Epäorgaaniset polymeerit: esimerkkejä ja sovelluksia

Luonnossa on organometalli-, orgaanisia ja epäorgaanisia polymeerejä. Sisällyttää epäorgaanisia materiaaleja ovat epäorgaaniset selkäranka ja sivuhaarat eivät ole hiilivetyradikaaleja. Muodostamalla epäorgaaninen polymeerit ovat eniten taipuvaisia elementtejä III-VI ryhmiä jaksollisen järjestelmän alkuaineita.

luokitus

Orgaanisia ja epäorgaanisia polymeerejä on aktiivisesti tutkittu, määräytyy niiden uusia ominaisuuksia, joten tarkka luokittelu näistä aineista ei ole vielä laadittu. Kuitenkin, on mahdollista kohdentaa tiettyjä ryhmiä polymeerien.

Rakenteesta riippuen:

• lineaarinen;
• tasainen;
• haarautunut;
• polymeeri verkkoja;
• kolmiulotteinen ja muut.

Riippuen pääketjun muodostavat atomit polymeeri:

• gomotsepnye tyyppi (-M-) n - koostuvat yhdenlaisen atomia;
• tyyppi hetero (-ML-) n - koostuvat eri atomien.

Alkuperästä riippuen:

• luonnollinen;
• keinotekoinen.

Sisällyttämistä epäorgaaninen polymeeri aineet, jotka kiinteässä tilassa ovat makromolekyylejä, myös oltava tietty anisotropia niiden tilarakenne ja vastaavat ominaisuudet.

Tärkeimmät ominaisuudet

Yleisempiä ovat heteroketjupolymeerejä, jossa on vuorottelu elektropositiivisten ja elektronegatiivisen atomia, kuten B ja N, P ja N, Si ja O. saada hetero epäorgaanisia polymeerejä (NP) käyttämällä polykondensointireaktiot. Polykondensaation oksoanionami kiihtyi happamassa ympäristössä, ja polykondensaation hydratoitu kationeja - emäksisessä. Polykondensaatio voidaan suorittaa sekä liuoksessa että kiinteiden aineiden läsnä ollessa korkeassa lämpötilassa.

Monet hetero epäorgaanisia polymeerejä voidaan saada aikaan vain korkean lämpötilan synteesi, esimerkiksi suoraan yksinkertaisista aineista. Karbidien muodostumiseen, jotka ovat polymeeriset elimiä tapahtuu vuorovaikutusta joidenkin oksidien hiilellä, sekä läsnä ollessa korkeassa lämpötilassa.

Gomotsepnye pitkä ketju (jossa polymeroitumisaste n> 100) muodossa, hiili ja p-VI alkuaineita rikki, seleeni, telluuri.

Epäorgaaniset polymeerit: Esimerkit ja soveltaminen

Spesifisyyden NP on muodostumista polymeeristen kiteisten materiaalien kanssa säännöllisesti kolmiulotteinen rakenne makromolekyylien. Kun läsnä on kova runko kemiallisia sidoksia tarjoaa sellaisia yhdisteitä huomattava kovuus.

Tämän ominaisuuden avulla käyttää hioma epäorgaanisia polymeerejä. Näiden materiaalien on löytänyt laaja soveltaminen teollisuudessa.

Poikkeuksellinen kemiallisen ja lämmönkestävyys IR on myös arvokas ominaisuus. Esimerkiksi, lujitekuidut on valmistettu orgaanisista polymeereistä ovat stabiileja ilmassa lämpötilaan 150-220? C Samaan aikaan, boori kuitua ja sen johdannaiset ovat stabiileja lämpötilassa, joka on 650? C Siksi epäorgaaninen polymeerit ovat lupaavia uusien kemiallisten ja kuumuutta kestävistä materiaaleista.

