Mundarij a kirish I. Nazariy qism

1.2. Polimerlarning tirik tabiatdagi roli va ularning kimyoviy materiallar sifatidagi ahamiyati


Muhim tabiiy yuqorimolekulyar birikmalarga tirik mavjudotning asosiy tarkibiy qismini tashkil qiluvchi oqsillar kiradi. Ular o’simliklarda ham, asosan, bug’doyda va dukkaklilar urug’ida kup bo’ladi. Oqsil molekulalari peptid bog’lari bilan bog’langan turli aminokislotalar qoldig’laridan tashkil topgan, lekin bu aminokistotalarning bir-biri bilan qanday tartibda boglanganligi xali kup oqsillar uchun noma`lum. Makromolekulalari Chiziqsimon tuzilgan oqsillar bir-biri bilan disulfid guruhlar yoki vodorod bog’lar bilan bog’lanishi mumkin. Har xil oqsillarning molekulyar massasi turli qiymatlarga ega bo’lib bir necha millionga etishi mumkin. Tsellyuloza va kraxmal kabi tabiatda hosil bo’ladigan birikmalarga tabiiy yuqorimolekulyar birikmalar deyiladi.
Eng ko’p tarqalgan va sa`noat uchun muhim bo’lgan sintetik polimerlarga polietilen, polipropilen, polivinilxlorid va politetraftoretilen kabi polimerlar kiradi. Etilenni polimerlab polietilen (I) olinadi. Bu polimerning molekulalari chiziqli bo’lib, ba`zan uncha katta bo’lmagan tarmoqlarga ham ega bo’ladi. Polietilen molekulyar massasi 25 000 - 100 000 oralig’ida bo’ladi. Uy haroratida u bironta ham erituvchida erimaydi 110 - 120°S da oson deformatsiyalanadi. Suvga barqaror, gaz va bug’ni yomon o’tkazganligi sababli oziq-ovqat mahsulotlarini o’rovchi yupqa pardalar sifatida ham ishlatiladi. Quvurlar, yopqichlar va suyuqliklarni saqlash uchun idishlar tayyorlashda va sanoatning ko’p sohalarida keng ishlatiladi.
Polipropilen (II) molekulyar massasi 60 000-200 000 oralig’ida bo’ladi. Kislota, ishqor va yog’lar ta`siriga hatto yuqori haroratda ham chidamli. Oddiy haroratda hech qanday erituvchida erimaydi 164-170°C suyuqlanadi. Polipropilendan pardalar, idishlar va quvurlar tayyorlashda ishlatiladi. Undan olingan tolalar yuqori mustahkamligi bilan ajralib turadi.
Polivinilxlorid (III) chiziqli yoki kam tarmoqlangan molekulalardan iborat bo’lib molekulyar massasi 18 000 - 30 000 atrofida bo’ladi. Polivinilxlorid asosida sanoatda qattiq bukiluvchan vinilplast polimeri ishlab chiqariladi. Undan plastmassalar, quvurlar, qurilish materiallari, pardalar va nisbatan yuqori bo’lmagan haroratlarda ishlatiladigan apparatlarning qismlari tayyorlanadi.
Politetraftoretilen-teflon (IV) 320-327°C da suyuqlanadigan, hech narsada erimaydigan va kuchli kislota ishqor va organik erituvchilar ta`siriga xatto yuqori haroratlarda ham uta kimyoviy chidamli polimer. Kimyoviy chidamli quvurlar, jo’mraklar, ventillar va podshipniklar tayyorlashda ishlatiladi.
Yuqorimolekulyar birikmalarning alohida xossalari ya`ni bu moddalarning quyimolekulyar birikmalardan farq qilishiga eng asosiy sabab ular makromolekulalarining katta o’lchamga egaligidir.
Kimyoviy sinflash nuqtai nazaridan yuqorimolekulyar birikmalar bilan quyimolekulyar birikmalar orasida deyarlik farq yo’q. Yuqorimolekulyar uglevodorodlar (kauchuk), galogenli hosilalar (polivinilxlorid), tsellyuloza, kraxmal, spirtlar, kislotalar, murakkab efirlar va h. k. lar ham shu sinflarga oid bo’lgan quyimolekulyar moddalar vakillariga xos bo’lgan kimeviy reaktsiyalarga kirishadi, lekin polimerlarning kimyovii xossalarida o’ziga xos xususiyatlari bor.
Yuqorimolekulyar birikmalar quyimolekulyar birikmalardan fizikaviy xossalari bilan keskin farqlanadi. Shu bilan bir qatorda yuqorimolekulyar birikmalarni tadqiq qilish usullari quyimolekulyar birikmalarga qo’llaniladigan usullarga mutlaqo o’xshamaydi.
Haydash va qayta kristallash kabi kimyoviy birikmalarni ajratib olish va tozalash usullarini yuqorimolekulyar moddalarga tadbiq qilib bo’lmaydi, chunki polimerlar juda chuqur vakuumda ham bug’lanmaydi, ammo parchalanib ketishi mumkin. Polimerlarning kristallanishi ham o’ziga xos murakkab jarayondir. Shu bilan bir qatorda polimerlarni ularga doimo yo’ldosh bo’lgan aralashmalardan tozalamay turib makromolekulalarning tuzilishi va tarkibini o’rganib bo’lmaydi. «Kimyoviy toza» modda tushunchasi ham yuqori va quyimolekulyar birikmalar uchun turli xil tadbiq qilinadi.
Yuqorimolekulyar birikmalarning hatto suyultirilgan eritmalari ham quyimolekulyar birikmalarning kontsentrlangan eritmalari qovushqokligidan ancha katta bo’lgan qovushqoklikka ega. Yuqorimolekulyar birikmalar quyimolekulyar birikmalarga qaraganda ancha sekin eriydi va erish jarayoni polimerning avvalo bo’kishi orqali sodir bo’ladi. Ba`zi yuqorimolekulyar birikmalar hech qanday erituvchida erimaydi. Odatda polimer eritmasidan erituvchi bug’latib yuborilganda quyimolekulyar birikmalarda bo’lgani kabi kristallar xosil bulmay, o’rniga parda hosil bo’ladi. Polimerlar eritmasi yoki suyuklanmasini juda mayda teshikchalar (fil’era) bosim ostida utkazib tolalar olish mumkin.
Yuqorimolekulyar birikmalardan olingan parda, tola va boshqa buyumlar alohida mexanik xossalari bilan ajralib turadi. Mexanik xossalar makromolekulaning o’lchami, bukiluvchanligi, shakli, tuzilishi va o’zaro joylashish xarakteri va haroratga bog’liq.
Polimerlarda quyimolekulyar birikmalardagi kabi funktsional guruxlar bo’lsa ham, ularning kimyoviy xossalarida katta farq bor. Odatda yuqorimolekulyar birikmalar o’ziga o’xshash ko’rinishga ega bo’lgan quyimolekulyar birikmalarga qaraganda kimyoviy reaktsiyaga juda sekin, ba`zan tez kirishadi, ko’pincha birikish, o’rin olish va uzilish reaktsiyalari oxirigacha bormaydi. Ba`zan asosiy reaktsiya bilan bir qatorda funktsional guruhlar xarakterini o’zgartiruvchi va shu bilan asosiy jarayonga to’sqinlik qiluvchi qo’shimcha reaktsiyalar ham boradi. Nihoyat, yuqorimolekulyar birikmalarning muhim xususiyatlaridan biri, ularga juda kam miqdordagi reagentlar ta`siridan o’z xossalarini keskin o’zgartirish qobiliyatiga egaligidir.