polimero naturale – l'applicazione della formula e

Maggior parte dei materiali da costruzione moderni, prodotti farmaceutici, tessuti, articoli casalinghi, imballaggi e materiali di consumo sono polimeri. E 'un gruppo di composti aventi le caratteristiche. Molti di loro, ma nonostante questo, il numero di polimeri continua a crescere. Dopo che tutti i chimici sintetici scoperti ogni anno sempre più nuove sostanze. In questo caso, un significato speciale in ogni momento aveva un polimero naturale. Quali sono queste molecole stupefacenti? Quali sono le loro caratteristiche e quali sono le caratteristiche? Le risposte a queste domande in questo articolo.

Polimeri: caratteristiche generali

Dal punto di vista chimico, il polimero è considerata essere una molecola avente un grande peso molecolare da poche migliaia a milioni di unità. Tuttavia, oltre a questa funzione, c'è ancora in cui la sostanza può essere classificata precisione naturali e polimeri sintetici. Essi sono:

• costantemente unità ripetitive monomeriche, che sono collegate per mezzo di interazioni diverse;
• grado polimerasi (cioè il numero di monomeri) deve essere molto elevata, altrimenti il composto sarà considerato un oligomero;
• determinazione dell'orientamento spaziale della macromolecola;
• una serie di importanti proprietà fisiche e chimiche uniche al gruppo.

In generale, la sostanza di natura polimerica distinguibile dagli altri abbastanza facilmente. Basta guardare la sua formula per capirlo. Un tipico esempio è il polietilene noto, sono ampiamente utilizzati a livello domestico e industriale. Si tratta di un prodotto della reazione di polimerizzazione, che entra idrocarburo insaturo è etene o etilene. La reazione è generalmente scritto come segue:

NCH ₂ = CH ₂ → (-CH-CH-) _n, dove n – è il grado di polimerizzazione delle molecole che mostrano come unità monomeriche incluse nella sua composizione.

Anche come esempio, un polimero naturale che è ben noto, questo amido. Inoltre, in questo gruppo di composti amilopectina, cellulosa, proteine di pollo e molte altre sostanze appartengono.

Reazione, che ha provocato la macromolecola può essere formato, sono di due tipi:

• polimerizzazione;
• policondensazione.

La differenza è che nel secondo caso, i prodotti di reazione sono basso peso molecolare. La struttura del polimero può variare, a seconda delle atomi che lo costituiscono. Spesso ci sono forme lineari, ma c'è una maglia tridimensionale, molto complessa.

Se parliamo delle forze e delle interazioni che tengono le unità di monomero insieme, è possibile individuare alcuni di base:

• Van der Waals;
• legame chimico (covalente, ionico);
• interazione elektronostaticheskoe.

Tutti i polimeri non possono essere combinati in una categoria perché hanno una natura completamente diversa, metodo di formazione e svolgono funzioni differenti. Le loro proprietà sono anche diversi. Pertanto, v'è una classificazione che permette di condividere tutti i membri di questo gruppo di sostanze in diverse categorie. Si basa potrebbe trovarsi parecchi segni.

classificazione dei polimeri

Se prendiamo base della composizione qualitativa delle molecole, tutte le sostanze possono essere determinati in tre gruppi.

1. Le sostanze organiche – quelli che contengono carbonio, idrogeno, zolfo, ossigeno, fosforo, azoto. Vale a dire, quegli elementi che sono biogene. Esempi sono polietilene a peso, cloruro di polivinile, polipropilene, rayon, nylon, polimero naturale – proteine, acidi nucleici e così via.
2. Elementorganic – tale composizione che include alcune inorganico ed estraneo elemento biogenica. Molto spesso è silicio, alluminio o titanio. Esempi di tali macromolecole: vetro organico, steklopolimery, materiali compositi.
3. Inorganica – sono alla base di atomi di silicio catena invece di carbonio. I radicali possono anche essere parte dei rami laterali. Hanno aperto di recente, alla metà del XX secolo. Utilizzato nella medicina, di costruzione, ingegneria e altri settori. Esempi di silicone, cinabro.

