Неорганические и органические полимеры: Органические полимеры, их свойства, определение, таблицы с характеристиками
alexxlab | 09.07.2023 | 0 | Разное
Неорганические полимеры, полупроводники и чистые вещества
Неорганические полимеры важны для нас в первую очередь потому, что на их основе можно создать эластические материалы со значительно более высокой теплостойкостью, чем у органических и даже элементоорганических полимеров. Известно, что при очень длительном воздействии температуры органические полимеры разлагаются при 150°, а элементоорганические (силиконы) — при 220. При непродолжительном нагревании эта температура повышается для органических полимеров до 400, для элементоорганических — до 500. Свыше этих температур органические и элементоорганические полимеры не «работают», и надежда только на неорганику. К сожалению, надежды не всегда быстро сбываются, во всяком случае, пока чисто неорганических полимеров нужных качеств еще нет.
Среди неорганических соединений имеется большое количество таких, которые устойчивы при температурах 1 500—2 000° и выше. Однако все они не обладают эластичностью. Главная трудность заключается в получении таких веществ, которые сочетали бы эластичность и теплостойкость в значительном температурном интервале.
По-видимому, решение этой задачи кроется в создании новых типов неорганических соединений цепочечного строения.
В сущности, кварц и природные алюмосиликаты являются природными неорганическими полимерами, однако они пространственно структурированы, то есть как бы сшиты в каждом элементарном звене цепи. Это и является причиной их неэластичности. Основная задача, таким образом, заключается в регулировании количества поперечных связей и получении линейных неорганических полимеров. Это можно осуществить либо путем соответствующих воздействий на природные алюмосиликаты и кварц — путем их красшивания, — либо специальным синтезом линейных неорганических молекул. А для этого, в свою очередь, необходимо уметь синтезировать неорганические соединения, пригодные для обрамления главной неорганической полимерной молекулы.
Неорганические полимеры можно получать и некоторыми другими путями. Можно раскрывать чисто неорганические циклы, как, например, при синтезе фосфонитрилхлорида. Можно строить линейный полимер из циклических неорганических соединений.
Наконец, можно было бы попытаться обрамлять некоторые элементы в основной цепи двухвалентными обрамляющими группами, например, кислородом. Естественно, в этом случае боковые подвески будут привязаны уже не одной связью, а двумя.
Сейчас выдвинут новый перспективный метод придания эластичности полимерам. Суть его заключается в том, что полимерные молекулы сшиваются во всех трех пространственных направлениях; но не в каждом звене, а на больших расстояниях друг от друга. Тогда такие, как их называют, циклосетчатые полимеры, сохраняя прочность, которую дает им сшивание, приобретают и эластичность, обусловленную многозвенностью мостиковых связей.
ПОЛУПРОВОДНИКИ
Задачи химического исследования в области полупроводников сводятся к следующему. Для использования полупроводников в различных приборах необходимы материалы с весьма разнообразными электрофизическими характеристиками. Создание эффективно действующих выпрямляющих радиотехнических устройств связано в первую очередь с высоким временем жизни носителей тока, а оно определяется чистотой и совершенством структуры материала и состоянием его поверхности.
В некоторых областях к полупроводникам предъявляют и специальные требования. Так, например, для преобразования тепловой энергии в электрическую необходимо сочетание высокой подвижности носителей тока с малой теплопроводностью решетки.
Отсюда следует, что химики должны, с одной стороны, разрабатывать методы очистки известных соединений, а с другой — синтезировать новые вещества, обладающие полупроводниковыми свойствами.
В области синтеза полупроводниковых соединений эффективность работы была бы существенно повышена, если; бы удалось разработать теорию, связывающую строение и природу химической связи полупроводников с их электрофизическими свойствами. В области изучения химической связи в полупроводниковых веществах у ведется сравнительно небольшое число работ. Однако развитие идей академика Л. Ф. Иоффе привело к установлению некоторых общих закономерностей образования полупроводниковых соединений, а также к открытию стеклообразных полупроводниковых веществ на основе сульфидов и теллуридов.
