تاریخچه ی:
فرایند پلیمریزاسیون
تفاوت با نگارش: 2
| !دید کلی | | !دید کلی |
- | اصولا هر کسی که سر رشتهای از ((شیمی)) دارد، فرق بین یک جسم ساده اورگانیک مانند ((بنزن)) و ... و یک ((یمی پلیمر|جسم پلیمری)) را میداند. اولین و عمدهترین فرقی که بین این دو نوع ((ماده)) وجود دارد، ((جرم مولکولی)) آنهاست. پلیمرها جرم مولکولی بسیار بالا از 10000 تا چندین میلیون دارند. پس جرم مولکولی ، شاخص تمایز بین جسم ساده اورگانیک و اجسام پلیمری است. |
+ | اصولا هر کسی که سر رشتهای از ((شیمی)) دارد، فرق بین یک جسم ساده اورگانیک مانند ((بنزن)) و ... و یک ((نیای پلیمر|جسم پلیمری)) را میداند. اولین و عمدهترین فرقی که بین این دو نوع ((ماده)) وجود دارد، ((جرم مولکولی)) آنهاست. پلیمرها جرم مولکولی بسیار بالا از 10000 تا چندین میلیون دارند. پس جرم مولکولی ، شاخص تمایز بین جسم ساده اورگانیک و اجسام پلیمری است.
{img src=img/daneshnameh_up/2/2a/polymer.gif}
|
| !انواع پلیمرها | | !انواع پلیمرها |
| پلیمرها را به سه گروه عمده تقسیم میکنند:
| | پلیمرها را به سه گروه عمده تقسیم میکنند:
|
| *__بیوپلیمرها یا پلیمرهای طبیعی__ مانند ((سلولز)) ، ((نشاسته)) ، ((پروتئین|پروتئینها)) و ...
| | *__بیوپلیمرها یا پلیمرهای طبیعی__ مانند ((سلولز)) ، ((نشاسته)) ، ((پروتئین|پروتئینها)) و ...
|
| *__پلیمرهای معدنی__ مانند ((الماس)) ، ((گرافیت)) ، اکثر اکسیدهای فلزی و ...
| | *__پلیمرهای معدنی__ مانند ((الماس)) ، ((گرافیت)) ، اکثر اکسیدهای فلزی و ...
|
| *__پلیمرهای سنتزی__ پلیمرهایی هستند که منشا آنها عموما مونومرهایی از ((نفت خام)) و قطران ((زغال سنگ)) است و ما با انجام فرآیندهایی ، پلیمرهای بسیار مفید میسازیم که امروزه زندگی بدون آنها ممکن نیست. با این فرایندها بطور کلی آشنا میشویم. | | *__پلیمرهای سنتزی__ پلیمرهایی هستند که منشا آنها عموما مونومرهایی از ((نفت خام)) و قطران ((زغال سنگ)) است و ما با انجام فرآیندهایی ، پلیمرهای بسیار مفید میسازیم که امروزه زندگی بدون آنها ممکن نیست. با این فرایندها بطور کلی آشنا میشویم. |
| !پلیمریزاسیون افزایشی | | !پلیمریزاسیون افزایشی |
| در این نوع پلیمریزاسیون ، از ترکیباتی که بند دوگانه (~~brown:__C ═ C__~~) دارند، پلیمر میسازند. مثل تولید ((پلی اتیلن)) از ((آلکن|اتیلن)). | | در این نوع پلیمریزاسیون ، از ترکیباتی که بند دوگانه (~~brown:__C ═ C__~~) دارند، پلیمر میسازند. مثل تولید ((پلی اتیلن)) از ((آلکن|اتیلن)). |
| !!پلی اتیلن | | !!پلی اتیلن |
| ::~~brown:__C2H4 → (─ C2H4 ─)n__~~:: | | ::~~brown:__C2H4 → (─ C2H4 ─)n__~~:: |