Se si divide i polimeri di origine, è possibile identificare tre di loro gruppo.

1. Polimeri naturali il cui uso è ampiamente effettuata con il vecchio. Si tratta di macromolecole per la creazione di cui l'uomo non fare alcuno sforzo. Essi sono prodotti della natura delle reazioni. Esempi: seta, lana, proteine, acidi nucleici, amido, cellulosa, cuoio, cotone e altri.
2. Artificiale. Si tratta di macromolecole che vengono creati dall'uomo, ma sulla base di analoghi naturali. Questo è solo migliorare e cambiare le proprietà di un polimero naturale esistente. Esempi: gomma sintetica, gomma.
3. Sintetico – questi polimeri, la cui creazione solo la persona coinvolta. analoghi naturali per loro là. Gli scienziati a sviluppare metodi di sintesi di nuovi materiali che sono diversi per migliorare le prestazioni. Così nascono i composti polimerici sintetici di ogni tipo. Esempi: polietilene, polipropilene, rayon, fibre di acetato e simili.

C'è un'altra caratteristica, che è alla base della separazione delle sostanze del gruppo. Questa reattività e resistenza termica. Allocare due categorie per questo parametro:

• termoplastico;
• termoindurenti.

Il più antico, importante e soprattutto prezioso è ancora un polimero naturale. Le sue proprietà sono uniche. Pertanto, il prossimo vedere le cose è questa categoria di macromolecole.

Quale sostanza è un polimero naturale?

Per rispondere a questa domanda, prima ci guardiamo intorno a voi. Che ci circonda? Gli organismi viventi intorno a noi che mangiamo, respirano, si riproducono, fioritura e producono frutti e delle sementi. E sono da un punto di vista molecolare? Si composti come:

• proteine;
• acidi nucleici;
• polisaccaridi.

Così, il polimero naturale è, ciascuno dei suddetti composti. Così, sembra che la vita intorno a noi, c'è solo grazie alla presenza di queste molecole. Sin dai tempi antichi, chi è abituato argilla, miscele e soluzioni per il rafforzamento e la costruzione di case, tessuti filati, lana, utilizzata per la creazione di abbigliamento in cotone, seta, lana e pelle degli animali. polimeri organici naturali accompagnato l'uomo in tutte le fasi della sua formazione e lo sviluppo, e per molti versi lo hanno aiutato a raggiungere i risultati che abbiamo oggi.

La natura stessa di dare tutto per la vita delle persone è stato il più confortevole possibile. Nel corso del tempo, la gomma è stato scoperto, ha chiarito le sue notevoli proprietà. L'uomo ha imparato ad usare il cibo per l'amido, in campo tecnico – cellulosa. polimero naturale ed è un canfora, che è anche conosciuto fin dai tempi antichi. Resine, proteine, acidi nucleici – sono tutti esempi dei composti in esame.

La struttura dei polimeri naturali

Non tutti i membri di questa classe di composti hanno la stessa struttura. Così, polimeri naturali e sintetici possono variare considerevolmente. Le loro molecole sono orientate in modo tale che il più redditizio e conveniente di esistere in termini di energia. Tuttavia, molte specie naturali sono in grado di gonfiarsi e la loro struttura durante il processo di cambiamento. Ci sono diverse varianti più comuni della struttura della catena:

• lineari;
• ramificata;
• stellate;
• piatta;
• maglia;
• nastro;
• pettine.

macromolecole rappresentanti artificiali e sintetiche hanno una grande massa, un gran numero di atomi. Essi vengono creati con le proprietà desiderate specificamente. Pertanto, la struttura della loro originariamente previsto per l'uomo. polimeri naturali sono spesso lineare o maglia sulla struttura.

