Polimerizacija yra cheminio proceso, kurio metu susijungiant mažesnėms molekulėms, monomerams, susidaro makromolekulės (didelės molekulės), vadinamos polimerais, pavadinimas.
reakcija polimerizacija jis labai paplitęs gamtoje, kaip matome angliavandeniuose (kaip krakmolas) ir baltymuose (kazeine piene). Tai taip pat atsiranda sintetiniu būdu, nes didžioji dauguma polimerų, kuriuos žmonės naudoja kasdieniame gyvenime, yra pagaminti dirbtinai.
Pirmasis polimeras, pagamintas iš polimerizacija sintetinis buvo bakelitas, kurį 1909 m. sukūrė belgų chemikas Leo Hendrikas Baekelandas.
Apskritai, kad monomeras būtų sujungtas su kitu (nesvarbu, ar jie yra vienodi, ar skirtingi) reakcijoje polimerizacija, būtina, kad abiejuose monomeruose egzistuotų laisvas valentingumas (būtina atlikti cheminę jungtį).
Šios valencijos atsiranda dėl ryšių nutrūkimo, naudojant katalizatorius (pvz., nikelį), išorinės sąlygos, tokios kaip šviesa ir šiluma, arba rezonanso reiškinys struktūroje (elektronų poslinkis).
Pavyzdžiui, gaminant polipropileną (PP polimerą), naudojamą namų apyvokos reikmenims ir žaislams,
pi nuoroda (π) kiekvienoje molekulėje yra suskirstytas taip:
Pi jungties nutrūkimas propilene
Taigi kiekvienas propileno monomeras gali jungtis su kitais dviem propileno monomerais ir sudaryti polimerą PP arba polipropileną (priešdėlis poli žymi kelis monomerinius vienetus). Dažniausias polimero vaizdavimo būdas yra monomeras tarp skliaustų ir raidė n, kuri nurodo kelis monomerus, kaip matome PP polimero atveju:
PP polimero vaizdavimas
reakcija polimerizacija gali būti padaryta įvairiais būdais, kaip matysime toliau:
a) Reakcija į pridėtinė polimerizacija
Šiame polimerizacija, monomere visada nutrūksta pi ryšys, dėl kurio struktūroje atsiranda dvi laisvos valencijos, kaip ir susidarant polietileno, polimeras, plačiai naudojamas farmacijos pakuotėse.
Polietileno papildymo polimero struktūrinė formulė
At polimerizacija iš polietileno kaip monomeras naudojamos etileno (eteno) molekulės, turinčios pi ryšį tarp dviejų anglies atomų. Kai ši jungtis nutrūksta, atsiranda dvi laisvos valencijos, po vieną ant kiekvieno anglies atomo, kuris buvo susijęs su pi jungtimi. Monomerai tiksliai susijungia kiekviename iš šių valentų, tai yra, vieno valentingumas yra susietas su kito valentiškumu ir pan.
Polietileno susidarymo lygtis
b) Sudėtinės polimerizacijos reakcija 1.4
Šioje polimerizacijoje monomeruose yra dvi kintamos dvigubos jungtys (viena pi ir viena sigma), o tai palankiai veikia šį reiškinį. rezonanso (kintama pi jungties pi elektronų padėtis), kaip ir susidarant sintetiniam kaučiukui (polibutadienui)
Polibutadieno struktūrinė formulė
Šio polimero monomerinis vienetas yra butadienas, turintis dvi kintamąsias dvigubas jungtis. Esant rezonansui, struktūroje yra dviguba jungtis tarp 2 ir 3 anglies atomų, o 1 ir 4 anglies atomų - dvi laisvos valencijos. Būtent šiose laisvosiose anglies 1 ir 4 valentose monomerai susijungia.
Butadieno rezonansas
c) Reakcija į kondensacinė polimerizacija arba pašalinimas
Tai reakcija į polimerizacija kurioje privalomai du monomerai (vienodi arba skirtingi) vienu metu praranda atomus arba grupes, todėl kiekviename iš jų susidaro po du laisvus valentus. Tokiu būdu iš monomero visada pašalinamas vandenilis, kuris vėliau susijungia su halogenu (F, Cl, Br, I), OH, NH.2, arba į kito monomero CN.
Taigi, į polimerizacija šalinant visada susidaro vandens, halogenintų rūgščių (HCl, HI, HF, HBr), amoniako (NH).3) arba vandenilio cianido rūgštį (HCN) be polimero. Pavyzdžiui, žr. poliesterio, medžiagos, naudojamos kaip audinys, susidarymo vaizdą:
Poliesterio susidarymo lygtis
Poliesterius sudarantys monomerai yra p-benzendiono rūgštis ir etan-1,2-diolis. Tai galime pastebėti šioje polimerizacija įvyksta vandens molekulių pašalinimas, nes du monomerai turi du hidroksilus. Šiame procese rūgštis netenka dviejų hidroksilų, o dialkoholis – tik vandenilį iš savo hidroksilų:
Poliesterio struktūra
Poliesterio monomerus jungia deguonis alkoholyje ir anglis karboksirūgštyje.
Aš. Diogo Lopes Dias
Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-polimerizacao.htm
