Ma'ruza «Polimer materiallari» fanini urganishdan maksad va vazifalar. «Polimer materiallari» fanini sanoatda urni. Polimerlar xakida asosiy tushunchalar. Monomer, polimer, oligomerlar, ularni tuzilishi va xossalari

2. POLIMERLAR BELGILARI
Polimerlarni boshqa kimyoviy birikmalardan ajratish va ularni alohida moddalar sinfiga ajratish uchun qanday belgilar mavjud?
"Polimerlar", "makromolekulyar birikmalar", "makromolekulyar", "polimer" yoki "makromolekulyar" kimyo so'zlari yunoncha "poli" tushunchalaridan kelib chiqqan-ko'p va "makro"-katta.
Shuning uchun polimerlar katta molekulyar og'irlikdagi va takrorlanadigan birliklardan (birliklardan) tashkil topgan zanjir shaklida qurilgan moddalar sifatida paydo bo'ldi. Aslida, bu vakillik to'g'ri, ammo hozir aniq bo'lganidek, ba'zi qo'shimchalarga ehtiyoj bor.
Birinchidan, katta molekulyar vazn talabi. Darhaqiqat, ko'plab sintetik va tabiiy polimerlarning molekulyar og'irligi milliondan yuqori. Ammo, boshqa tomondan, ko'plab poli-merlardan mahsulotlarning ish doirasi sezilarli darajada farq qiladi va ba'zida bir necha mingdan iborat.
Boshqa tomondan, past molekulyar og'irlikdagi va molekulyar og'irligi haqiqiy foydalanishni topadigan polimerlarning molekulyar og'irligiga yaqinlashadigan individual birikmalar ma'lum, masalan, dori tizimlarida, polimerni o'z funktsiyasini bajargandan so'ng tanadan to'liq chiqarib tashlash zarur bo'lganda.
Aytilganlarni umumlashtirib aytishimiz mumkinki, polimerlar turli xil, juda keng molekulyar og'irliklarga ega, ba'zi hollarda alohida murakkab kichik molekulyar birikmalarga yaqin.
Keyingi jihat – zanjir tuzilishi. Polimerlar bilan tanishishning dastlabki bosqichlarida ular uzoq zanjirli molekulalar (makromolekulalar) bilan birikmalar sifatida shakllangan, ba'zida tasodifiy joylashtirilgan tikuvli g'alati tuzilishga ega.
Shu bilan birga, yuqori molekulyar og'irlikdagi birikmalar kimyosi va fizikasining rivojlanishi bilan polimerlar turli xil makromolekulyar tuzilmalarga ega bo'lishi mumkinligi aniqlandi – oddiy chiziqli tuzilmalardan o'ta murakkabgacha. Bu erda eng keng tarqalgan chiziqli, tarvaqaylab ketgan va fazoviy tuzilmalar, shuningdek noyob va maxsus sintez qilingan – polirotaksanlar, dendrimerlar va boshqalar. Shu bilan birga, ushbu tuzilmalarning barchasida makromolekulaning asosini tashkil etuvchi zanjirli fragmanlarni ajratish mumkinligi muhimdir.
Polimer zanjirining takroriy birliklarning kombinatsiyasi sifatida tuzilishi haqida gapirganda, shuni ta'kidlash kerakki, aksariyat polimerlarda, har qanday holatda, bitta boshlang'ich past molekulyar og'irlikdagi birikmadan (monomer) olingan sintetik, bu monomerning hosilalari bo'lgan parchalar (birliklar) zanjirida takrorlash kuzatiladi.slaydda ko'rsatilgan. Shu bilan birga, eng yangi polimerlardan oqsillar 20 dan ortiq aminokislotalarning hosilalari bo'lgan bog'lanishdan qurilgan zanjirlar bo'lib, ular lateral guruhlar bilan ajralib turadi. Xuddi shu narsani keyingi ma'ruzada ko'rib chiqadigan nuklein kislotalar zanjirining tuzilishi haqida ham aytish mumkin. Shunday qilib, polimer zanjiri birliklarining albatta takrorlanadigan tuzilishi talabi shartli hisoblanadi.
Va nihoyat, shuni yodda tutish kerakki, yuqori molekulyar og'irlikdagi birikmalar kimyosi usullari ba'zi past molekulyar og'irlikdagi moddalarni olish uchun ham qo'llaniladi. Shunday qilib, masalan, telomerizatsiya usuli bilan – past molekulyar og'irlikdagi monomerni zanjir maydalagich ishtirokida polimerizatsiya qilish – polimerlarni sintez qilishda ishlatiladigan va ma'lum bo'lgan tabiiy individual birikmadan kam bo'lgan b-xlorenant kislotasi olinadi.stearik kislota.
Shunday qilib, moddaning polimerlar mintaqasiga tayinlanishi bir qator shartlar bajarilgan taqdirda amalga oshirilishi mumkinligini umumlashtirish mumkin:
- Odatda yuzlab va millionlab D oralig'ida yuqori molekulyar og'irlikning mavjudligi.
-Makromolekulyar zanjirning mavjudligi yoki uni polimer molekulasining yanada murakkab tuzilishida kuzatish.
- Zanjirda takrorlanadigan birliklar yoki zanjir bo'laklarining mavjudligi ( har doim ham bir xil emas, lekin odatda tabiatda o'xshash)
Bundan tashqari, yuqori molekulyar og'irlikdagi birikmalar kimyosi sohasiga yuqori molekulyar og'irlikdagi birikmalar hosil bo'lishiga olib kelmaydigan, ammo polimer kimyosi qonunlariga muvofiq davom etadigan jarayonlar kiritilishi mumkin.