Они уже находят применение в радиоэлектронике как материал для фотосопротивлений.
Важным направлением в этой области являются также работы по приданию поверхности полупроводников определенных свойств. Это сделает полупроводниковые приборы вполне стабильными в условиях эксплуатации.
ЧИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА
Получение чистых веществ, свободных от примесей,— задача, которая касается не только создания полупроводниковых материалов. Освобождение таких, казалось бы, хрупких металлов, как бериллий или висмут, от следов кислорода делает их пластичными. Атомное горючее — это чистое вещество без нейтроноактивных примесей; цирконий в свое время был забракован в качестве конструкционного материала в атомной технике лишь на том основании, что нейтроноактивными были следы в нем гафния. Также и лазеры требуют самой тщательной очистки от элементов примесей.
Но не только в технике все время усиливаются требования к чистоте вещества, не меньшее значение она приобрела сейчас в биохимии и медицине.
Следы какого-нибудь металла, например, цинка, в препарате антибиотика блокируют его активные физиологические группы, и антибиотик становится негодным.
Сейчас в науке ясно обозначилась тенденция: изучение и использование новых свойств вещества, обнаруживаемых по мере его совершенной очистки. Химики пошли еще дальше: в некоторых случаях они не довольствуются чистым элементом, а ведут исследования только с его отдельными изотопами.
Все это вместе взятое, выдвигает огромные задачи по разработке методов получения ультрачистых веществ. Необходимо усилить исследования различных методов разделения веществ, таких, как зонная плавка, экстракция, хроматография и многие другие.
Задача получения предельно чистых веществ тесно связана с разработкой методов контроля чистоты. Необходимо разработать быстрые и точные методы неорганического анализа. Причем основное развитие должны получить физические и физико-химические методы анализа, такие, как масс-спектрометрия, радиоспектроскопия, инфракрасная спектроскопия, радиоактивационный анализ, электрохимические методы анализа.
Автор: Н. Н. Семенов.
Схожі записи:
Полимер – примеры, классификация природных и синтетических в химии
4.2
Средняя оценка: 4.2
Всего получено оценок: 838.
4.2
Средняя оценка: 4.2
Всего получено оценок: 838.
Полимеры – это органические и неорганические вещества, которые подразделяются на различный типы и виды. Что представляют из себя полимеры, и какова их классификация?
Общая характеристика полимеров
Полимерами называют высокомолекулярные вещества, молекулы которых состоят из повторяющихся структурных звеньев, связанных с друг другом химической связью. Полимеры могут быть органическими и неорганическими, аморфными или кристаллическими веществами. В полимерах всегда находится большое количество мономерных звеньев, если это количество слишком мало, то это уже не полимер, а олигомер. Количество звеньев считается достаточным, если при добавлении нового мономерного звена свойства не изменяются.
Рис.
1. Полимер структура.Молекулы полимеров могут иметь линейную, разветвленную или трехмерную структуру. Молекулярный вес обычных полимеров колеблется от 10000 до 1000000.
Реакция полимеризации характерна для многих органических веществ, в которых имеются двойные или тройные связи.
Например: реакция образования полиэтилена:
nCH2=CH2 —> [-CH2 -CH2 -]n
где n – число молекул мономера, взаимно соединенных в процессе полимеризации, или степень полимеризации.
Полиэтилен получают при высокой температуре и высоком давлении. Полиэтилен химически устойчив, механически прочен и поэтому широко применяется при изготовлении оборудования в различных отраслях промышленности. Он обладает высокими электроизоляционными свойствами, а также используется в качестве упаковки продуктов.
Рис. 2. Вещество полиэтилен.Структурные звенья – многократно повторяющиеся в макромолекуле группы атомов.
