البوليمرات هي جزيئات ضخمة تتكون من وحدات أصغر ، المونومرات. ترتبط مونومرات ببعضها البعض من خلال روابط تساهمية.
مصطلح البوليمر مشتق من اليونانية ، بولي "كثير" و مجرد "القطع".
أنت مجرد هي وحدات التكرار في البوليمر. ا أحادي المعدن هو الجزيء الذي يتكون من مجرد واحد و بوليمر يتكون من عدة ميريز.
البلمرة هو الاسم الذي يطلق على تفاعل تكوين البوليمر. تشير درجة البلمرة إلى عدد المرات في سلسلة البوليمر.
يرتبط تاريخ البشرية باستخدام البوليمرات الطبيعية مثل الجلد والصوف والقطن والخشب. حاليًا ، يتم إنتاج العديد من الأواني المستخدمة في الحياة اليومية من البوليمرات الاصطناعية.
أنواع البوليمرات
هناك عدة تصنيفات للبوليمرات أهمها كالتالي:
التصنيف فيما يتعلق بعدد المونومرات:
بوليمر متجانس هو البوليمر المشتق من نوع واحد فقط من المونومر.
كوبوليمر هو بوليمر مشتق من نوعين أو أكثر من المونومرات.
التصنيف حسب الطبيعة:
البوليمرات الطبيعية
البوليمرات الطبيعية أو البوليمرات الحيوية هي تلك التي تحدث في الطبيعة.
أمثلة على البوليمرات الطبيعية هي المطاط ، السكريات (النشا ، السليلوز والجليكوجين) و البروتينات.
البوليمرات الاصطناعية
يتم إنتاج البوليمرات الاصطناعية أو الاصطناعية في المختبر ، بشكل عام ، من المنتجات المشتقة منها
البترول.أمثلة على البوليمرات الاصطناعية: بولي ميثيل ميثاكريلات (أكريليك) ، بوليسترين ، بولي فينيل كلوريد (PVC) ، بولي إيثيلين وبولي بروبيلين
من البوليمرات الاصطناعية ، يمكن تصنيع الأكياس البلاستيكية والأنابيب الهيدروليكية ، مواد البناء المدنية ، الغراء ، الستايروفوم ، الطلاء ، العلكة ، الإطارات ، العبوات البلاستيكية ، التفلون و سيليكون.
المواد البلاستيكية
التصنيف فيما يتعلق بطريقة الحصول على:
إضافة البوليمرات
هذه هي البوليمرات التي تم الحصول عليها عن طريق الإضافة المتتالية للمونومرات. ومن الأمثلة على ذلك عديدات السكاريد ، التي تتكون من مونومرات أحادية السكاريد والبروتينات ، تتكون من مونومرات الأحماض الأمينية.
تكثيف البوليمرات
هذه هي البوليمرات التي يتم الحصول عليها عن طريق إضافة اثنين من المونومرات المختلفة مع إزالة الماء أو الكحول أو جزيء الحمض أثناء البلمرة.
إعادة ترتيب البوليمرات
هذه هي البوليمرات الناتجة عن التفاعل بين المونومرات التي تخضع لإعادة ترتيب في هياكلها الكيميائية أثناء تفاعل البلمرة.
تصنيف السلوك الميكانيكي
اللدائن أو المطاط
يمكن أن تكون اللدائن طبيعية أو صناعية. ميزتها الرئيسية هي مرونتها العالية.
يتم الحصول على المطاط الطبيعي من شجرة المطاط هيفيا براسيلينسيس، من خلال جروح في جذعك. مع هذا ، يتم الحصول على سائل أبيض ، لاتكس.
استخراج المطاط شجرة المطاط
يتكون المطاط الصناعي بإضافة نوعين من المونومرات (البوليمر المشترك). إنها أكثر مقاومة وتستخدم تجاريًا لإنتاج الخراطيم والأحزمة والمواد المانعة للتسرب.
بلاستيك
يتم تشكيل البلاستيك من خلال الجمع بين مختلف المونومرات. بشكل عام ، يستخدم البترول كمادة خام لإنتاج البلاستيك.
يمكن تقسيم اللدائن الطبيعية أو الاصطناعية إلى مواد بلاستيكية حرارية وبلاستيك حراري.
أنت بالحرارة أو المواد الحرارية هي تلك التي ، بالتسخين ، تفترض بنية ثلاثية الأبعاد ، وتصبح غير قابلة للذوبان وغير قابلة للانصهار. بعد ذلك ، لا يمكنهم العودة إلى شكلهم الأصلي. إنها تؤدي إلى ظهور هياكل صلبة ودائمة مثل قطع غيار السيارات. بعض الأمثلة هي: البولي يوريثين والبولي إيثيلين والبوليسترين والبوليستر.
أنت البلاستيكية الحرارية إنها تلك التي تسمح بالاندماج عن طريق التسخين والتصلب عن طريق التبريد ، مما يتيح معالجتها وتشكيلها بشكل متكرر ، طالما تم إعادة تسخينها. فهي قابلة للطرق بسهولة وتستخدم في إنتاج الأفلام والألياف والتغليف. اللدائن الحرارية قابلة لإعادة التدوير.
ألياف
يمكن أن تكون الألياف طبيعية أو صناعية. يتكون إنتاج الألياف الاصطناعية من التحول الكيميائي للمواد الخام الطبيعية.
في الطبيعة ، يمكن الحصول على الألياف من شعر الحيوانات ، مثل حرير دودة القز ، أو من السيقان والبذور والأوراق والفواكه ، مثل القطن والكتان. تتمثل الألياف الاصطناعية في البوليستر والبولي أميد والأكريليك والبولي بروبيلين والأراميد.
البوليمرات القابلة للتحلل
البوليمرات القابلة للتحلل هي المواد التي تتحلل إلى ثاني أكسيد الكربون والماء والكتلة الحيوية نتيجة لتأثير الكائنات الحية أو الإنزيمات. في ظل ظروف مواتية للتحلل البيولوجي ، يمكن أن تتحلل تمامًا في غضون أسابيع.
يمكن أن تكون البوليمرات القابلة للتحلل طبيعية أو اصطناعية. يمكن اشتقاقها من المصادر التالية:
- مصادر متجددة من أصل نباتي مثل الذرة ، السليلوز ، البطاطس ، قصب السكر ؛
- توليفها البكتيريا.
- مشتقة من مصادر حيوانية مثل الكيتينأو الشيتوزان أو البروتينات ؛
- تم الحصول عليها من مصادر أحفورية مثل النفط.
تُستخدم البوليمرات القابلة للتحلل في إنتاج تغليف المواد الغذائية والحقائب والمنتجات الزراعية والمنتجات الاستهلاكية.
من خلال عملية التحلل البيولوجي ، فإنها تتجنب تراكم القمامة ، وبالتالي التلوث ، بما يتناسب مع مفهوم الاستدامة.
