Polimerlarning ta'rifi va tuzilishi
Polimer - bu monomerlar deb nomlanuvchi va kovalent bog'lanishlar orqali bog'langan ko'plab oddiy takrorlanuvchi birliklardan tashkil topgan makromolekula. "Polimer" atamasi yunoncha "poly" (ko'p) va "qism" yoki "birlik" degan ma'noni anglatuvchi "meros" so'zlaridan kelib chiqqan. Polimerlar tabiiy yoki sun'iy bo'lishi mumkin va ular kundalik hayotimizning ko'p jabhalarida muhim rol o'ynaydi.
Ushbu maqolada biz polimerlar nima ekanligini, ularning tasnifini, asosiy tuzilishini va ularni turli xil sanoat va tijorat maqsadlarida qo'llash uchun juda qimmatli qiladigan fizik va kimyoviy xususiyatlarini muhokama qilamiz.
Polimerlarni tushunish
Polimer - bu ko'plab monomer birliklarining takrorlanishi natijasida hosil bo'lgan katta molekulyar tuzilishga ega kimyoviy birikma. Monomerlar polimer zanjirida takrorlanuvchi birliklarni hosil qilish uchun reaksiyaga kirisha oladigan kichik molekulalardir. Bu qo'shilish jarayoni polimerlanish deb ataladi.
Polimerlarni kelib chiqishi (tabiiy yoki sintetik), tuzilishi (chiziqli, tarmoqlangan yoki tarmoqli) va fizik xususiyatlari (termoset, termoplastik yoki elastomer) kabi turli parametrlarga ko'ra tasniflash mumkin.
1. Tabiiy polimerlar: Misollar oqsillar, tsellyuloza va tabiiy kauchukni o'z ichiga oladi. Ular tabiatda uchraydi va tirik mavjudotlar tomonidan biologik jarayonlar orqali ishlab chiqariladi.
2. Sintetik polimerlar: Misollar polietilen, polipropilen va polivinilxloridni o'z ichiga oladi. Ular laboratoriyalarda yoki fabrikalarda kimyoviy polimerizatsiya texnikasidan foydalangan holda ishlab chiqariladi.
Polimer tuzilishi
Polimerlar o'z xususiyatlariga ta'sir qiluvchi turli xil tuzilmalarga ega bo'lishi mumkin. Tuzilmalarning uchta asosiy turi chiziqli, tarmoqlangan va tarmoqli (yoki uch o'lchovli).
1. Chiziqli polimerlar: Chiziqli polimerlarda monomerlar birlashib, uzun, to'g'ri zanjirlar hosil qiladi. Bu polimerlar odatda ma'lum erituvchilarda eriydi va termoplastik xususiyatlarga ega, ya'ni ularni eritib, qayta shakllantirish mumkin. Chiziqli polimerlarga misollar sifatida polietilen va polipropilen kiradi.
2. Tarmoqlangan polimerlar: Tarmoqlangan polimer tuzilmalari biriktirilgan shoxlari bo'lgan asosiy zanjirdan iborat. Bu shoxlar polimerning zichligi va kristalligiga ta'sir qiladi. Tarmoqlangan polimerga misol sifatida kraxmaldagi amilopektinni keltirish mumkin, u eritmada past yopishqoqlikni ta'minlaydi.
3. Tarmoqli yoki uch o'lchovli (3D) polimerlar: Bu yerda polimer zanjirlar zanjirlar orasidagi o'zaro bog'lanish orqali uch o'lchovli tarmoq hosil qiladi. Bu tarmoq polimerlari odatda qattiq, qattiq bo'ladi va hosil bo'lgandan keyin qayta eritib bo'lmaydi. Uch o'lchovli polimerlarga misollar epoksi qatroni va bakelitdir.
Fizik xususiyatlarga asoslangan tasnif
1. Termoplastiklar: Isitish orqali yumshatilishi va sovutish orqali qattiqlashishi mumkin bo'lgan polimerlar. Ular asosiy material xususiyatlarini yo'qotmasdan qayta-qayta shakllanishi mumkin. Bunga misollar sifatida polietilen va polistirolni keltirish mumkin.
