polymère naturel – application de la formule et

La plupart des matériaux de construction modernes, les produits pharmaceutiques, des tissus, des articles ménagers, emballages et matériaux consommables sont des polymères. Est un groupe de composés ayant les traits caractéristiques. Beaucoup d'entre eux, mais malgré cela, le nombre de polymères continue de croître. Après tous les chimistes de synthèse découverts chaque année de plus en plus de nouvelles substances. Dans ce cas, une signification particulière en tout temps, il avait un polymère naturel. Quelles sont ces molécules étonnantes? Quelles sont leurs caractéristiques et quelles sont les caractéristiques? Les réponses à ces questions dans l'article.

Polymères: caractéristiques générales

Du point de vue de la chimie, le polymère est considéré comme une molécule ayant un grand poids moléculaire de quelques milliers à des millions d'unités. Cependant, en plus de cette fonction, il y a encore où la substance peut être précisément classée comme naturels et polymères synthétiques. Ils sont les suivants:

• répétant constamment des motifs monomères, qui sont reliés par l'intermédiaire d'interactions différentes;
• polymerase degrés (à savoir, le nombre de monomères) doit être très élevé, sans quoi le composé serait considéré comme un oligomère;
• la détermination de l'orientation spatiale de la macromolécule;
• un ensemble de propriétés physiques et chimiques importantes propres au groupe.

En général, la substance de nature polymérique distincte de l'autre assez facilement. Il suffit de regarder sa formule pour comprendre. Un exemple typique est le polyéthylène bien connu, sont largement utilisés dans le ménage et l'industrie. Il est un produit de la réaction de polymérisation, qui pénètre dans un hydrocarbure insaturé est l' éthène ou éthylène. La réaction est généralement écrit comme suit:

nCH ₂ = CH ₂ → (-CH-CH-) _n, où n – est le degré de polymérisation des molécules présentant comme unités monomères inclus dans la composition.

En outre, par exemple, un polymère naturel qui est bien connu, cet amidon. En outre, dans ce groupe de composés appartiennent l'amylopectine, la cellulose, les protéines de poulet et de nombreuses autres substances.

La réaction, ce qui a entraîné la macromolécule peut être formé, sont de deux types:

• polymérisation;
• polycondensation.

La différence est que dans le second cas, les produits de réaction sont de bas poids moléculaire. La structure du polymère peut varier, selon les atomes qui le constituent. Souvent, il y a des formes linéaires, mais il y a un maillage en trois dimensions, très complexe.

Si nous parlons des forces et des interactions qui maintiennent les unités monomères ensemble, il est possible d'identifier quelques-unes de base:

• Van der Waals;
• une liaison chimique (covalente, ionique);
• interaction elektronostaticheskoe.

Tous les polymères ne peuvent pas être combinés en une seule catégorie, car ils ont une nature complètement différente, la méthode de formation et exécutent des fonctions différentes. Leurs propriétés sont également différentes. Par conséquent, il y a une classification qui vous permet de partager tous les membres de ce groupe de substances dans différentes catégories. Il est basé peut se situer plusieurs signes.

classification de polymères

Si l'on prend la base de la composition qualitative des molécules, toutes les substances peuvent être déterminées en trois groupes.

1. Les phases organiques – ceux qui contiennent du carbone, de l'hydrogène, le soufre, l'oxygène, le phosphore, l'azote. Autrement dit, ces éléments qui sont biogénique. Des exemples sont le polyethylene de poids, le chlorure de polyvinyle, le polypropylène, la rayonne, le nylon, le polymère naturel – protéine, un acide nucléique et ainsi de suite.
2. Elementorganic – une telle composition qui comprend une certaine inorganique et étrangère élément biogène. Le plus souvent, il est le silicium, l'aluminium ou le titane. Des exemples de telles macromolécules: verre organique, steklopolimery, les matériaux composites.
3. Minérale – sont à la base de la chaîne des atomes de silicium au lieu de carbone. Les radicaux peuvent également faire partie des branches latérales. Ils ont ouvert plus tard que le milieu du XX siècle. Utilisé en médecine, la construction, l'ingénierie et d'autres industries. Des exemples de silicone, cinabre.