Käytännön merkitys on myös NP, jotka ovat molemmat lähellä ominaisuuksiltaan orgaaniseen ja säilyttää niiden erityiset ominaisuudet. Näitä ovat fosfaatit, polyfosfatseenit, silikaatteja, polymeeristä rikin oksideja eri sivuryhmiä.

polymeerit hiili

Tehtävä: "Anna esimerkkejä epäorgaanisista polymeereistä" - esiintyy yleisesti kemian oppikirjoista. On suositeltavaa suorittaa se viitaten näkyvin NP - hiili johdannaiset. Loppujen lopuksi tämä sisältää materiaaleja, joilla on ainutlaatuisia ominaisuuksia: timantti, grafiitti, karbiini.

Carbyne - keinotekoisesti luotu, huonosti opiskeli lineaarinen polymeeri on verraton lujuusominaisuudet ei huonompi, ja joissakin tutkimuksissa ja ylivoimainen grafeenin. Kuitenkin karbiini - salaperäinen aine. Ei kaikki tiedemiehet hyväksyvät sen olemassaolon itsenäisenä materiaalia.

Se näyttää metalli-kiteinen musta jauhe. Se on puolijohdeominaisuuksia. Johtavuus carbyne lisää suuresti vaikutuksen alaisena valoa. Hän ei menetä näitä ominaisuuksia edes lämpötiloissa jopa 5000? C, joka on paljon suurempi kuin muiden materiaalien kuten tarkoitukseen. Valmis materiaali 60 V. Korshak, AM Sladkov, VI Kasatochkin ja YP Kudryavtsev asetyleeni katalyyttisellä hapetuksella. Vaikein osa oli määrittää muodossa hiiliatomien välillä. Sen jälkeen aine saatiin vain kaksoissidoksia hiiliatomien välillä instituutissa organometallisia yhdisteitä Akad. Uusi yhdiste nimetty polikumulen.

Grafiitti - materiaali polymeerin tilaus koskee vain tasossa. Sen kerrokset eivät ole liittyneet kemiallisten sidosten ja heikompi välisten vuorovaikutusten, joten se johtaa lämpöä ja nykyinen ja ei lähetä valoa. Grafiitti ja sen johdannaiset - melko yleisiä epäorgaanisia polymeerejä. Esimerkkejä käytöstä: alkaen kyniä ydinteollisuudelle. Hapettava grafiitti, voidaan saada hapettamalla välituotteita.

Diamond - sen ominaisuudet ovat täysin erilaiset. Timantti on spatiaalinen (kolmiulotteinen) polymeeri. Kaikki hiiliatomit ovat sitoutuneet yhteen vahva kovalenttisilla sidoksilla. Koska polymeeri on erittäin kestävä. Timantti on johtamaton ja lämpöä, on läpinäkyvä.

boori polymeerejä

Jos kysytään, mitä epäorgaanisia polymeerejä tiedetään sinulle, voit vastata - boori polymeerit (-BR-). Tämä on melko laaja luokka NP, jota käytetään laajasti teollisuudessa ja tieteeseen.

Boorikarbidi - se näyttää oikein kaavan (B12C3) n. Sen yksikkö solu - romboedrisessä. Kehyksen muoto kaksitoista booriatomeja ovat liittyneet kovalenttisesti. Keskellä se - lineaarinen ryhmä kolme kovalenttisesti sitoutunut C-atomia. Tuloksena on erittäin tukeva rakenne.

Boridit - niiden kiteet muodostuvat, kuten edellä kuvattu karbidi. Useimmat niistä ovat vastustuskykyisiä hjb2, joka sulaa vain lämpötilassa 3250 ° C Suurin kemiallinen stabiliteetti huomattava Välilehti2 - sitä ei sovelleta mitään happoa tai niiden seoksia.

Boorinitridi - usein kutsuttu valkoinen talkki yhtäläisyyksiä. Tämä samankaltaisuus on oikeastaan vain pinnallinen. Rakenteellisesti, se on samanlainen kuin grafiitti. Sen vastaan kuumentamalla tai boorioksidia ammoniakin atmosfäärissä.

borazon

ELBOR, Borazon, Kibora, kingsongit, CUBONE - ultrahard epäorgaanisia polymeerejä. Esimerkkejä hakemuksen: tuotanto hiomalaikat, hioma-ainetta, metalli. Se on kemiallisesti inerttejä aineita, boorista. Kovuus lähellä timantin muita materiaaleja. Erityisesti, borazon naarmuttaa timantti, jälkimmäinen jättää myös naarmuja borazon kiteitä.