| در این واکنش ، اتیلن در اثر حرارت به پلی اتیلن تبدیل میشود. جرم مولکولی پلی اتیلن بین 1000 تا 20000 میتواند متفاوت باشد. یعنی بر حسب شرایط ، درجه پلیمریزاسیون یعنی همان n مولکول پلیمر را میتوان کم یا زیاد کرد. | | در این واکنش ، اتیلن در اثر حرارت به پلی اتیلن تبدیل میشود. جرم مولکولی پلی اتیلن بین 1000 تا 20000 میتواند متفاوت باشد. یعنی بر حسب شرایط ، درجه پلیمریزاسیون یعنی همان n مولکول پلیمر را میتوان کم یا زیاد کرد. |
| !!آکریلان | | !!آکریلان |
| ::~~brown:__n(CH2 ─ CHCN) → (─ CH2 ─ CHCN─)n__~~:: | | ::~~brown:__n(CH2 ─ CHCN) → (─ CH2 ─ CHCN─)n__~~:: |
| این پلیمر نیز از مشتقات اتیلن است. مونومر این پلیمر ، __سیانید ونیل__ (__آکریکونیتریل__) است. | | این پلیمر نیز از مشتقات اتیلن است. مونومر این پلیمر ، __سیانید ونیل__ (__آکریکونیتریل__) است. |
| !!PVC | | !!PVC |
| ::~~brown:__CH2 ═ CHCl → (─ CH2 ─ CHCl)n__~~:: | | ::~~brown:__CH2 ═ CHCl → (─ CH2 ─ CHCl)n__~~:: |
| __پلی وینیل کلراید__ یا __PVC__ نیز از پلیمریزاسیون __کلرید وینیل__ ~~brown:__CH2 ═ CHCl__~~ بوجود میآید. | | __پلی وینیل کلراید__ یا __PVC__ نیز از پلیمریزاسیون __کلرید وینیل__ ~~brown:__CH2 ═ CHCl__~~ بوجود میآید. |
| !!کائوچو | | !!کائوچو |
| ((کائوچو)) بر دو نوع است:
| | ((کائوچو)) بر دو نوع است:
|
| *__کائوچوی طبیعی:__
کائوچوی طبیعی که از شیره درختی به نام __Hevea__ بدست میآید، از پلیمریزاسیون هیدروکربنی به نام __2- متیل -3 , 1- بوتادین__ معروف به __ایزوپرن__ به فرمول ~~brown:__CH2 ═ C (CH3) ─ CH ─ CH2__~~ بوجود میآید:
| | *__کائوچوی طبیعی:__
کائوچوی طبیعی که از شیره درختی به نام __Hevea__ بدست میآید، از پلیمریزاسیون هیدروکربنی به نام __2- متیل -3 , 1- بوتادین__ معروف به __ایزوپرن__ به فرمول ~~brown:__CH2 ═ C (CH3) ─ CH ─ CH2__~~ بوجود میآید:
|
| ::~~brown:__CH2 ═ C (CH3) ─ CH ─ CH2 → (─ CH2 ─ C CH3 ═ CH ─ CH3)n__~~:: | | ::~~brown:__CH2 ═ C (CH3) ─ CH ─ CH2 → (─ CH2 ─ C CH3 ═ CH ─ CH3)n__~~:: |
| *__کائوچوی مصنوعی:__
چون در فرمول ساختمانی کائوچوی طبیعی پیوند دوگانه وجود دارد، به همین دلیل وقتی کائوچو را با ((گوگرد)) حرارت دهیم، این مونومرها ((پیوند پی)) خود را باز میکنند و با ظرفیتهای آزاد شده ، اتم گوگرد را میگیرند. در نتیجه کائوچو به ((لاستیک)) تبدیل میگردد. حرارت دادن کائوچو با گوگرد و تولید لاستیک را اصطلاحا __ولکانیزاسیون__ (__Vulcanization__) مینامند و بهمین دلیل لاستیک حاصل را نیز __کائوچوی ولکانیزه__ گویند.
