Таъриф ва сохтори полимерҳо
Полимерҳо макромолекулаҳое мебошанд, ки аз бисёр воҳидҳои оддии такроршаванда иборатанд, ки бо номи мономерҳо маълуманд ва бо пайвандҳои ковалентӣ ба ҳам пайвастанд. Истилоҳи "полимер" аз калимаҳои юнонии "poly" ("бисёр") ва "meros" ("қисм" ё "воҳид") гирифта шудааст. Полимерҳо метавонанд табиӣ ё сунъӣ бошанд ва дар бисёр ҷанбаҳои ҳаёти ҳаррӯзаи мо нақши муҳим мебозанд.
Дар ин мақола, мо муҳокима хоҳем кард, ки полимерҳо чистанд, таснифи онҳо, сохтори асосӣ ва хусусиятҳои физикӣ ва химиявие, ки онҳоро барои як қатор барномаҳои саноатӣ ва тиҷоратӣ ин қадар арзишманд мегардонанд.
Фаҳмидани полимерҳо
Полимер як пайвастагии кимиёвӣ бо сохтори калони молекулавӣ мебошад, ки дар натиҷаи такрори бисёр воҳидҳои мономер ба вуҷуд омадааст. Мономерҳо молекулаҳои хурде мебошанд, ки метавонанд дар занҷири полимер воҳидҳои такроршавандаро ба вуҷуд оранд. Ин раванди пайвастшавӣ полимеризатсия номида мешавад.
Полимерҳоро аз рӯи параметрҳои гуногун, аз қабили пайдоиш (табиӣ ё синтетикӣ), сохтор (хаттӣ, шохадор ё шабакавӣ) ва хосиятҳои физикӣ (термосет, термопластикӣ ё эластомер) тасниф кардан мумкин аст.
1. Полимерҳои табиӣ: Намунаҳо сафедаҳо, селлюлоза ва каучуки табииро дар бар мегиранд. Онҳо дар табиат мавҷуданд ва аз ҷониби мавҷудоти зинда тавассути равандҳои биологӣ истеҳсол мешаванд.
2. Полимерҳои синтетикӣ: Мисолҳо полиэтилен, полипропилен ва поливинилхлорид мебошанд. Онҳо дар лабораторияҳо ё заводҳо бо истифода аз усулҳои полимеризатсияи кимиёвӣ истеҳсол карда мешаванд.
Сохтори полимерӣ
Полимерҳо метавонанд намудҳои гуногуни сохторҳо дошта бошанд, ки ба хосиятҳои онҳо таъсир мерасонанд. Се намуди асосии сохторҳо хаттӣ, шохадор ва шабакавӣ (ё сеченака) мебошанд.
1. Полимерҳои хаттӣ: Дар полимерҳои хаттӣ, мономерҳо якҷоя шуда, занҷирҳои дароз ва ростро ташкил медиҳанд. Ин полимерҳо одатан дар баъзе ҳалкунандаҳо ҳал мешаванд ва хосиятҳои термопластикӣ нишон медиҳанд, яъне онҳоро гудохта ва шаклашонро аз нав сохтан мумкин аст. Намунаҳои полимерҳои хаттӣ полиэтилен ва полипропиленро дар бар мегиранд.
2. Полимерҳои шохадор: Сохторҳои полимерҳои шохадор аз занҷири асосӣ бо шохаҳои пайвастшуда иборатанд. Ин шохаҳо ба зичӣ ва кристаллнокии полимер таъсир мерасонанд. Мисоли полимери шохадор амилопектин дар крахмал аст, ки дар маҳлул часпакии пастро таъмин мекунад.
3. Полимерҳои шабакавӣ ё сеченака (3D): Дар ин ҷо, занҷирҳои полимерӣ тавассути пайвастшавии байни занҷирҳо шабакаи сеченака ташкил медиҳанд. Ин полимерҳои шабакавӣ одатан сахт, сахт мебошанд ва пас аз ташаккул дубора об карда намешаванд. Мисолҳои полимерҳои сеченака қатрони эпоксидӣ ва бакелит мебошанд.
Таснифот дар асоси хосиятҳои физикӣ
1. Термопластикҳо: Полимерҳое, ки метавонанд бо гармкунӣ нарм ва бо хунуккунӣ сахт карда шаванд. Онҳоро метавон бе гум кардани хосиятҳои асосии маводи худ борҳо шакл дод. Мисолҳо полиэтилен ва полистиролро дар бар мегиранд.
