பாலிமர்களின் வரையறை மற்றும் அமைப்பு குறித்து விவாதிக்கும் எடுத்துக்காட்டுக் கேள்விகள்

பாலிமர்களின் வரையறை மற்றும் அமைப்பு குறித்த எடுத்துக்காட்டுக் கேள்விகளும் கலந்துரையாடலும்

பாலிமர்கள் என்பவை மோனோமர்கள் எனப்படும் மீண்டும் மீண்டும் வரும் அலகுகளால் ஆன பெருமூலக்கூறு சேர்மங்கள் ஆகும். வேதியியலில், நெகிழி மற்றும் ஜவுளித் தொழில்கள் முதல் உயிர்மருத்துவம் வரை பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளில் பாலிமர்கள் ஒரு முக்கியப் பங்கு வகிக்கின்றன. இந்தக் கட்டுரை, பாலிமர்களின் வரையறை மற்றும் அவற்றின் அமைப்பைப் பற்றி விவாதிப்பதுடன், இந்தக் கருத்தைப் பற்றிய நமது புரிதலை ஆழப்படுத்துவதற்காகப் பல எடுத்துக்காட்டுக் கணக்குகளையும் தீர்வுகளையும் வழங்கும்.

பாலிமர்களைப் புரிந்துகொள்வது

பாலிமர் என்ற சொல், 'பல' என்று பொருள்படும் 'பாலி' மற்றும் 'அலகு அல்லது பகுதி' என்று பொருள்படும் 'மெர்' ஆகிய சொற்களிலிருந்து உருவானது. எனவே, சொல்லப்போனால், பாலிமர் என்பது மோனோமர்கள் எனப்படும் பல சிறிய அலகுகளால் ஆன ஒரு பெரிய மூலக்கூறு ஆகும். இந்த மோனோமர்கள் பாலிமராக்க வினைகள் மூலம் இணைந்து நீண்ட சங்கிலி அமைப்புகளை உருவாக்குகின்றன.

இயற்கை மற்றும் செயற்கை பாலிமர்களின் எடுத்துக்காட்டுகள்:

1. இயற்கை பாலிமர்கள்:
– செல்லுலோஸ்: தாவர செல் சுவர்களில் உள்ள குளுக்கோஸ் ஒற்றை அலகுகளால் ஆனது.
– புரதம்: அமினோ அமிலங்கள் ஒற்றை அலகுகளாகக் கொண்டது.
– இயற்கை ரப்பர்: ஐசோபிரீன் பாலிமரிலிருந்து தயாரிக்கப்பட்டது.

2. செயற்கை பாலிமர்கள்:
– பாலிஎத்திலீன் (PE): நெகிழிப் பைகள் தயாரிப்பில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
– பாலிபுரோப்பிலீன் (PP): பல்வேறு நெகிழி கொள்கலன்கள் மற்றும் வீட்டு உபயோகப் பொருட்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
– பாலிவினைல் குளோரைடு (PVC): குழாய்கள் மற்றும் மருத்துவ உபகரணங்களுக்கான ஒரு மூலப்பொருள்.

பாலிமர் கட்டமைப்பு

கட்டமைப்பு ரீதியாக, பாலிமர்களை அவற்றின் வடிவம் மற்றும் சங்கிலி அமைப்பின் அடிப்படையில் பல வகைகளாகப் பிரிக்கலாம். பாலிமர் கட்டமைப்புகளின் வகைகள் பின்வருமாறு:

1. நேரியல் கட்டமைப்பு:
நேரியல் அமைப்பு கொண்ட பாலிமர்கள், ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட மோனோமர்களின் நீண்ட, நேரான சங்கிலிகளைக் கொண்டுள்ளன. பாலிஎத்திலீன் மற்றும் பாலிஸ்டைரீன் ஆகியவை இதற்கு எடுத்துக்காட்டுகள்.

2. கிளை அமைப்பு:
கிளைப் பாலிமர்கள் ஒரு முதன்மைச் சங்கிலியைக் கொண்டிருக்கும், அதிலிருந்து குறுகிய கிளைகள் பிரிந்து செல்லும். கிளைப் பாலிபுரோப்பிலீன் இதற்கு ஓர் எடுத்துக்காட்டு ஆகும்.

