Polimer bukan organik: contoh dan aplikasi

Secara semula jadi, terdapat polimer unsur-organik, organik dan bukan organik. Bukan organik termasuk bahan yang rantai utamanya tidak organik, dan cawangan sisi tidak radikal hidrokarbon. Unsur-unsur kumpulan III-VI sistem berkala unsur-unsur kimia yang paling mungkin membentuk polimer asal anorganik.

Pengkelasan

Polimer organik dan bukan organik secara aktif dikaji, ciri-ciri barunya ditentukan, jadi klasifikasi bahan-bahan ini belum jelas. Walau bagaimanapun, adalah mungkin untuk mengenal pasti kumpulan polimer tertentu.

Bergantung pada struktur:

• Linear;
• Rata;
• Bercabang;
• Mesh polimer;
• Tiga dimensi dan lain-lain.

Bergantung pada atom rantai utama yang membentuk polimer:

• Jenis Homochain (-M-) n - terdiri daripada satu jenis atom;
• Jenis Heterochain (-ML-) n - terdiri daripada pelbagai jenis atom.

Bergantung kepada asal usul:

• Semulajadi;
• Buatan.

Untuk mengklasifikasikan sebagai bahan polimer anorganik yang makromolekul dalam keadaan pepejal, mereka juga memerlukan anisotropi tertentu struktur ruang dan sifat yang bersamaan.

Ciri Utama

Lebih umum ialah polimer heterochain di mana atom electropositive dan elektronegatif bergilir, contohnya B dan N, P dan N, Si dan O. Polimer tak organik heterochain (NP) boleh didapati dengan tindak balas polikondensasi. Polycondensation of oxoanions dipercepatkan dalam medium asid, dan polikondensasi kation terhidrat dalam alkali. Polycondensation boleh dilakukan dalam larutan dan dalam pepejal dengan kehadiran suhu tinggi.

Banyak polimer tak organik heterochain hanya dapat diperolehi dalam keadaan sintesis suhu tinggi, contohnya, langsung dari bahan mudah. Pembentukan karbida, yang merupakan badan polimer, berlaku apabila oksida tertentu berinteraksi dengan karbon, dan juga dengan kehadiran suhu tinggi.

Rantaian homochain panjang (dengan darjah pempolimeran n> 100) membentuk karbon dan p-unsur kumpulan VI: sulfur, selenium, tellurium.

Polimer bukan organik: contoh dan aplikasi

Spesifikasi NP terletak pada pembentukan badan kristal polimer dengan struktur makromolekul tiga dimensi yang biasa. Kehadiran rangka kerja ikatan kimia yang tegar memberikan sebatian seperti kekerasan yang banyak.

Harta ini membolehkan penggunaan polimer bukan organik sebagai bahan pengutip. Penggunaan bahan-bahan ini telah menemui aplikasi terluas dalam industri.

Rintangan kimia dan haba luar biasa NP juga merupakan harta berharga. Sebagai contoh, gentian yang diperbuat daripada polimer organik stabil di udara ke suhu 150-220 ° C. Sementara itu, serat boron dan derivatifnya kekal stabil sehingga suhu 650 ° C. Itulah sebabnya polimer anorganik menjanjikan penciptaan bahan kimia dan terma yang baru stabil.

Kepentingan praktikal juga mempunyai NP, yang kedua-duanya mempunyai ciri-ciri yang hampir sama dengan yang organik, dan mengekalkan sifat khusus mereka. Ini termasuk phosphates, polyphosphazenes, silikat, oksida polimer sulfur dengan pelbagai kumpulan sampingan.

Polimer karbon

Petugas: "Berikan contoh polimer tak organik", - sering dijumpai dalam buku teks mengenai kimia. Adalah susah untuk menjalankannya dengan menyebut mengenai terbitan NP-derivatif yang paling cemerlang. Ini termasuk bahan dengan ciri unik: berlian, grafit dan karbine.

Carbine adalah polimer linier yang dibuat secara buatan dan dicipta dengan penunjuk kekuatan yang tiada tandingannya, tidak lebih rendah, tetapi menurut beberapa kajian dan lebih tinggi daripada graphene. Walau bagaimanapun, karbohidrat adalah bahan misteri. Lagipun, tidak semua saintis mengiktiraf kewujudannya sebagai bahan bebas.

Luarannya kelihatan seperti serbuk hitam kristal logam. Mempunyai sifat semikonduktor. Kekonduksian elektrik karbin sangat meningkat dengan tindakan cahaya. Ia tidak kehilangan sifat-sifat ini walaupun pada suhu sehingga 5000 ° C, yang jauh lebih tinggi daripada bahan-bahan lain yang sama. Menerima bahan dalam V.V. Korshak, A.M. Sladkov, V.I. Kasatochkin dan Yu.P. Kudryavtsev oleh pengoksidaan katalitik asetilena. Perkara yang paling sukar ialah menentukan jenis ikatan antara atom karbon. Selepas itu, bahan diperolehi hanya dengan ikatan berganda antara atom-atom karbon di Institut Semula Organoelement di USSR Academy of Sciences. Kompaun baru dipanggil polycamulene.

Grafit - dalam bahan ini , pesanan polimer hanya disebarkan dalam pesawat. Lapisannya disambung bukan oleh ikatan kimia, tetapi oleh interaksi intermolecular yang lemah, maka ia melakukan panas dan arus dan tidak menyalakan cahaya. Grafit dan derivatifnya adalah polimer organik yang tidak biasa. Contoh penggunaannya: dari pensil ke industri nuklear. Mengoksidasi grafit, adalah mungkin untuk mendapatkan produk pengoksidaan pertengahan.