2. Термосет: Ин полимерҳо ҳангоми гарм кардани бори аввал тағйироти доимии кимиёвӣ доранд ва бо гарм кардани дубора нарм карда намешаванд. Онҳо одатан нисбат ба термопластикҳо қавитар ва ба гармӣ тобовартаранд. Мисолҳои термосетҳо бакелит ва меламин мебошанд.
3. Эластомерҳо: Эластомерҳо полимерҳое мебошанд, ки чандирии баланд доранд ва қодиранд пас аз бартараф кардани деформатсия ё шиддат ба шакли аввалаи худ баргарданд. Резин ва силикони табиӣ мисолҳои эластомерҳо мебошанд.
Хусусиятҳои кимиёвӣ ва физикии полимерҳо
Хусусиятҳои кимиёвӣ ва физикии полимерҳо дар муайян кардани татбиқи онҳо дар соҳаҳои гуногун нақши муҳим мебозанд. Баъзе аз хусусиятҳои муҳим инҳоянд:
1. Зичӣ: Ба вазн ва мустаҳкамии мавод таъсир мерасонад. Полимерҳои дорои зичии паст одатан сабуктар ва чандиртаранд.
2. Нуқтаи обшавӣ ва нуқтаи ҷӯшиш: Ҳарорате, ки дар он полимер ба обшавӣ ё ҷӯшидан шурӯъ мекунад, нишонаи устувории гармии полимерро медиҳад.
3. Мустаҳкамии механикӣ: Мустаҳкамии кашиш, муқовимат ба зарба, сахтӣ ва чандирӣ. Ин хосиятҳо қобилияти полимерро барои тоб овардан ба бор ва фишор муайян мекунанд.
4. Муқовимат ба гармӣ ва оташ: Баъзе полимерҳо барои тоб овардан ба шароити гармии баланд бидуни таҷзия ё сӯхтан тарҳрезӣ шудаанд.
5. Муқовимати кимиёвӣ: Қобилияти полимер барои муқовимат ба ҳамлаи кимиёвии агентҳои гуногун (ба монанди кислотаҳо, ишқорҳо ва ҳалкунандаҳо) бидуни тағйир ёфтани хосиятҳо ё сохтор.
Барномаҳои полимерӣ
Аз сабаби гуногунии хосиятҳои худ, полимерҳо дар доираи васеи барномаҳо истифода мешаванд:
1. Саноати пластик: Полимерҳои термопластикӣ ба монанди полиэтилен ва полипропилен барои истеҳсоли маҳсулоти гуногуни пластикӣ, аз шишаҳо ва халтаҳо то қисмҳои автомобилӣ истифода мешаванд.
2. Тиббӣ: Полимерҳои биологӣ мувофиқ, ба монанди полиэтиленгликол ва поли-(лактид-ко-гликолид), дар барномаҳои тиббӣ ба монанди имплантҳо, дастгоҳҳои тиббӣ ва доруҳои озодкунии дарозмуддат истифода мешаванд.
3. Матоъҳо: Нахҳои полимерӣ ба монанди нейлон, полиэстер ва акрил барои тайёр кардани матоъҳо, либос ва дигар молҳои нассоҷӣ истифода мешаванд.
4. Бастабандӣ: Полимерҳои чандир ва хеле пойдор, ба монанди поливинилхлорид (PVC) ва полиэтилентерефталат (PET), аксар вақт барои бастабандии хӯрокворӣ, нӯшокиҳо ва дигар маҳсулоти истеъмолӣ истифода мешаванд.
5. Электроника: Полимерҳои ноқил барои истифода дар электроникаи чандир, батареяҳои офтобӣ ва батареяҳо таҳия карда мешаванд.
Хулоса, полимерҳо маводҳои арзишманд ва бисёрфунксионалӣ мебошанд, ки асоси бисёре аз технологияҳо ва маҳсулоте мебошанд, ки мо ҳар рӯз истифода мебарем. Бо рушди пайваста дар технологияи полимерӣ, мо метавонем интизор шавем, ки ин маводҳо минбаъд низ дар навовариҳои саноатӣ ва пешрафти иҷтимоӣ нақши муҳим хоҳанд бозид.
Penutup
Полимерҳо маводҳои ҷолибе мебошанд, ки сохторҳо ва хосиятҳои гуногун доранд ва имкон медиҳанд, ки онҳоро дар доираи васеи барномаҳо, аз пластикҳои ҳаррӯза то технологияҳои пешрафта, истифода бурдан мумкин аст. Фаҳмиши амиқи сохтор ва хосиятҳои полимерҳо калиди навовариҳои минбаъда ва таҳияи маводҳои самараноктар ва устувортар мебошад.
