Fesili Fa'ata'ita'i ma Talanoaga o Tali Fa'apolymerization
O tali atu i le polymerization o se autu taua i le kemisi fa'aola. O lenei faiga e aofia ai le tu'ufa'atasia o mole mole monomer e fausia ai ni mole tetele e ta'ua o polymers. E taua tele polymers i le olaga i aso faisoo, mai mea mata e fa'aaogaina e fai ai palasitika ma pa'u i filo ie. I totonu o lenei tusiga, o le a tatou talanoaina ai ni fa'ata'ita'iga o tali atu i le polymerization ma a latou fofo.
Ituaiga o le Polymerization
I se tulaga lautele, e mafai ona vaevaeina le polymerization i ni vaega autu se lua:
1. Fa'aopoopoga polymerization – O lenei faiga e aofia ai le tu'ufa'atasia o monomers o lo'o i ai ni fusi fa'alua pe fa'atolu e fausia ai se polymer e aunoa ma le gaosia o ni oloa fa'aopoopo. O se fa'ata'ita'iga masani o se polymer fa'aopoopoga o le polyethylene, lea e fausia mai le ethylene (CH₂=CH₂).
2. Fa'apolimerina o le Condensation – I lenei faiga, o le tali atu i le va o monomers e lua o lo'o i ai ni vaega fa'atino fa'apitoa e maua ai se polymer fa'atasi ai ma mea e maua mai ai e pei o le vai po'o le methanol. O se fa'ata'ita'iga masani o le nylon, lea e fausia mai le diamine ma le diacid.
Fa'ata'ita'iga o le Fa'afitauli o le Fa'aopoopoga o le Polymerization
Fesili 1:
O le Ethylene (CH₂=CH₂) o se monomer e fa'afefiloi e fausia ai le polyethylene. Fa'amatala le tali atu o le polymerization ma ta'u mai oloa e maua mai ai.
Talanoaga:
O le Polyethylene o se polymer e fausia mai monomers ethylene e ala i se fa'aopoopoga polymerization reaction. E mafai ona tusia lenei tali e pei ona taua i lalo:
\[ n \text{(CH₂=CH₂)} \rightarrow \text{ -[CH₂-CH₂]- }_n \]
O fea o le \( n \) o le aofaʻi o iunite monomer. O le polyethylene ua fausia o se filifili umi o monomers ethylene e aunoa ma ni oloa e maua mai ai.
Fa'ata'ita'iga o Fesili e uiga i le Condensation Polymerization
Fesili 2:
E fausia se nylon-6,6 polymer e ala i le tali atu i le va o le hexamethylenediamine ma le adipic acid. Tusi le tali atu ma lisi oloa e maua mai ai.
Talanoaga:
O le Nylon-6,6 o se polymer e fausia mai le tali atu i le va o le hexamethylenediamine (\( \text{H₂N-(CH₂)₆-NH₂} \)) ma le adipic acid (\( \text{HOOC-(CH₂)₄-COOH} \)). E mafai ona fa'atulaga le tali atu i le fausiaina e pei ona taua i lalo:
\[ \text{n (H₂N-(CH₂)₆-NH₂) + n (HOOC-(CH₂)₄-COOH)} \taumatau \text{ -[NH-(CH₂)₆-NH-CO-(CH₂)₄-CO]- }_n + 2n \Otext
O le oloa e maua mai ai o le vai (H₂O).
Isi Fesili e uiga i le Polymerization
Fesili 3:
E fa'aaogaina le Polyethylene terephthalate (PET) i le gaosiga o fagu palasitika ma ie. O monomers e fausia ai le PET o le ethylene glycol (\( \text{HOCH₂CH₂OH} \)) ma le terephthalic acid (\( \text{HOOC-C₆H₄-COOH} \)). Fa'amatala le fa'agasologa o le fausiaina o le PET ma fuafua le aofa'i o le oloa fa'aopoopo pe afai tatou te amata i le 5 moles o monomer ta'itasi.
Talanoaga:
O le tali atu o le condensation polymerization mo le fausiaina o le PET e fa'apea:
\[ n \text{(HOCH₂CH₂OH)} + n \text{(HOOC-C₆H₄-COOH)} \rightarrow \text{ -[OOC-C₆H₄-COO-CH₂CH₂O]- }_n + 2n \text{H₂O} \]
O fea o le \(n \) o le aofaʻi o mole o le monomer. Afai tatou te amata i le 5 mole o le ethylene glycol ma le 5 mole o le terephthalic acid, o lona uiga o mea e maua mai ai o le 5 × 2 = 10 mole o le H₂O.
Vaega Kinematic i le Polymerization
I tali atu i le polymerization, o le kinetics o tali o se mea taua e mafaufau i ai. E mafai ona aʻafia le fua faatatau o le polymerization i mea eseese e pei o le vevela, mamafa, ma le maualuga o le monomer.
Fesili 4:
Afai o le fua faatatau o le polymerization o se tali e ta'ua o le \( k [M]^x \), lea o le k o le fua faatatau tumau, [M] o le maualuga o le monomer, ma o le x o le faasologa o le tali e faatatau i le monomer, faamatala pe faapefea ona aafia le fua faatatau o le tali ona o se suiga i le maualuga o le monomer pe afai o le x = 2.
Talanoaga:
Afai o le x e 2, o lona uiga o le fua faatatau o le tali atu o le \( k [M]^2 \). O lona uiga o le fua faatatau o le tali atu e tutusa tonu lava ma le sikuea o le maualuga o le monomer. Afai e faaluaina le maualuga o le monomer, o le a faateleina le fua faatatau o le tali atu i le fa taimi (2² = 4).
Fa'apolimerisasiga o le Redox
O le isi ituaiga o le polymerization reaction o le redox polymerization. E aofia ai se redox reaction i le va o ni mea se lua e amataina ai le polymerization.
Fesili 5:
E fausia se polymer e ala i se tali redox i le va o le benzoyl peroxide ma le styrene. Tusi le tali amataga e tupu.
Talanoaga:
O le tali atu i le va o le benzoyl peroxide ma le styrene e maua ai ni free radicals e amata ai le polymerization. O le tali atu e faapenei:
\[ \text{(C₆H₅CO)₂O₂} \rightarrow 2 \text{C₆H₅COO·} \]
Ona tali atu lea o le benzoyloxyl radical (\( \text{C₆H₅COO·} \)) ma le styrene, ma amata ai se faasologa o tali o le polymerization.
\[ \text{C₆H₅COO· + CH₂=CHC₆H₅} \rightarrow \text{C₆H₅COOCH₂-CH·C₆H₅} \]
E faaauau pea lea tali seia oo ina tali atu le styrene o totoe i le faiga e fausia ai le polystyrene.
I'uga
O le malamalama i tali atu o le polymerization ma faiga o loo i tua atu o na tali e taua tele mo soʻo se tasi e aʻafia i le kemisi poʻo le saienisi o meafaitino. Faatasi ai ma faʻataʻitaʻiga o loʻo talanoaina i luga, e faʻamoemoeina le au faitau e malamalama i faiga faavae o le faʻaopoopoga ma le condensation polymerization, faʻapea foʻi ma nisi o vaega maualuluga e pei o le reaction kinetics ma le redox polymerization. Faatasi ai ma se faavae mautu, e mafai ona tatou malamalama atili i le matafaioi taua a polymers i vaega eseese o le olaga faʻaonaponei.