چند نوع کائوچوی مصنوعی نیز ساختهاند که از موادی مانند __1,3- بوتادین__ و جسمی به نام __2- کلرو 3 , 1- بوتادین__ معروف به ((کلروپرن)) به فرمول ~~brown:__CH2 ═ CHCl ─ CH ═ CH2__~~ و جسم دیگری به فرمول ~~brown:__CH2 ─ C(CH3) ─ C(CH3) ═ CH2__~~ به نام __3 , 2- دی متیل – 3 , 1- بوتادین__ به تنهایی یا مخلوط درست شدهاند.
کلروپرن بسهولت پلیمریزه شده و به نوعی کائوچوی مصنوعی به نام __نئوپرن__ تبدیل میشود. | | *__کائوچوی مصنوعی:__
چون در فرمول ساختمانی کائوچوی طبیعی پیوند دوگانه وجود دارد، به همین دلیل وقتی کائوچو را با ((گوگرد)) حرارت دهیم، این مونومرها ((پیوند پی)) خود را باز میکنند و با ظرفیتهای آزاد شده ، اتم گوگرد را میگیرند. در نتیجه کائوچو به ((لاستیک)) تبدیل میگردد. حرارت دادن کائوچو با گوگرد و تولید لاستیک را اصطلاحا __ولکانیزاسیون__ (__Vulcanization__) مینامند و بهمین دلیل لاستیک حاصل را نیز __کائوچوی ولکانیزه__ گویند.
چند نوع کائوچوی مصنوعی نیز ساختهاند که از موادی مانند __1,3- بوتادین__ و جسمی به نام __2- کلرو 3 , 1- بوتادین__ معروف به ((کلروپرن)) به فرمول ~~brown:__CH2 ═ CHCl ─ CH ═ CH2__~~ و جسم دیگری به فرمول ~~brown:__CH2 ─ C(CH3) ─ C(CH3) ═ CH2__~~ به نام __3 , 2- دی متیل – 3 , 1- بوتادین__ به تنهایی یا مخلوط درست شدهاند.
کلروپرن بسهولت پلیمریزه شده و به نوعی کائوچوی مصنوعی به نام __نئوپرن__ تبدیل میشود. |
| + |
| + | {img src=img/daneshnameh_up/a/a5/polymer.jpg} |
| + | | |
| !پلیمریزاسیون تراکمی | | !پلیمریزاسیون تراکمی |
- | اگر در یک پلیمریزاسیون ، بر اثر واکنش مونومرها با هم ، مولکولهای کوچکی مثل __H2O__ و __NH3__ و ... خارج شوند، این نوع پلیمریزاسیون را __تراکمی__ مینامند. مثل پلمیریزاسیون ((گلوکز)) در تولید ((نشاسته)) و ((سلولز)) که منجر به خارج شدن آب میگردد و یا مثل بوجود آمدن ((نایلون)) که مانند مواد پروتئینی یک __پلی آمید__ است و پلیمر شدن یک آمین دو ظرفیتی به نام __هگزا متیلن دی آمین__ به فرمول ~~brown:__NH2 ─ (CH2)6 ─ NH2__~~ با یک اسید دو ظرفیتی به نام ((اسید آدیپیک)) __~~brown:HOOC ─ (CH2)4 ─ COOH__~~ بوجود میآید. در این عمل ، عامل __OH___ اسید از دو طرف با هیدروژن گروه آمین __NH2___ تشکیل آب داده و خارج میشوند و باقیماندههای مولکولهای آنها با هم ، زنجیر پلیمر را بوجود میآورند. به شکل زیر: |