Esempi di macromolecole naturali

polimeri naturali e sintetici sono molto vicini l'uno all'altro. Dopo la prima di diventare la base per un secondo. Esempi di tali trasformazioni sono molti. Qui ci sono alcuni di loro.

1. plastica convenzionale bianco latte – questo è un prodotto ottenuto mediante trattamento di cellulosa con acido nitrico con l'aggiunta di canfora naturale. La reazione di polimerizzazione provoca l'indurimento del polimero ottenuto e la conversione nel prodotto desiderato. Un plastificante – canfora, rendendola capace di ammorbidimento quando riscaldato e cambiare la loro forma.
2. seta acetato, fibre cuprammonio, viscosa – sono tutti esempi di filati, fibre, che sono ottenuti sulla base di cellulosa. Tessuti in cotone naturale e la biancheria non sono così forti, non è brillante, di facile piega. Ma analoghi artificiali di queste carenze private, il che rende il loro uso è molto interessante.
3. pietra artificiale, materiali da costruzione, miscele, cuoio – è anche esempi di polimeri derivati da materiali naturali.

Una sostanza che è un polimero naturale, e può essere utilizzato nella sua vera forma. Tali esempi sono troppi:

• colofonia;
• ambra;
• amido;
• amilopectina;
• cellulosa;
• pelliccia;
• lana;
• cotone;
• seta;
• cemento;
• argilla;
• calce;
• proteine;
• acido nucleico e così via.

E 'chiaro che di fronte a noi una classe di composti è molto grande, praticamente importante e significativo per la gente. Consideriamo ora più in dettaglio alcuni rappresentanti di polimeri naturali, che sono molto popolari in questo momento.

Seta e lana

La formula di naturale complesso polimerico seta, perché la sua composizione chimica è espresso dai seguenti componenti:

• fibroina;
• sericina;
• cere;
• i grassi.

Stesso principale proteina – fibroina, ha un'adesione di più specie di aminoacidi. Se presente alla catena polipeptidica, esso sarà simile a questa: (-NH-CH ₂ -CO-NH-CH (CH ₃₎ -CO-NH-CH ₂ -CO-) _n. E questa è solo una parte di esso. Se immaginiamo che alla struttura per mezzo di van der Waals si unisce non meno complessa molecola proteica sericina, sono mescolati insieme in un unico conformazione con una cera e grassi, è comprensibile il motivo per cui è difficile da descrivere seta naturale formula.

Fino ad oggi, gran parte di questo prodotto fornisce la Cina, per i suoi spazi aperti, v'è un habitat naturale per il principale produttore – baco da seta. In precedenza, fin dai tempi antichi, seta naturale è molto apprezzato. Permettersi i vestiti da lui poteva solo nobili, i ricchi. Oggi, molte delle caratteristiche del tessuto è povero. Per esempio, ha fortemente magnetizzata e accartocciato, in aggiunta, l'esposizione al sole perde la sua lucentezza e si appanna. Pertanto, più in utilizzare derivati sintetici loro.

Lana – è anche un polimero naturale come prodotto di funzioni vitali della pelle e delle ghiandole sebacee di animali. Sulla base di questo prodotto proteico maglieria fabbricati, che, come la seta, è un materiale prezioso.

amido

amido naturale è una vita del prodotto polimero vegetale. Producono come risultato del processo di fotosintesi e si accumulano in diverse parti del corpo. La sua composizione chimica:

• amilopectina;
• amilosio;
• alfa-glucosio.

La struttura spaziale dell'amido è molto ramificato, disordinato. A causa di amilopectina incluso, è in grado di rigonfiamento in acqua, diventando una cosiddetta pasta. Questa soluzione colloidale viene utilizzato nell'arte e nell'industria. Medicina, industria alimentare, produzione di adesivi carta da parati – è anche l'uso della sostanza.