Polimerlarning asosiy qismi organik polimerlardan iborat, ammo ko'p sonli noorganik va organoelement polimerlari ma'lum.

Polimer molekulasi bir-biriga bog'langan past molekulyar og'irlikdagi analo - gov molekulalaridan iborat n marta kimyoviy bog'lanishlar bilan, bu erda n-shunday qilib, polimerizatsiya darajasi juda katta qiymatlarni (o'nlab va yuz minglab) olishi mumkin.
Polimerning uzun zanjirli molekulasiga kimyoviy qayta birikishi natijasida ko'p sonli kichik molekulalarning birlashishi yangi fizik-mexanik xususiyatlarning so'nggi butun majmuasida-elastiklik, egiluvchanlik, plyonka va tola hosil qilish qobiliyatining paydo bo'lishiga olib keladi.
Kimyoviy, ya'ni kuchli, zanjir bo'ylab bog'lanishlar va fizik, ya'ni zaif, zanjirlar orasidagi bog'lanishlarga ega bo'lgan uzun zanjirli molekulalarning mavjudligi polimerlarning eng xarakterli xususiyatidir. Katta polimer molekulasi ma'lum bir moslashuvchanlikka ega.
Polimer zanjiri molekulasi makromolekula deb ataladi. Uni tashkil etuvchi past molekulyar og'irlikdagi takrorlanadigan tarkibiy birliklar yoki birliklar sintezning kimyoviy reaktsiyasi natijasida bir-biri bilan qayta-qayta birlashishga qodir bo'lgan past molekulyar og'irlikdagi moddalar bilan ajralib turadi. Ushbu moddalar monomerlar deb ataladi va ularning polimer makromolekulasiga qo'shilishi zanjirli yoki bosqichli jarayonlar qonunlariga muvofiq sodir bo'ladigan kimyoviy reaktsiyalar natijasida yuzaga keladi. Shubhasiz, polimerizatsiya darajasi, ya'ni. bitta makromolekuladagi monomer birliklari soni polimerning molekula massasini aniqlaydi, bu o'nlab, yuz minglab va ba'zan millionlab uglerod birliklarini tashkil qiladi va asl mono-o'lchovning molekulyar massasiga polimerizatsiya darajasiga ko'paytiriladi.
Polimerni sintez qilish jarayonida, p ning poli-merizatsiya darajasi katta bo'lganda, makromolekulaning bir xil hajmini olish deyarli mumkin emasligi aniq.
Polimerlarning molekulyar massasi-bu individual makromolekulalarning molekulyar massalariga nisbatan o'rtacha qiymati.
Bu polimerning past molekulyar og'irlikdagi moddadan asosiy farqlaridan biridir, chunki ikkinchisi molekulyar massaning aniq belgilangan qiymati bilan tavsiflanadi. Bu tabiiy va sintetik polimerlarga ham tegishli.
Shunga qaramay, polimerning molekulyar massasining o'rtacha qiymati uning xarakteristikasidir, chunki turli xil o'rtacha molekulyar massalarning kimyoviy tabiatidagi polimerlar fizik va mexanik xususiyatlarida juda sezilarli darajada farq qiladi.
Polimerlarning makromolekulalarining katta o'lchamlari bir xil kimyoviy tabiatdagi past molekulyar og'irlikdagi moddalar bilan taqqoslaganda ularning yana bir muhim xususiyatini keltirib chiqardi. Ma'lumki, Butan allaqachon ikkita tuzilishga ega bo'lishi mumkin-izomerlar - normal va izo-Butan. Polimerning ulkan makromolekulasi chiziqli va tarvaqaylab ketgan bo'lishi mumkin, ya'ni.yangi zanjirdan lateral shoxlarga ega. Agar bir vaqtning o'zida chiziqli va tarvaqaylab ketgan molekulalarning molekulyar massasi bir xil bo'lsa, ular izomerlardir. Chiziqli makromolekulalardan tashkil topgan polimerlarning fizik va mexanik xususiyatlari tarvaqaylab ketgan makromolekulalardan (masalan, yuqori zichlikdagi polietilen va past zichlikdagi polietilen) tashkil topgan polimerlarning xususiyatlaridan juda farq qiladi.