მაკრომოლეკულური ნაერთი არის განმარტება, შემადგენლობა, მახასიათებლები, თვისებები

2024 ავტორი: Angel Austin | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-02 17:50

მაღალმოლეკულური წონის ნაერთები არის პოლიმერები, რომლებსაც აქვთ დიდი მოლეკულური წონა. ისინი შეიძლება იყოს ორგანული და არაორგანული ნაერთები. განასხვავებენ ამორფულ და კრისტალურ ნივთიერებებს, რომლებიც შედგება მონომერული რგოლებისგან. ეს უკანასკნელი არის მაკრომოლეკულები, რომლებიც დაკავშირებულია ქიმიური და საკოორდინაციო ბმებით. მარტივი სიტყვებით რომ ვთქვათ, მაღალმოლეკულური ნაერთი არის პოლიმერი, ანუ მონომერული ნივთიერებები, რომლებიც არ იცვლებიან მათ მასას, როდესაც მათ ერთი და იგივე „მძიმე“ნივთიერება მიმაგრებულია. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ჩვენ ვისაუბრებთ ოლიგომერზე.

რას სწავლობს მაკრომოლეკულური ნაერთების მეცნიერება?

მაკრომოლეკულური პოლიმერების ქიმია სწავლობს მოლეკულურ ჯაჭვებს, რომლებიც შედგება მონომერული ქვედანაყოფებისგან. ეს მოიცავს კვლევის უზარმაზარ არეალს. ბევრ პოლიმერს აქვს მნიშვნელოვანი სამრეწველო და კომერციული მნიშვნელობა. ამერიკაში, ბუნებრივი აირის აღმოჩენასთან ერთად, დაიწყო პოლიეთილენის წარმოების ქარხნის აშენების დიდი პროექტი. ბუნებრივი აირის ეთანი გარდაიქმნებაეთილენად, მონომერად, საიდანაც შესაძლებელია პოლიეთილენის დამზადება.

პოლიმერი, როგორც მაკრომოლეკულური ნაერთი არის:

• ნებისმიერი კლასის ბუნებრივი ან სინთეზური ნივთიერება, რომელიც შედგება ძალიან დიდი მოლეკულებისგან, რომლებსაც უწოდებენ მაკრომოლეკულებს.
• ბევრი მარტივი ქიმიური ერთეული, რომელსაც ეწოდება მონომერები.
• პოლიმერები ქმნიან ბევრ მასალას ცოცხალ ორგანიზმებში, მათ შორის, მაგალითად, ცილებს, ცელულოზას და ნუკლეინის მჟავებს.
• გარდა ამისა, ისინი ქმნიან საფუძველს მინერალების, როგორიცაა ბრილიანტი, კვარცი და ფელდსპარი, ისევე როგორც ხელოვნური მასალები, როგორიცაა ბეტონი, მინა, ქაღალდი, პლასტმასი და რეზინი.

სიტყვა "პოლიმერი" აღნიშნავს მონომერული ერთეულების განუსაზღვრელ რაოდენობას. როდესაც მონომერების რაოდენობა ძალიან მაღალია, ნაერთს ზოგჯერ უწოდებენ მაღალ პოლიმერს. ის არ შემოიფარგლება მონომერებით ერთი და იგივე ქიმიური შემადგენლობით ან მოლეკულური მასით და სტრუქტურით. ზოგიერთი ბუნებრივი მაღალი მოლეკულური წონის ორგანული ნაერთი შედგება ერთი ტიპის მონომერისგან.

თუმცა, ბუნებრივი და სინთეზური პოლიმერების უმეტესობა წარმოიქმნება ორი ან მეტი სხვადასხვა ტიპის მონომერისგან; ასეთი პოლიმერები ცნობილია როგორც კოპოლიმერები.

ბუნებრივი ნივთიერებები: როგორია მათი როლი ჩვენს ცხოვრებაში?

ორგანული მაღალი მოლეკულური წონის ორგანული ნაერთები გადამწყვეტ როლს თამაშობენ ადამიანების ცხოვრებაში, უზრუნველყოფენ ძირითად სტრუქტურულ მასალებს და მონაწილეობენ სასიცოცხლო პროცესებში.