Si vous divisez les polymères d'origine, il est possible d'identifier trois de leur groupe.

1. Les polymères naturels dont l'utilisation est largement réalisée avec l'ancien. Ce sont des macromolécules pour la création dont l'homme ne fait aucun effort. Ce sont des produits de la nature des réactions. Exemples: la soie, la laine, une protéine, un acide nucléique, l'amidon, la cellulose, le cuir, le coton et d'autres.
2. Artificielle. Ce sont des macromolécules qui sont créés par l'homme, mais sur la base d'analogues naturels. Cela est d'améliorer juste et modifier les propriétés d'un polymère naturel existant. Exemples: le caoutchouc synthétique, le caoutchouc.
3. Synthétique – ces polymères, la création dont seule la personne concernée. Les analogues naturels pour eux là-bas. Les scientifiques développent des procédés de synthèse de nouveaux matériaux qui sont différents à la performance améliorée. Ainsi sont nés les composés polymères synthétiques de toutes sortes. Exemples: polyéthylène, polypropylène, rayonne, fibres d' acétate et analogues.

Il est une autre caractéristique qui est la base de la séparation des substances du groupe. Cette réactivité et la résistance thermique. Allouer deux catégories pour ce paramètre:

• thermoplastique;
• . thermodurcis

La plus ancienne, importante et particulièrement précieux est encore un polymère naturel. Ses propriétés sont uniques. Par conséquent, nous regardons à côté est de cette catégorie macromolécules.

Quelle substance est un polymère naturel?

Pour répondre à cette question, d'abord nous regardons autour de vous. Qui nous entoure? Organismes vivants autour de nous qui mangent, respirent, se reproduisent, la floraison et produisent des fruits et des graines. Et ils sont d'un point de vue moléculaire? Il composés tels que:

• protéines;
• les acides nucléiques;
• polysaccharides.

Ainsi, le polymère naturel est, chacun des composés ci-dessus. Ainsi, il semble que la vie autour de nous, il n'y a que grâce à la présence de ces molécules. Depuis les temps anciens, les gens utilisaient l'argile, des mélanges et des solutions pour le renforcement et la construction de maisons, fil tissé, laine, utilisé pour créer des vêtements en coton, la soie, la laine et la peau des animaux. polymères organiques naturels ont accompagné l'homme à tous les stades de sa formation et le développement, et à bien des égards l'ont aidé à atteindre les résultats que nous avons aujourd'hui.

La nature même de donner tout à la vie des gens était aussi confortable que possible. Au fil du temps, le caoutchouc a été découvert, il a précisé ses propriétés remarquables. L'homme a appris à utiliser la nourriture à l'amidon, dans la technique – cellulose. polymère naturel et est un camphrier, qui est également connu depuis les temps anciens. Des résines, des protéines, des acides nucléiques – sont des exemples de composés à l'étude.

La structure des polymères naturels

Tous les membres de cette classe de composés ont la même structure. Ainsi, les polymères naturels et synthétiques peuvent varier considérablement. Leurs molécules sont orientées de sorte que le plus rentable et pratique d'exister en termes d'énergie. Cependant, de nombreuses espèces naturelles sont capables de gonfler et leur structure dans le processus de changement. Il existe plusieurs variantes les plus courantes de la structure de la chaîne:

• linéaire;
• ramifié;
• étoilées;
• plat;
• mailles;
• bande;
• peigne.

macromolécules artificiels et synthétiques représentants ont une masse très importante, un grand nombre d'atomes. Ils sont créés avec des propriétés spécifiquement souhaitées. Par conséquent, la structure de leur origine prévu à l'homme. Les polymères naturels sont souvent linéaire ou mailles de la structure.