+ | اگر در یک پلیمریزاسیون ، بر اثر واکنش مونومرها با هم ، مولکولهای کوچکی مثل __H2O__ و __NH3__ و ... خارج شوند، این نوع پلیمریزاسیون را __تراکمی__ مینامند. مثل پلمیریزاسیون ((گلوکز)) در تولید ((نشاسته)) و ((سلولز)) که منجر به خارج شدن آب میگردد و یا مثل بوجود آمدن ((نایلون)) که مانند مواد پروتئینی یک __پلی آمید__ است و پلیمر شدن یک آمین دو ظرفیتی به نام __هگزا متیلن دی آمین__ به فرمول ~~brown:__NH2 ─ (CH2)6 ─ NH2__~~ با یک اسید دو ظرفیتی به نام ((اسید آدیپیک)) __~~brown:HOOC ─ (CH2)4 ─ COOH__~~ بوجود میآید. در این عمل ، عامل __OH___ اسید از دو طرف با هیدروژن گروه آمین __NH2___ تشکیل آب داده و خارج میشوند و باقیماندههای مولکولهای آنها با هم ، زنجیر پلیمر را بوجود میآورند. به شکل زیر:
|
| ::~~brown:__... + NH2 ─ (CH2)4 ─ NH2 ─ HOOC ─ (CH2 ─ COOH + ...__~~:: | | ::~~brown:__... + NH2 ─ (CH2)4 ─ NH2 ─ HOOC ─ (CH2 ─ COOH + ...__~~:: |
- | نایلون: |
+ | نایلون:
|
| ::~~brown:__nH2O + (─ NH ─ (CH2)6 ─ N(H) ─ CO ─ (CH2)4 ─ CO ─)n__~~:: | | ::~~brown:__nH2O + (─ NH ─ (CH2)6 ─ N(H) ─ CO ─ (CH2)4 ─ CO ─)n__~~:: |
| !پلیمریزاسیون اشتراکی (کوپلیمریزاسیون) | | !پلیمریزاسیون اشتراکی (کوپلیمریزاسیون) |
| اگر در عمل پلیمریزاسیون ، 2 مونومر مختلف با هم بطور مشترک پلیمر شوند و یک پلیمر را بوجود آورند، آن را __کوپلیمر__ مینامند. مثلا یک نوع لاستیک وجود دارد، به نام __بونا _ S__ که از پلیمریزاسیون دو جسم مختلف یکی به نام __3 , 1- بوتا دیان__ ~~brown:__CH2 ═ CH ─ CH ═ CH2__~~ و دیگری به نام وینیل بنزن (استیرن) ~~brown:__C6H5 CH ═ CH2__~~ بوجود میآید که قسمتی از فرمول ساختمانی آن به شکل زیر است:
| | اگر در عمل پلیمریزاسیون ، 2 مونومر مختلف با هم بطور مشترک پلیمر شوند و یک پلیمر را بوجود آورند، آن را __کوپلیمر__ مینامند. مثلا یک نوع لاستیک وجود دارد، به نام __بونا _ S__ که از پلیمریزاسیون دو جسم مختلف یکی به نام __3 , 1- بوتا دیان__ ~~brown:__CH2 ═ CH ─ CH ═ CH2__~~ و دیگری به نام وینیل بنزن (استیرن) ~~brown:__C6H5 CH ═ CH2__~~ بوجود میآید که قسمتی از فرمول ساختمانی آن به شکل زیر است:
|
| ::~~brown:__ --CH2 ─ CH ═ CH ─ CH2 ─ CH(C6H5) ─ CH2-- __~~:: | | ::~~brown:__ --CH2 ─ CH ═ CH ─ CH2 ─ CH(C6H5) ─ CH2-- __~~:: |
| !مباحث مرتبط با عنوان | | !مباحث مرتبط با عنوان |
| *((الماس)) | | *((الماس)) |
| *((پروتئین)) | | *((پروتئین)) |
| *((پلی اتیلن)) | | *((پلی اتیلن)) |
| *((دنیای پلیمر)) | | *((دنیای پلیمر)) |
| *((شیمی پلیمر)) | | *((شیمی پلیمر)) |
| *((کائوچو)) | | *((کائوچو)) |
| *((کربوهیدراتها)) | | *((کربوهیدراتها)) |
| *((کوپلیمریزاسیون)) | | *((کوپلیمریزاسیون)) |
| *((گرافیت)) | | *((گرافیت)) |
| *((گلیکوژن)) | | *((گلیکوژن)) |
| *((لاستیک طبیعی)) | | *((لاستیک طبیعی)) |
- | *((مواد قندی طبیعتی)) |
+ | *((مواد قندی طبیعی)) |
| *((ولکانیزاسیون)) | | *((ولکانیزاسیون)) |