු අවයවක: නිසි මාත්රණය සමඟින්, OLED සහ පොලිමර් බැටරි වැනි නම්යශීලී ඉලෙක්ට්රොනික උපාංගවල භාවිතා කරන විදුලිය සන්නයනය කිරීම සඳහා පොලිමර් ව්යුහයන් වෙනස් කළ හැකිය.
4. ඇසුරුම් කිරීම සහ ඇසුරුම් කිරීම: නැවුම් බව පවත්වා ගැනීමට සහ රාක්කයේ ආයු කාලය දීර්ඝ කිරීමට හැකි ආහාර ඇසුරුම් සඳහා ඉහළ නම්යශීලී බවක් සහ විනිවිදභාවයක් ලබා දෙන පොලිමර් ව්යුහයන් අත්යවශ්ය වේ.
5. වෛද්ය සහ ජෛව හායනයට ලක්විය හැකි බහු අවයවක: ක්ෂුද්ර ජීවීන් මගින් දිරාපත් විය හැකි ව්යුහයන් සහිත බහු අවයවක, ශරීරය තුළ දිරාපත් විය හැකි බද්ධ කළ හැකි වෛද්ය උපකරණ සඳහා භාවිතා කරනු ලබන අතර, ශල්යකර්මයෙන් ඉවත් කිරීමේ අවශ්යතාවය අඩු කරයි.
පොලිමර් ව්යුහය සහ ගුණාංග අතර සම්බන්ධතාවය අධ්යයනය කිරීමෙන් සහ අවබෝධ කර ගැනීමෙන්, තාක්ෂණික අවශ්යතා සපුරාලීම පමණක් නොව පරිසර හිතකාමී ද්රව්ය වඩා හොඳින් නිර්මාණය කළ හැකිය. මෙය ද්රව්ය විද්යාවේ සහ රසායනික ඉංජිනේරු විද්යාවේ නිමක් නැති නවෝත්පාදනයන් සඳහා මග පාදයි, විවිධ කාර්මික අංශ සහ එදිනෙදා ජීවිතයට සැලකිය යුතු බලපෑමක් ඇති කරයි.