Des exemples de macromolécules naturelles

Les polymères naturels et synthétiques sont très proches les uns des autres. Après la première de devenir la base d'une seconde. Des exemples de ces transformations sont nombreuses. Voici quelques-uns d'entre eux.

1. blanc laiteux plastique conventionnel – ce qui est un produit obtenu par traitement de la cellulose avec de l'acide nitrique avec l'addition de camphre naturel. La réaction de polymérisation se traduit par un durcissement du polymère obtenu et la conversion en le produit désiré. Un plastifiant – camphre, le rendant capable de ramollissement à la chaleur et modifier leur forme.
2. soie d'acétate, des fibres de cupro-ammoniacale, de la viscose – sont tous des exemples de fils, fibres, qui sont obtenus sur la base de la cellulose. Les tissus de coton naturel et lin ne sont pas aussi forte, pas brillant, facile à pli. Mais analogues artificiels de ces déficiences, privés ce qui rend leur utilisation est très attrayante.
3. Pierre artificielle, matériaux de construction, de mélanges, de cuir – est également des exemples de polymères dérivés de matériaux naturels.

Une substance qui est un polymère naturel, et peut être utilisé sous sa forme vraie. De tels exemples sont trop nombreux:

• colophane;
• ambre;
• l'amidon;
• amylopectine;
• cellulose;
• fourrure;
• laine;
• coton;
• soie;
• ciment;
• argile;
• chaux;
• protéines;
• l'acide nucléique et ainsi de suite.

Il est clair que devant nous une classe de composés est très grande, pratiquement importante et significative pour les personnes. Considérons maintenant plus en détail certains représentants de polymères naturels, qui sont très populaires en ce moment.

Soie et laine

La formule du complexe de polymère de soie naturelle, en raison de sa composition chimique est exprimée par les composants suivants:

• fibroïne;
• séricine;
• cires;
• graisses.

Lui-même protéine majeure – fibroïne, compte parmi ses membres plus d'espèces d'acides aminés. Si elle est présente à la chaîne polypeptidique, il se présente comme suit: (-NH-CH ₂ -CO-NH-CH (CH ₃₎ -CO-NH-CH ₂ -CO-) _n. Et cela est seulement une partie de celui-ci. Si l'on imagine que la structure par van der Waals rejoint pas moins complexe molécule de protéine de séricine, ils sont mélangés ensemble dans une seule conformation avec une cire et de graisses, il est facile de comprendre pourquoi il est difficile de décrire la formule soie naturelle.

À ce jour, une grande partie de ce produit fournit la Chine, pour ses espaces ouverts, il y a un habitat naturel pour le producteur principal – ver à soie. Auparavant, depuis les temps anciens, la soie naturelle est très apprécié. Vêtements de lui permettre Restée nobles, les gens riches. Aujourd'hui, la plupart des caractéristiques du tissu est pauvre. Par exemple, il magnétise et froissée, en outre, l'exposition au soleil perd son éclat et ternit. Par conséquent, en plus d'utiliser des dérivés synthétiques de ceux-ci.

Laine – il est également un polymère naturel en tant que produit de fonctions vitales de la peau et les glandes sébacées des animaux. Sur la base de ce tricot fabriqué des produits de protéines, qui, comme la soie, est un matériau précieux.

amidon

l'amidon naturel est une vie végétale de polymère produit. Ils produisent comme un résultat du processus de photosynthèse et accumulent dans les différentes parties du corps. Sa composition chimique:

• amylopectine;
• amylose;
• alpha-glucose.

La structure spatiale de l'amidon est très ramifiée, désordonnée. En raison de l'amylopectine inclus, il est capable de gonfler dans l'eau, devenant ainsi une pâte que l'on appelle. Cette solution colloïdale est utilisée dans l'art et l' industrie. La médecine, l'industrie alimentaire, la production d'adhésifs de papier peint – il est également l'utilisation de la substance.

