Polymerisaatio: miten polymeerit on valmistettu
liittyä pitkän ketjun molekyylejä tunnetaan polymerisaatio.
– pitää asiat yksinkertaisina, katsotaanpa yksi sellainen polymeroinnin nimeltään ’additiopolymerointituotteista’. Lisäksi polymerointi-arvasit sen-monomeerit yksinkertaisesti lisätään yhteen toistuvassa kuviossa. Tämä johtaa siihen, että mitään muuta, ylimääräistä, ainetta ei synny.
(toinen tapa, jolla polymeerejä voidaan luoda, on kondensaatiopolymerointi., Tässä prosessissa, Kun jokainen monomeeri lisätään ketjuun, syntyy sivutuotteena ylimääräinen, pieni molekyyli—kuten vesi. Nailonia ja polyesteriä tehdään näin.)
Additiopolymerointi perustuu monomeeriin, jonka kaksoissidos yhdistää kaksi hiiliatomia. Käyttöön otetaan vapaan radikaaliksi kutsuttu molekyyli, joka saa kaksoissidoksen avautumaan ja kytkeytymään seuraavaan monomeerimolekyyliin. Polymeeriketju muodostuu, kun sama perusyksikkö toistuu yhä uudelleen säännöllisessä ketjurakenteessa., Kun käytät vapaita radikaaleja, näin ei ole uusi idea, kemistit ovat säännöllisesti löytää molekyylejä, jotka ovat paljon tehokkaampia tekemään polymeerejä. Tämä tarkoittaa sitä, että polymeereistä voidaan tehdä nopeampia, halvempia, puhtaampia ja lopputuotetta voidaan hallita paremmin.
katsotaanpa zoomata ja tarkastella tätä prosessia hieman tarkemmin, käyttäen muodostumista polyeteeni esimerkkinä.
Polyeteeni on yksinkertaisin synteettinen polymeeri. Se koostuu vain yhdenlaisesta monomeeri—eteenistä, joka koostuu kahdesta hiiliatomista ja kahdesta vetyatomista., (Muut polymeerit voidaan valmistaa kahdesta tai useammasta eri monomeeristä.) Polyeteeniä muodostuu, kun monta tuhatta eteenimolekyyliä yhdistyy päästä päähän.
prosessi käynnistyy molekyylin, kuten vetyperoksidin, kuumentamisella.
Tämä aiheuttaa sen cleave kaksi, luoda vapaa radikaali. Vapaa radikaali on molekyyli, jolla on yksi pariton elektroni. Elektronit ovat atomimaailman ekstroverteja; ne eivät todellakaan kestä yksinoloa., Tai, saada teknistä, molekyyli, jolla on pariton elektroni sen syrjäisimpien valence shell on epävakaa molekyyli. Joka tapauksessa yksinäinen elektroni haluaa pariutua toisen elektronin kanssa.
Nyt esittelemme meidän eteeni molekyyli.
vapaa radikaali etsiä toinen elektroni, jolla pari sen yksinäinen yksi elektroni.,
Se hyökkää kaksoissidos liittyä kaksi hiiliatomia vuonna eteeni molekyylin ja pyyhkäisee elektronin.
Sen elektronit iloisesti pariksi, vapaiden radikaalien liittyy yksi hiilivetyjä.
toisessa hiilessä, aiemmin onnellisesti paritellussa, on nyt pariton elektroni. Siitä on tullut vapaa radikaali, jonka pariton elektroni on innokas liittymään yhteen toisen kanssa tehdäkseen parin.,
toinen eteeni molekyyli on otettu käyttöön. Uusille vapaiden radikaalien taukoja hiili-hiili-sidos, pyyhkäisemällä elektronin, ja luoda uusi vapaiden radikaalien kanssa yhden parittoman elektronin loppuun.
Tämä jatkuu ketjureaktiona, jossa on pitkä ketju muodostaa enemmän etyleeniä molekyylejä lisätään.,
prosessi jatkuu, kunnes vapaat radikaalit täyttää toinen vapaa radikaali, täyttämällä ketju.
Nyt meillä on polymeeri, polyeteeni, joka koostuu monomeeristä (toistuva yksikkö) eteeni.,
Joitakin muita esimerkkejä polymeerit muodostetaan tällä tavalla ovat polychloroethylene (PVC), jota käytetään tehdä asioita, kuten lvi-putket ja eriste sähköjohtoja, ja polypropeeni, käyttää tuotteita, kuten kumi ankat (ja muut lelut) ja, kun jalostaa kuituja, matot.