3. வலையமைப்பு கட்டமைப்பு (குறுக்கு-இணைக்கப்பட்ட):
– இந்தப் பாலிமர்கள், ஒன்றோடொன்று இணைந்து ஒரு முப்பரிமாண வலையமைப்பை உருவாக்கும் சங்கிலிகளைக் கொண்டுள்ளன. எப்பாக்சி ரெசின் மற்றும் பேக்கலைட் ஆகியவை இதற்கு எடுத்துக்காட்டுகள்.

4. பிளாக் கோபாலிமர் கட்டமைப்பு:
– இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட வகை மோனோமர்கள் ஒழுங்கான முறையில் அடுக்கப்பட்டு, பாலிமர் சங்கிலி நெடுகிலும் குறிப்பிட்ட தொகுதிகளை உருவாக்குவது. SBS (ஸ்டைரீன்-பியூட்டாடையீன்-ஸ்டைரீன்) இதற்கு ஓர் எடுத்துக்காட்டு.

மாதிரி கேள்விகள் மற்றும் கலந்துரையாடல்

பாலிமர்களின் பொருள் மற்றும் அமைப்பை நன்கு புரிந்துகொள்ள, சில எடுத்துக்காட்டுக் கேள்விகளும் அவற்றின் விளக்கங்களும் இங்கே கொடுக்கப்பட்டுள்ளன.

கேள்வி 1:

கேள்வி: தெர்மோபிளாஸ்டிக் மற்றும் தெர்மோசெட் பாலிமர்களுக்கு இடையே உள்ள மூன்று முக்கிய வேறுபாடுகளைக் குறிப்பிடுக!

கலந்துரையாடல்:
– வெப்ப நெகிழி:
– சூடுபடுத்தும்போது உருகி, குளிர்விக்கும்போது கடினமாகும், இந்தச் செயல்முறையை பலமுறை மீண்டும் செய்யலாம்.
– மூலக்கூறு அமைப்பு நேர்கோட்டு வடிவமாகவோ அல்லது சற்றே கிளைத்ததாகவோ இருக்கும்.
– எடுத்துக்காட்டுகள்: பாலியெத்திலீன் (PE), பாலிபுரோப்பிலீன் (PP).

– தெர்மோசெட்:
– வெப்பப்படுத்தும் போது மீளமுடியாத வேதியியல் மாற்றங்களுக்கு உள்ளாகின்றன, முதல் முறை வெப்பப்படுத்தும் போது அவை கடினமடைகின்றன, ஆனால் அதன் பிறகு அவற்றை மீண்டும் உருக்க முடியாது.
– மாற்ற முடியாத முப்பரிமாண வலையமைப்பு கட்டமைப்பைக் கொண்டுள்ளது.
– உதாரணங்கள்: எப்பாக்சி ரெசின், பேக்கலைட்.

கேள்வி 2:

கேள்வி: ஒரு பாலிமரின் சராசரி மூலக்கூறு எடை (Mn) மற்றும் எடை சராசரி மூலக்கூறு எடை (Mw) ஆகியவற்றை எவ்வாறு கண்டறிவது?

கலந்துரையாடல்:
– எண் சராசரி மூலக்கூறு எடை (Mn):
– Mn = Σ(Ni Mi) / ΣNi
– இதில் Ni என்பது Mi மூலக்கூறு எடையைக் கொண்ட மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை ஆகும்.

– எடை சராசரி மூலக்கூறு எடை (Mw):
– Mw = Σ(Ni Mi^2) / Σ(Ni Mi)
– Mw என்பது அதிக மூலக்கூறு எடை கொண்ட மூலக்கூறுகளுக்கு அதிக முக்கியத்துவம் அளிக்கிறது, மேலும் இது பொதுவாக Mn-ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்.

கேள்வி 3:

கேள்வி: பின்வரும் கூற்றிலிருந்து பாலிமரின் வகையைத் தீர்மானிக்கவும்: “இந்தப் பாலிமர், மீண்டும் மீண்டும் வரும் எத்திலீன் அலகுகளைக் கொண்ட ஒரு அடிப்படை அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் அதிக நெகிழ்வுத்தன்மை பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது.”

கலந்துரையாடல்:
பாலிமர், எத்திலீனின் தொடர் அலகுகளைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் நெகிழ்வுத்தன்மை பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது என்ற கூற்றின் அடிப்படையில், அந்த பாலிமர் பாலிஎத்திலீன் (PE) ஆக இருக்க வாய்ப்புள்ளது.