Виды полимеров
По своему происхождению полимеры можно разделить на три типа:
- природные. Природные или натуральные полимеры можно встретить в природе в естественных условиях. К этой группе относятся, например, янтарь, шелк, каучук, крахмал.
- синтетические. Синтетические полимеры получают в лабораторных условиях, синтезирует их человек. К таким полимерам относятся ПВХ, полиэтилен, полипропилен, полиуретан. эти вещества не имеют ни какого отношения к природе.
- искусственные. Искусственные полимеры отличаются от синтетических тем, что они синтезированы хоть и в лабораторных условиях, но на основе природных полимеров. К искусственным полимерам относится целлулоид, ацетатцеллюлоза, нитроцеллюлоза.
С точки зрения химической природы полимеры делятся на органические, неорганические и элементоорганические. Большая часть всех известных полимеров являются органическими.
Все полимеры могут находится в разных агрегатных состояниях. Они могут быть жидкостями (смазки, лаки, клеи, краски), эластичными материалами (резина, силикон, поролон), а также твердыми пластмассами (полиэтилен, полипропилен).
Что мы узнали?
Тема «Полимеры» является обязательной для изучения по химии. В данной статье дается определение этому понятию, раскрываются виды и типы полимеров.
Тест по теме
Доска почёта
Чтобы попасть сюда – пройдите тест.
Георгий Сомов
8/10
Оценка доклада
4.2
Средняя оценка: 4.2
Всего получено оценок: 838.
А какая ваша оценка?
Разница между органическими и неорганическими полимерами
Ключевое различие между органическими и неорганическими полимерами заключается в том, что органические полимеры в основном содержат атомы углерода в основной цепи, тогда как неорганические полимеры не содержат атомов углерода в основной цепи. Кроме того, большинство органических полимеров имеют простую структуру. Но почти все неорганические полимеры представляют собой сильно разветвленные сложные структуры.
Основой полимера является его основная цепь. Он непрерывен, и мы можем использовать его, чтобы классифицировать полимер как органический или неорганический. Иногда встречаются гибридные полимеры, содержащие как органические, так и неорганические участки в одной и той же полимерной цепи.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Обзор и ключевые отличия
2. Что такое органические полимеры
3. Что такое неорганические полимеры
4. Сходства между органическими и неорганическими полимерами
5. Сравнение бок о бок – органические и неорганические полимеры в табличной форме
6. Резюме
Что такое органические полимеры?
Органические полимеры представляют собой полимерные материалы, которые в основном содержат атомы углерода в основной цепи. Следовательно, в них присутствуют только ковалентные связи углерод-углерод. Эти полимеры образуются только из молекул органических мономеров. В большинстве случаев эти полимеры являются экологически чистыми, поскольку они биоразлагаемы.
Рисунок 01: Некоторые примеры органических полимеров
Кроме того, существуют две основные формы органических полимеров, такие как природные и синтетические полимеры. Общие примеры важных органических полимеров включают полисахариды, белки, полинуклеотиды (ДНК и РНК) и т.
д. Это природные органические полимеры. Синтетические органические полимеры включают полиэфиры, нейлон, поликарбонат и т. д.
Что такое неорганические полимеры?
Неорганические полимеры представляют собой полимерные материалы, не содержащие атомов углерода в основной цепи. Однако большинство этих полимеров являются гибридными полимерами, поскольку в них также присутствуют некоторые органические участки. Эти материалы имеют сильно разветвленную структуру и содержат химические элементы, отличные от углерода; пример: сера, азот.
Рисунок 02: Поли(дихлорфосфазен) является неорганическим полимером
Кроме того, эти полимеры не являются экологически безопасными, поскольку не поддаются биологическому разложению. Некоторые распространенные примеры включают полидиметилсилоксан (силиконовый каучук), полифосфазены и т. д.
Каковы сходства между органическими и неорганическими полимерами?
- Оба материала представляют собой полимерные материалы, состоящие из мономеров, связанных друг с другом ковалентными связями.