Tra le piante contenenti la quantità massima di amido possono essere identificati:

• mais;
• patate;
• riso;
• di grano;
• manioca;
• avena;
• grano saraceno;
• le banane;
• sorgo.

Sulla base di questo biopolimero cuocere il pane, la pasta, cuocere gelatina, cereali e altri prodotti alimentari.

cellulosa

Dal punto di vista chimico, la sostanza – è un polimero la cui composizione è espressa dalla formula (C ₆ H ₅ O _{5) n.} catena di unità di monomero è un beta-glucosio. Luogo principale di contenuto di cellulosa – è che le pareti cellulari delle piante. Ecco perché il legno – una preziosa fonte di questo composto.

Cellulosa – un polimero naturale che ha una struttura spaziale lineare. E 'utilizzato per la produzione dei seguenti tipi di prodotti:

• pasta e prodotti di carta;
• pellicce artificiali;
• diversi tipi di fibre artificiali;
• cotone;
• materie plastiche;
• polvere senza fumo;
• film e così via.

E 'ovvio che il suo valore industriale è grande. Per questo composto può essere utilizzato nella produzione, dovrebbe essere quello di cominciare a estrarre dalle piante. Questo viene fatto a cottura continua del legno in dispositivi speciali. Ulteriore elaborazione, nonché reagenti utilizzati per la digestione sono differenti. Ci sono diversi modi:

• solfito;
• nitrati;
• la soda;
• solfato.

Dopo tale trattamento, il prodotto contiene ancora impurità. Al cuore di questa lignina ed emicellulosa. Per sbarazzarsi di loro, la polpa è trattata con cloro o alcali.

Negli esseri umani, non ci sono tali catalizzatori biologici che sono riusciti ad abbattere questo complesso biopolimero. Tuttavia, alcuni animali (erbivori), atti a questo. Il loro stomaco risolvere alcuni batteri che lo rendono per loro. Invece gli organismi traggono energia per la vita e l'habitat. Questa forma di simbiosi è estremamente vantaggioso per entrambe le parti.

di gomma

Questo polimero naturale avente prezioso valore economico. Per la prima volta è stato descritto da Robert Cook, che in uno dei suoi viaggi lo ha trovato. È andata così. Dopo l'atterraggio sull'isola dove i nativi vivevano a lui sconosciuto, è stato calorosamente accolto da loro. La sua attenzione è stata attratta dai bambini locali, che hanno giocato un soggetto insolito. Questo corpo sferico viene respinto dal pavimento e saltò in aria, poi restituito.

Chiedi la popolazione locale su ciò che è fatto da questo giocattolo, Cook ha imparato che questo solidifica il succo di un albero – Hevea. Molto più tardi, si è constatato che si tratta di una gomma biopolimero.

La natura chimica del composto noto – è isoprene, subita naturale polimerizzazione. gomma formula (C ₅ H _{8) n.} Le sue proprietà, a causa della quale egli è così altamente considerato, come segue:

• elasticità;
• durata nel tempo;
• isolamento elettrico;
• a tenuta stagna.

Tuttavia, ci sono svantaggi. In condizioni di freddo diventa fragile e friabile, e il caldo – appiccicoso e viscoso. Ecco perché era necessario per la sintesi di analoghi di basi artificiale o sintetica. gomme oggi sono ampiamente utilizzati in ingegneria e applicazioni industriali. I prodotti più importanti basate su di essi:

• gomma;
• ebano.

ambra

È un polimero naturale, perché nella sua struttura rappresenta la resina, la sua forma fossile. La struttura spaziale è un polimero amorfo di struttura. Molto combustibile, puoi illuminarlo con la fiamma di una partita. Possede proprietà di luminescenza. Questa è una qualità molto importante e preziosa, che viene utilizzata nel settore dei gioielli. I gioielli a base di ambra sono molto belli e richiesti.

Inoltre, questo biopolimero è utilizzato anche per scopi medici. Produce anche carta vetrata, rivestimenti di vernici per diverse superfici.