Kuitenkin, nämä NP on useita etuja verrattuna luonnon timantteja: niillä on suuri lämmönkestävyys (kestettävä jopa 2000 ° C: seen, timantti on hajonnut hinnat alueella 700-800 ° C) ja korkea kestävyys mekaanisia kuormituksia (ne eivät ole hauraita). Borazon saatiin 1350 ° C: ssa ja paineessa 62000 Wentorf KAASUSEOKSET Robert sisään 1957vuosi. Kaltaisesta aineesta Leningrad tutkijat saatiin vuonna 1963.

Epäorgaanisen, rikkiä polymeerejä

Homopolymeeri - tämä muutos rikki on lineaarinen molekyyli. Ainetta ei ole stabiili lämpötilan vaihtelut kuuluu octahedral sykliä. Muodostettu tapauksessa jäähdyttämällä sulaa rikkiä.

Polymeerimodifioinnin rikkidioksidin. Hyvin samankaltainen kuin asbestin, kuiturakenteen.

seleeni polymeerejä

Harmaa seleeni - polymeeri, jossa on kierre lineaarinen makromolekyylejä upotettu rinnakkain. Ketjut Seleenin atomeista on kovalenttisesti liitetty ja liittyvät makromolekyylien molekyylisidokset. Jopa sulaa tai liuottaa seleenin ei hajoa atomeiksi.

Punainen tai amorfinen seleeni, myös polymeerin ketju, mutta malouporyadochennoy rakenne. N lämpötila 70-90? C hankkii kumimainen ominaisuuksia, kulkee kumin elastisuus kuin muistuttaa orgaaniset polymeerit.

Carbide, seleeni tai strassi. Termisesti ja kemiallisesti stabiili, riittävän vahvoja spatiaalinen kide. Ja pietsosähköinen puolijohde. In vitro sai sen reaktion aikana kvartsihiekkaa ja hiili sähköuunissa lämpötilassa noin 2000 ° C: ssa

Muut seleeni polymeerit:

• Monokliininen seleeni - järjestyneemmän kuin amorfinen punainen, mutta huonompi kuin harmaa.
• Seleenidioksidia, tai (SiO 2) n - edustaa kolmiulotteisen silloitetun polymeerin.
• Asbesti - polymeeri kuiturakenteen seleenioksidia.

fosfori polymeerejä

On olemassa monia muunnelmia fosforia ovat valkoisia, punaisia, musta, ruskea, violetti. Punainen - NP hieno kiderakenne. Se saadaan kuumentamalla valkoista fosforia ilman pääsyn ilmaa lämpötilassa 2500? C. Musta fosforia P. Bridgman saadaan seuraavissa olosuhteissa: paine 200000 ilmakehän lämpötilassa 200 ° C

Fosfornitridhloridy - fosforiyhdisteet typellä ja klooria. Ominaisuuksia näiden materiaalien vaihtelevat yhä massa. Ja se vähentää niiden liukoisuutta orgaanisiin aineisiin. Kun molekyylipaino polymeerin saavuttaa tuhansia kappaleita, muodostuu kumimaista ainetta. Tämä on vain tarpeeksi hiili-free lämpöä kestävää kumia. Se tuhoutuu vain lämpötiloissa yli 350 ° C: ssa

johtopäätös

Epäorgaanisia polymeerejä useimmissa - aineen ainutlaatuisia ominaisuuksia. Niitä käytetään teollisuudessa, rakentamisessa, kehittää innovatiivisia ja jopa vallankumouksellinen materiaaleja. Koska tutkimus ominaisuuksien NP tunnettuja ja uusia Niiden soveltamisala laajenee.