- Как органические, так и неорганические полимеры представляют собой макромолекулы с очень высокой молярной массой.
В чем разница между органическими и неорганическими полимерами
Органические полимеры представляют собой полимерные материалы, которые в основном содержат атомы углерода в основной цепи. Эти полимеры в основном содержат атомы углерода в основной цепи. Большинство органических полимеров имеют простую структуру. Кроме того, они являются экологически чистыми, так как они биоразлагаемы. С другой стороны, неорганические полимеры представляют собой полимерные материалы, не содержащие атомов углерода в основной цепи. Следовательно, эти полимеры не содержат атомов углерода в основной цепи. В этом основное различие между органическими и неорганическими полимерами. Почти все неорганические полимеры представляют собой сильно разветвленные сложные структуры. Кроме того, они не являются экологически чистыми, поскольку не поддаются биологическому разложению.
Резюме – Органические и неорганические полимеры
Полимеры в основном бывают двух типов: органические полимеры и неорганические полимеры. Разница между органическими и неорганическими полимерами заключается в том, что органические полимеры в основном содержат атомы углерода в основной цепи, тогда как неорганические полимеры не содержат атомов углерода в основной цепи.
Артикул:
1. «Неорганический полимер». Википедия, Фонд Викимедиа, 5 июля 2018 г. Доступно здесь
2. «Органические полимеры». 103-84-4 – Ацетанилид, 98% — N-ацетиланилин — N-фенилацетамид — A14361 — Alfa Aesar. Доступно здесь
Изображение предоставлено:
(Общественное достояние) через Commons Wikimedia
Разница между органическими полимерами и неорганическими полимерами (с примерами)
Полимеры представляют собой большие молекулы с линейной цепью, состоящие из
последовательности повторяющихся мономерных звеньев, соединенных ковалентными связями.
Полимеры могут
быть классифицированы как органические или неорганические полимеры. Полимер как химическое соединение обладает высокой
молекулярная масса, состоящая из ряда структурных единиц, связанных между собой
ковалентные связи. (Структурная единица – это группа, имеющая два или более связующих
сайты). полимеры, содержащие неорганические и органические компоненты, иногда
позвонил гибрид полимеры .
Отличия
Определение
Органические полимеры – это материалы, которые в основном содержат атомы углерода в основной цепи, тогда как; Неорганические полимеры – это полимеры с скелетная структура, которая не включает атомы углерода в свою основу.
Связывание
Неорганические полимеры имеют в своем составе ионные и углеводородные связи
скелет вместе с некоторыми гетероатомами, такими как кислород, азот и сера, тогда как
скелеты органических полимеров имеют углерод-углеродные связи наряду с
гетероцепь атомов, таких как кислород, азот и сера, встроенных вдоль
позвоночник.
Электропроводность
В большинстве водных растворов органические полимеры обычно плохие проводники электричества и тепла. Неорганические полимеры в водной среде растворы являются хорошими проводниками электричества, это связано с тем, что они обладают высокой способность ионизировать, что делает их лучшими проводниками.
Воспламеняемость
Органические полимеры легко воспламеняются, тогда как неорганические полимеры являются негорючими.
Кипячение и плавление Очки
Между длинными цепей органических полимеров по сравнению с цепями неорганических полимеров. В В связи с этим температуры плавления и кипения органических полимеров выше, чем неорганических полимеров.
Растворимость
Неорганические полимеры хорошо растворимы в обычных органических
растворители и вода. Это потому, что они имеют ионные связи между молекулами.
Ионные связи легко диссоциируют в воде на положительные и отрицательные ионы.
На
С другой стороны, большинство органических полимеров имеют углерод-углеродные связи между молекулами.
и, следовательно, нерастворимы в воде, хотя растворимы в других органических
растворители.