2. Termosetlash: Bu polimerlar birinchi marta qizdirilganda doimiy kimyoviy o'zgarishlarga uchraydi va qayta qizdirish orqali yumshatilishi mumkin emas. Ular odatda termoplastiklarga qaraganda mustahkamroq va issiqqa chidamliroqdir. Termosetlarga misollar sifatida bakelit va melaminni keltirish mumkin.
3. Elastomerlar: Elastomerlar yuqori elastiklikka ega bo'lgan polimerlar bo'lib, kuchlanish yoki deformatsiya olib tashlangandan keyin asl shakliga qaytishga qodir. Tabiiy kauchuk va silikon elastomerlarga misol bo'la oladi.
Polimerlarning kimyoviy va fizik xususiyatlari
Polimerlarning kimyoviy va fizik xususiyatlari ularning turli sohalarda qo'llanilishini aniqlashda muhim rol o'ynaydi. Ba'zi muhim xususiyatlarga quyidagilar kiradi:
1. Zichlik: Materialning og'irligi va mustahkamligiga ta'sir qiladi. Past zichlikka ega polimerlar odatda yengilroq va egiluvchanroq bo'ladi.
2. Erish va qaynash nuqtasi: Polimer eriy boshlagan yoki qaynay boshlagan harorat polimerning termal barqarorligidan dalolat beradi.
3. Mexanik mustahkamlik: cho'zilish kuchi, zarbaga chidamlilik, qattiqlik va elastiklikni o'z ichiga oladi. Bu xususiyatlar polimerning yuk va bosimga bardosh berish qobiliyatini belgilaydi.
4. Issiqlik va yong'inga chidamlilik: Ba'zi polimerlar yuqori issiqlik sharoitlariga chidash uchun mo'ljallangan bo'lib, ular parchalanmasdan yoki yonmasdan turib ishlaydi.
5. Kimyoviy qarshilik: Polimerning turli xil agentlarning (masalan, kislotalar, ishqorlar va erituvchilar) kimyoviy hujumiga xossalari yoki tuzilishida o'zgarishlarga uchramasdan bardosh berish qobiliyati.
Polimer qo'llanmalari
Xususiyatlarining xilma-xilligi tufayli polimerlar turli sohalarda qo'llaniladi:
1. Plastmassa sanoati: Polietilen va polipropilen kabi termoplastik polimerlar shisha va paketlardan tortib avtomobil komponentlarigacha bo'lgan turli xil plastik mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
2. Tibbiy: Polietilen glikol va poli-(laktid-ko-glikolid) kabi biomos polimerlar implantlar, tibbiy asboblar va uzoq muddatli ta'sirga ega dorilar kabi tibbiy qo'llanmalarda qo'llaniladi.
3. To'qimachilik: Neylon, poliester va akril kabi polimer tolalari matolar, kiyim-kechak va boshqa to'qimachilik buyumlarini tayyorlash uchun ishlatiladi.
4. Qadoqlash: Polivinilxlorid (PVX) va polietilen tereftalat (PET) kabi egiluvchan va yuqori darajada bardoshli polimerlar ko'pincha oziq-ovqat, ichimliklar va boshqa iste'mol mahsulotlarini qadoqlash uchun ishlatiladi.
5. Elektronika: Moslashuvchan elektronika, quyosh batareyalari va batareyalarda qo'llanilishi uchun o'tkazuvchan polimerlar ishlab chiqilmoqda.
Xulosa qilib aytganda, polimerlar biz har kuni foydalanadigan ko'plab texnologiyalar va mahsulotlarning asosini tashkil etuvchi qimmatli va ko'p funksiyali materiallardir. Polimer texnologiyasining doimiy rivojlanishi bilan biz ushbu materiallar sanoat innovatsiyalari va ijtimoiy taraqqiyotda muhim rol o'ynashda davom etishini kutishimiz mumkin.
Yopish
Polimerlar turli xil tuzilmalar va xususiyatlarga ega bo'lgan ajoyib materiallar bo'lib, ulardan kundalik plastmassalardan tortib ilg'or texnologiyalargacha bo'lgan keng ko'lamli dasturlarda foydalanish imkonini beradi. Polimerlarning tuzilishi va xususiyatlarini chuqur tushunish yanada innovatsiyalar va yanada samarali va barqaror materiallarni ishlab chiqish uchun kalit hisoblanadi.