Diamond - sifatnya pada asasnya berbeza. Diamond adalah polimer spatial (tiga dimensi). Semua atom karbon diikat bersama oleh ikatan kovalen yang kuat. Kerana polimer ini sangat tahan lama. Diamond tidak menjalankan arus dan haba, ia mempunyai struktur telus.

Polimer Boron

Sekiranya anda ditanya mengenai polimer anorganik yang diketahui oleh anda, sila jawab - polimer boron (-BR-). Ini adalah kelas NP yang agak luas, digunakan secara meluas dalam industri dan sains.

Boron carbide - formulanya kelihatan lebih tepat (B12C3) n. Sel asasnya adalah rhombohedral. Bingkai ini dibentuk oleh dua belas atom boron terikat kovalen. Dan di tengah-tengahnya - kumpulan linear tiga atom karbon terikat kovalen. Akibatnya, struktur yang sangat kuat terbentuk.

Borides - kristal mereka dibentuk seperti karbida yang dinyatakan di atas. Yang paling tahan terhadapnya ialah HfB2, yang meleleh hanya pada suhu 3250 ° C. Rintangan kimia terbesar ditandai oleh TaB2 - ia tidak terjejas oleh asid atau campurannya.

Boron nitride - ia sering dipanggil putih untuk persamaan. Kemiripan ini benar-benar hanya luaran. Struktural, ia sama dengan grafit. Ia diperoleh dengan pemanasan boron atau oksida dalam suasana ammonia.

Borazon

Elbor, borazon, cyborite, kingsongite, cubonite adalah polimer bukan organik superhard. Contoh penggunaannya: pembuatan roda pengisaran, bahan kasar, pemprosesan logam. Ini adalah bahan kimia secara inert berdasarkan boron. Kekerasan lebih dekat dengan bahan lain daripada berlian. Khususnya, borazon daun goresan pada berlian, yang kedua juga meninggalkan goresan pada kristal borazon.

Walau bagaimanapun, NP ini mempunyai beberapa kelebihan ke atas berlian semulajadi: mereka mempunyai kestabilan terma yang tinggi (menahan suhu sehingga 2000 ° C, berlian juga merosot pada 700-800 ° C) dan rintangan yang tinggi terhadap tekanan mekanikal (mereka tidak begitu rapuh). Borazone diperoleh pada suhu 1350 ° C dan tekanan 62,000 atmosfera oleh Robert Wentorf pada tahun 1957. Bahan yang sama oleh saintis Leningrad diperoleh pada tahun 1963.

Polimer anorganik sulfur

Homopolimer - pengubahsuaian sulfur ini mempunyai molekul linear. Bahan ini tidak stabil, apabila suhu berubah-ubah, ia terurai ke dalam kitaran oktakhedral. Ia terbentuk dalam kes penyejukan sulfur mencair.

Pengubahsuaian polimer anhidrida sulfur. Sangat serupa dengan asbestos, ia mempunyai struktur berserabut.

Polimer selenium

Selenium kelabu adalah polimer dengan makromolekul linear lingkaran bersarang selari. Di dalam rantai, atom selenium terikat secara kovalen, dan makromolekul dikaitkan dengan ikatan molekul. Malah selenium cair atau dibubarkan tidak memecah masuk ke dalam atom individu.

Selenium merah atau amorf juga polimer rantaian, tetapi struktur kecil yang diperintahkan. Dalam julat suhu 70-90 ° C, ia memperoleh sifat seperti getah, melepasi keadaan yang sangat elastik, yang menyerupai polimer organik.

Selenium karbida, atau batu kristal. Kristal spatial yang stabil dan stabil secara termal dan kimia. Piezoelektrik dan semikonduktor. Di bawah keadaan buatan, ia diperolehi oleh reaksi pasir kuarza dan arang batu dalam relau elektrik pada suhu kira-kira 2000 ° C.

Polimer lain selenium:

• Selenium monoklinik - lebih banyak diperintahkan daripada merah amorf, tetapi lebih rendah daripada kelabu.
• Selenium dioksida, atau (SiO2) n - adalah polimer rangkaian tiga dimensi.
• Asbestos adalah polimer struktur selenium oksida berserabut.

Polimer fosforus

Terdapat banyak pengubahsuaian fosforus: putih, merah, hitam, coklat, ungu. Struktur kristal kecil merah - NP. Ia diperoleh dengan pemanasan fosforus putih tanpa akses udara pada suhu 2500 ° C. Fosfor hitam diperolehi oleh P. Bridgman di bawah syarat berikut: tekanan 200,000 atmosfera pada suhu 200 ° C.

Klorida klorida klorida adalah sebatian fosforus dengan nitrogen dan klorin. Sifat-sifat bahan ini berubah dengan peningkatan massa. Iaitu, kelarutan mereka dalam bahan organik berkurangan. Apabila berat molekul polimer mencapai beberapa ribu unit, bahan getah dibentuk. Ini adalah satu-satunya getah bebas karbon yang tahan haba. Ia hanya dimusnahkan pada suhu melebihi 350 ° C.

Kesimpulannya

Polimer bukan organik kebanyakannya mempunyai ciri-ciri unik. Mereka digunakan dalam pengeluaran, dalam pembinaan, untuk pembangunan bahan inovatif dan malah revolusioner. Oleh kerana sifat-sifat NP yang diketahui dikaji dan yang baru dicipta, ruang lingkup aplikasi mereka berkembang.