கேள்வி 4:

கேள்வி: கூட்டல் பலபடியாக்கல் மற்றும் ஒடுக்கப் பலபடியாக்கல் செயல்முறைகள் ஒவ்வொன்றிற்கும் எடுத்துக்காட்டுகள் அளித்து விளக்குக.

கலந்துரையாடல்:
– கூட்டு பாலிமரைசேஷன்:
– இரட்டைப் பிணைப்புகளைக் கொண்ட ஒற்றை மூலக்கூறுகள் (எ.கா., ஆல்கீன்கள்) துணை விளைபொருட்கள் உருவாகாமல் ஒன்றோடொன்று இணையும் செயல்முறை.
– எடுத்துக்காட்டு: எத்திலீனிலிருந்து பெறப்படும் பாலிஎத்திலீன்.
– n(C2H4) → [-CH2-CH2-]n

– ஒடுக்கப் பலபடியாக்கல்:
– இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட, இரண்டு வெவ்வேறு வினைக்குழுக்களைக் கொண்ட ஒற்றை மூலக்கூறுகள் வினைபுரிந்து, ஒரு பலபடியை உருவாக்கி, நீர் அல்லது மெத்தனால் போன்ற துணை விளைபொருட்களை உருவாக்கும் ஒரு செயல்முறை.
– எடுத்துக்காட்டு: ஹெக்ஸாமெத்திலீன்டையமீன் மற்றும் அடிபிக் அமிலத்திலிருந்து பெறப்படும் நைலான்-6,6.
– H2N-(CH2)6-NH2 + HOOC-(CH2)4-COOH → [-NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)4-CO-]n + 2nH2O

கேள்வி 5:

கேள்வி: பாலிமராக்கத்தில் ரீஜியோஸ்பெசிஃபிசிட்டி (regiospecificity) என்பதன் பொருள் என்ன, மேலும் அது பாலிமரின் கட்டமைப்பை எவ்வாறு பாதிக்கிறது?

கலந்துரையாடல்:
– பிராந்தியத் தனித்தன்மை:
– பிராந்தியத் தனித்தன்மை என்பது, ஒரு சங்கிலியில் ஒற்றை அலகுகள் இணையும் ஒழுங்குமுறையைக் குறிக்கிறது, இது வேதியியல் பிணைப்புகளின் அமைப்பைத் தீர்மானிக்கிறது.
பாலிமர்கள் ஐசோடாக்டிக் கட்டமைப்புகளைக் கொண்டிருக்கலாம் (சங்கிலியின் ஒரு பக்கத்தில் அனைத்து பதிலீடுகளும்), சின்டியோடாக்டிக் (பதிலீடுகள் நிலையில் மாறி மாறி வருதல்), அல்லது அட்டாக்டிக் (பதிலீடுகள் சீரற்ற முறையில் பரவியிருத்தல்).
– எடுத்துக்காட்டு: பாலிபுரோப்பிலீனை ஐசோடாக்டிக் PP, சின்டியோடாக்டிக் PP, அல்லது அட்டாக்டிக் PP ஆக உருவாக்கலாம், இது அதன் படிகத்தன்மை மற்றும் உருகுநிலை போன்ற இயற்பியல் பண்புகளைப் பாதிக்கிறது.

முடிவுரை

மோனோமரின் வகை மற்றும் பாலிமர் சங்கிலியில் அவை எவ்வாறு அடுக்கப்பட்டுள்ளன என்பதைப் பொறுத்து, பாலிமர்கள் பலவிதமான கட்டமைப்புகளையும் பண்புகளையும் கொண்டுள்ளன. பாலிமர்களின் அமைப்பு மற்றும் கட்டமைப்பைப் புரிந்துகொள்வதும், அவை எவ்வாறு தொகுக்கப்படுகின்றன என்பதை அறிவதும், தொழில் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தில் அவற்றின் பயன்பாடுகளுக்கு மிக முக்கியமானது. இங்கு வழங்கப்பட்டுள்ள பயிற்சிகளும் கலந்துரையாடல்களும், பாலிமர் வேதியியலில் உள்ள முக்கியமான அடிப்படைக் கருத்துக்களை வலுப்படுத்த உதவுகின்றன. ஒரு நல்ல புரிதலுடன், எதிர்காலத்தில் பல்வேறு புதுமையான பயன்பாடுகளில் நாம் பாலிமர்களைப் பயன்படுத்த முடியும்.