Polimerizzazione: come sono fatti i polimeri
L’unione di una lunga catena di molecole è nota come polimerizzazione.
Per mantenere le cose semplici, diamo un’occhiata a un tipo di polimerizzazione chiamata “polimerizzazione di addizione”. Inoltre polimerizzazione-avete indovinato-monomeri sono semplicemente aggiunti insieme in un modello ripetuto. Ciò si traduce in nessun altro, ulteriore, sostanza in fase di creazione.
(L’altro modo in cui i polimeri possono essere creati è chiamato polimerizzazione a condensazione., In questo processo, quando ogni monomero viene aggiunto alla catena, una piccola molecola aggiuntiva—come l’acqua—viene creata come sottoprodotto. Nylon e poliestere sono fatti in questo modo.)
La polimerizzazione per addizione si basa su un monomero con un doppio legame che collega due atomi di carbonio. Viene introdotta una molecola chiamata radicale libero, che fa sì che il doppio legame si apra e si colleghi alla successiva molecola di monomero. La catena polimerica si forma quando la stessa unità di base viene ripetuta più e più volte in una struttura a catena regolare., Mentre l’utilizzo di radicali liberi in questo modo non è una nuova idea, i chimici stanno scoprendo regolarmente molecole che sono molto più efficienti nella produzione di polimeri. Ciò significa che i polimeri possono essere resi più veloci, più economici, più puliti e con un maggiore controllo del prodotto finale.
Ingrandiamo e guardiamo questo processo in modo un po ‘ più dettagliato, usando la formazione di polietilene come esempio.
Il polietilene è il polimero sintetico più semplice. È costituito da un solo tipo di monomero-etilene, che è fatto di due atomi di carbonio e due atomi di idrogeno., (Altri polimeri possono essere costituiti da due o più monomeri diversi.) Il polietilene si forma quando molte migliaia di molecole di etilene sono unite da un capo all’altro.
Il processo prende il via con il riscaldamento di una molecola, come il perossido di idrogeno.
Questo fa sì che si scenda in due, creando un radicale libero. Un radicale libero è una molecola con un singolo elettrone spaiato. Gli elettroni sono gli estroversi del mondo degli atomi; in realtà non sopportano l’essere soli., Oppure, per essere tecnici, una molecola con un elettrone spaiato nel suo guscio di valenza più esterno è una molecola instabile. In entrambi i casi, l’elettrone solitario vorrà accoppiarsi con un altro elettrone.
Ora introduciamo la nostra molecola di etilene.
Il radicale libero cerca un altro elettrone con cui accoppiare il suo singolo elettrone solitario.,
Attacca il doppio legame che unisce i due carboni nella molecola di etilene e fa scorrere un elettrone.
I suoi elettroni si accoppiano felicemente, il radicale libero si unisce a uno dei carboni.
L’altro carbonio, precedentemente felicemente accoppiato, ora ha un elettrone spaiato. È diventato un radicale libero, con un elettrone spaiato desideroso di unirsi a un altro per fare una coppia.,
Viene introdotta una seconda molecola di etilene. Il radicale libero appena creato rompe il legame carbonio-carbonio, facendo scorrere un elettrone e creando un nuovo radicale libero con un singolo elettrone spaiato all’estremità.
Questo continua, come reazione a catena, con una lunga catena che si forma quando vengono aggiunte più molecole di etilene.,
Il processo continua fino a quando i radicali liberi incontrano un altro radicale libero, completando la catena.
Ora abbiamo il nostro polimero, il polietilene, costituito dal monomero (unità ripetitiva) etilene.,
Alcuni altri esempi di polimeri formati in questo modo sono il policloroetilene (PVC), utilizzato per realizzare tubi idraulici e isolanti per cavi elettrici, e il polipropilene, utilizzato in prodotti come anatre di gomma (e altri giocattoli) e, quando trasformati in fibre, tappeti.