Parmi les plantes contenant la quantité maximale d'amidon peut être identifié:

• maïs;
• pommes de terre;
• riz;
• le blé;
• le manioc;
• l'avoine;
• sarrasin;
• bananes;
• le sorgho.

Sur la base de ce pain de cuisson de biopolymères, faire des pâtes, faire cuire la gelée, les céréales et autres produits alimentaires.

cellulose

Du point de vue de la chimie, de la substance – est un polymère dont la composition est exprimée par la formule (C ₆ H ₅ O _{5) n.} la chaîne d'unité monomère est un bêta-glucose. Lieu principal de teneur en cellulose – est les parois cellulaires des plantes. Voilà pourquoi le bois – une source précieuse de ce composé.

Cellulose – un polymère naturel qui a une structure spatiale linéaire. Il est utilisé pour la production des types de produits suivants:

• pâtes et papiers;
• fourrures;
• différents types de fibres synthétiques ou artificielles;
• coton;
• matières plastiques;
• poudre sans fumée;
• films et ainsi de suite.

Il est évident que la valeur industrielle est grande. Pour ce composé peut être utilisé dans la production, il devrait être de commencer à extraire des plantes. Cela se fait par la cuisson continue du bois dans des dispositifs spéciaux. En outre le traitement, ainsi que les réactifs utilisés pour la digestion sont différents. Il y a plusieurs façons:

• sulfite;
• nitrate;
• le bicarbonate de soude;
• sulfate.

Après un tel traitement, le produit contient encore des impuretés. Au cœur de cette lignine et hémicellulose. Pour se débarrasser d'eux, la pâte est traitée avec du chlore ou alcalin.

Chez l'homme, il n'y a pas de tels catalyseurs biologiques qui ont réussi à briser ce biopolymère complexe. Cependant, certains animaux (herbivores), adaptés à cela. Leur estomac régler certaines bactéries qui en font pour eux. Au lieu de cela les organismes tirent leur énergie pour la vie et de l'habitat. Cette forme de symbiose est extrêmement bénéfique pour les deux parties.

caoutchouc

Ce polymère naturel ayant une valeur économique précieuse. Pour la première fois, il a été décrit par Robert Cook, qui, dans un de ses voyages l'a trouvé. Il est arrivé comme ça. Après l'atterrissage sur l'île où les indigènes vivaient l'inconnu, il a été chaleureusement accueilli par eux. Son attention a été attirée par les enfants de la région, qui ont joué un sujet inhabituel. Ce corps sphérique est repoussé du sol et a sauté en l'air, puis est revenu.

Demandez aux habitants de ce qui se fait de ce jouet, Cook a appris que ce qui solidifie le jus d'un arbre – Hévéa. Beaucoup plus tard, il a été constaté que c'est un caoutchouc biopolymère.

La nature chimique du composé connu – est l'isoprène, la polymérisation naturelle soufferte. caoutchouc de formule (C ₅ H _{8) n.} Ses propriétés, en raison de laquelle il est si hautement considéré, comme suit:

• élasticité;
• la durabilité;
• l'isolation électrique;
• étanche à l'eau.

Cependant, il y a des inconvénients. Dans le froid, il devient fragile et cassant, et la chaleur – collante et visqueuse. Voilà pourquoi il était nécessaire pour la synthèse d'analogues de la base artificielle ou synthétique. caoutchoucs aujourd'hui sont largement utilisés dans l'ingénierie et les applications industrielles. Les produits les plus importants basés sur les:

• caoutchouc;
• ébène.

ambre

Il est un polymère naturel, étant donné que la résine est dans sa structure, sa forme fossile. Structure spatiale – polymère amorphe de briques. Facilement inflammable, il peut allumer la flamme d'une allumette. Il a les propriétés de luminescence. Ceci est une qualité très importante et précieuse, qui est utilisé dans les bijoux. Ornements sur la base d'ambre est très belle et de la demande.

En outre, le biopolymère utilisé dans les fins médicales. Parce qu'il est fabriqué revêtements de peinture de papier de verre sur diverses surfaces.