Polimerizacija naziv je kemijskog procesa koji rezultira stvaranjem makromolekula (velikih molekula) nazvanih polimeri, kombinacijom manjih molekula, monomera.
reakcija polimerizacija vrlo je čest u prirodi, kao što možemo vidjeti u ugljikohidratima (poput škroba) i proteinima (poput kazeina u mlijeku). Također se javlja sintetski, jer je velika većina polimera koje ljudi koriste u svom svakodnevnom životu umjetno.
Prvi polimer proizveden iz polimerizacija sintetički je bio bakelit, 1909. godine, belgijski kemičar Leo Hendrik Baekeland.
Općenito, da se monomer kombinira s drugim (bez obzira jesu li isti ili različiti) u reakciji od polimerizacija, neophodno je postojanje slobodne valencije (kemijska veza koju treba izvršiti) u oba monomera.
Ove valencije nastaju kao rezultat pucanja veza upotrebom katalizatora (kao što je nikal), vanjskim uvjetima kao što su svjetlost i toplina ili pojavom rezonancije u strukturi (pomicanje elektrona).
Na primjer, pri stvaranju polipropilena (PP polimera) koji se koristi u kućanskom priboru i igračkama,
pi link (π) u svakoj molekuli razlaže se na sljedeći način:
Prekid pi veze u propilenu
Tako se svaki propilenski monomer može povezati s dva druga propilenska monomera i tvoriti polimer PP ili polipropilen (prefiks poli označava nekoliko monomernih jedinica). Najčešći način predstavljanja polimera je monomer između zagrada i, izvana, slovo n, koje označava nekoliko monomera, kao što možemo vidjeti u slučaju PP polimera:
Prikaz PP polimera
reakcija polimerizacija može se izvesti na različite načine, kao što ćemo vidjeti u nastavku:
a) Reakcija adicijska polimerizacija
U ovome polimerizacija, u monomeru uvijek dolazi do prekida veze pi što uzrokuje da se u strukturi pojave dvije slobodne valencije, kao u nastanku polietilen, polimer široko korišten u farmaceutskom pakiranju.
Struktura strukturne formule polimera s dodatkom polietilena
Na polimerizacija polietilena, molekule etilena (etena) koriste se kao monomer, koji ima pi vezu između dva atoma ugljika. Kad se ta veza prekine, pojavljuju se dvije slobodne valencije, po jedna na svakom atomu ugljika koji je bio uključen u pi vezu. Monomeri se točno ujedinjuju u svakoj od ovih valencija, tj. Valencija jedne je povezana s valencijom druge, i tako dalje.
Ne zaustavljaj se sada... Ima još toga nakon oglašavanja;)
Jednadžba tvorbe polietilena
b) Reakcija adicijske polimerizacije 1.4
U ovoj polimerizaciji monomeri predstavljaju dvije izmjenične dvostruke veze (jednu pi i jednu sigmu), što favorizira pojavu rezonancije (naizmjenični položaj pi elektrona pi veze), kao u stvaranju sintetičke gume (polibutadien)
Strukturna formula polibutadiena
Monomerna jedinica ovog polimera je butadien, koji ima dvije izmjenične dvostruke veze. S rezonancijom, struktura ima dvostruku vezu između ugljika 2 i 3 i dvije slobodne valencije na ugljiku 1 i 4. Upravo se u tim slobodnim valencijama ugljika 1 i 4 kombiniraju monomeri.
Rezonancija u butadienu
c) Reakcija kondenzacijska polimerizacija ili eliminaciju
To je reakcija polimerizacija u kojem, obavezno, dva monomera (ista ili različita) istovremeno gube atome ili skupine, što rezultira dvjema slobodnim valencijama u svakoj od njih. Na taj način uvijek dolazi do uklanjanja vodika iz monomera, koji se zatim pridružuje halogenu (F, Cl, Br, I), OH, NH2ili na CN drugog monomera.
Dakle, u polimerizacija eliminacijom uvijek dolazi do stvaranja vode, halogenirane kiseline (HCl, HI, HF, HBr), amonijaka (NH3) ili cijanovodična kiselina (HCN) uz polimer. Pogledajte, na primjer, prikaz stvaranja poliestera, materijala koji se koristi kao tkanina:
Jednadžba tvorbe poliestera
Monomeri koji tvore poliester su p-benzeniojska kiselina i etan-1,2-diol. To možemo uočiti u ovome polimerizacija dolazi do eliminacije molekula vode, jer dva monomera imaju dva hidroksila. U tom procesu kiselina gubi dva hidroksila, a dialkohol samo hidrogen iz svojih hidroksila:
Struktura poliestera
Poliesterskim monomerima pridružuju se kisik u alkoholu i ugljik u karboksilnoj kiselini.
Ja, Diogo Lopes Dias