Примеры
Примеры неорганических полимеров включают силиконовый каучук (полидиметилсилоксан), полисилоксаны, полифосфазены и полисиланы. На с другой стороны, примеры органических полимеров включают полиэтилен низкой плотности, полиэтилен высокой плотности, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол, нейлон, тефон и термопластичный полиуретан.
Применение
Неорганические полимеры широко используются в нефтехимической промышленности
в то время как другие, такие как силиконовая резина, используются в строительстве для окон и
дверные уплотнители. Также в электротехнике неорганические полимеры, такие как кремний.
резина используется в оболочках проводов и кабелей, а также в жалах электробезопасности.
крышки. Широко используются другие неорганические полимеры, такие как полидиметилсилоксан.
в качестве универсального ингредиента во многих продуктах по уходу за кожей и косметических средствах из-за его
способность служить пеногасителем, защитным средством для кожи и кондиционером.
Органические полимеры имеют широкий спектр применения, например: полистирольные смолы используются в производстве бытовой электроники и техники; нейлон-6 используется в текстильной и пластмассовой промышленности. Органические полимеры, такие как полиэтилентерефталат используются в производстве популярных ПЭТ-бутылок. Другие, такие как неопрен, используются в подошвах обуви и гидрокостюмах, поливинил хлорид в трубах и тефлон в антипригарных кастрюлях.
Читайте также : Разница между органическими и неорганическими соединениями
Разница между органическими и неорганическими полимерами в табличной форме
| Точки сравнения | Органические полимеры | Неорганические полимеры |
| Определение | Органические полимеры — это материалы, которые в основном содержат атомы углерода. в позвоночнике. | Неорганические полимеры – это полимеры со скелетной структурой, которая не не включают атомы углерода в свою основную цепь. |
| Склеивание | Имеют в своей основе ионные и углеводородные связи, а также некоторые гетероатом, такой как кислород, азот и сера. | Основы органических полимеров имеют углерод-углеродные связи наряду с гетероцепь атомов, таких как кислород, азот и сера, встроенных вдоль позвоночник. |
| Электропроводность | В большинстве водных растворов органические полимеры обычно бедны. проводники электричества и тепла. | Неорганические полимеры в водных растворах являются хорошими проводниками электричество, это потому, что они имеют высокую способность к ионизации, и это делает они лучшие проводники. |
| Воспламеняемость | Легковоспламеняющийся. | Не воспламеняется |
| Температуры плавления и кипения | Температура плавления и кипения органических полимеров выше, чем неорганических полимеров. | Температура плавления и кипения неорганических полимеров ниже это органические полимеры. |
| Растворимость | Большинство органических полимеров имеют углерод-углеродные связи между молекулами и следовательно, нерастворимы в воде, хотя и растворимы в других органических растворители. | Неорганические полимеры хорошо растворяются в обычных органических растворителях и вода. |
| Примеры | Примеры органических полимеров включают полиэтилен низкой плотности, полиэтилен плотности, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол, нейлон, Тефон и термопластичный полиуретан. | Примеры неорганических полимеров включают силиконовый каучук. (полидиметилсилоксан),
полисилоксаны,
полифосфазены и
полисиланы. |
| Использование | В производстве используются полистирольные смолы. бытовой электроники и техники. Нейлон-6 используется в текстильной и пластиковой промышленности. отрасли. Полиэтилентерефталат находится в производство популярных ПЭТ-бутылок. Другие, такие как неопрен, используются в подошвах обуви. и гидрокостюмы. Поливинилхлорид в трубах и тефлон в сковороды с антипригарным покрытием. | Используется в нефтехимической промышленности. Силиконовый каучук используется в строительстве для
оконные и дверные уплотнители. Также силиконовый каучук используется в проводах и кабелях.
в кожухах и в электробезопасных стингерах.
Полидиметилсилоксаны широко используются в качестве
универсальный ингредиент многих средств по уходу за кожей и косметических средств из-за его
способность служить пеногасителем, защитным средством для кожи и кондиционером. |