• მაგალითად, ყველა მცენარის მყარი ნაწილები შედგება პოლიმერებისგან. მათ შორისაა ცელულოზა, ლიგნინი და სხვადასხვა ფისები.
• პულპი არისპოლისაქარიდი, პოლიმერი, რომელიც შედგება შაქრის მოლეკულებისგან.
• ლიგინი წარმოიქმნება პოლიმერების რთული სამგანზომილებიანი ქსელისგან.
• ხის ფისები არის მარტივი ნახშირწყალბადის, იზოპრენის პოლიმერები.
• კიდევ ერთი ნაცნობი იზოპრენის პოლიმერია რეზინი.

სხვა მნიშვნელოვანი ბუნებრივი პოლიმერები მოიცავს ცილებს, რომლებიც ამინომჟავების პოლიმერებია და ნუკლეინის მჟავებს. ისინი წარმოადგენს ნუკლეოტიდების ტიპებს. ეს არის რთული მოლეკულები, რომლებიც შედგება აზოტის შემცველი ბაზებისგან, შაქრებისა და ფოსფორის მჟავისგან.

ნუკლეინის მჟავები ატარებენ გენეტიკურ ინფორმაციას უჯრედში. სახამებელი, მცენარეთა საკვები ენერგიის მნიშვნელოვანი წყარო, არის ბუნებრივი პოლიმერები, რომლებიც შედგება გლუკოზისგან.

მაკრომოლეკულური ნაერთების ქიმია ათავისუფლებს არაორგანულ პოლიმერებს. ისინი ასევე გვხვდება ბუნებაში, მათ შორის ბრილიანტი და გრაფიტი. ორივე დამზადებულია ნახშირბადისგან. ღირს ცოდნა:

• ალმასში ნახშირბადის ატომები დაკავშირებულია სამგანზომილებიან ქსელში, რაც მასალას აძლევს სიმტკიცეს.
• გრაფიტში, რომელიც გამოიყენება როგორც საპოხი და ფანქრის "ტყვიებში", ნახშირბადის ატომები აკავშირებენ სიბრტყეებს, რომლებსაც შეუძლიათ ერთმანეთზე სრიალება.

ბევრი მნიშვნელოვანი პოლიმერი შეიცავს ჟანგბადის ან აზოტის ატომებს, აგრეთვე ნახშირბადის ატომებს ხერხემალში. ასეთი მაკრომოლეკულური მასალები ჟანგბადის ატომებით მოიცავს პოლიაცეტალებს.

უმარტივესი პოლიაცეტალია პოლიფორმალდეჰიდი. მას აქვს მაღალი დნობის წერტილი, არის კრისტალური, აბრაზიას მდგრადი დაგამხსნელების მოქმედება. აცეტალის ფისები უფრო მეტალის მსგავსია, ვიდრე ნებისმიერი სხვა პლასტმასი და გამოიყენება მანქანების ნაწილების წარმოებაში, როგორიცაა გადაცემათა კოლოფი და საკისრები.

ხელოვნურად მიღებული ნივთიერებები

სინთეზური მაკრომოლეკულური ნაერთები წარმოიქმნება სხვადასხვა ტიპის რეაქციაში:

1. ბევრი მარტივი ნახშირწყალბადები, როგორიცაა ეთილენი და პროპილენი, შეიძლება გარდაიქმნას პოლიმერებად მზარდ ჯაჭვში ერთი მონომერის მიყოლებით დამატებით.
2. პოლიეთილენი, რომელიც შედგება განმეორებადი ეთილენის მონომერებისგან, არის დანამატი პოლიმერი. მას შეიძლება ჰქონდეს 10000-მდე მონომერი, რომლებიც დაკავშირებულია გრძელ სპირალურ ჯაჭვებში. პოლიეთილენი არის კრისტალური, გამჭვირვალე და თერმოპლასტიკური, რაც იმას ნიშნავს, რომ ის არბილებს გაცხელებისას. იგი გამოიყენება საფარის, შეფუთვის, ჩამოსხმული ნაწილების და ბოთლებისა და კონტეინერებისთვის.
3. პოლიპროპილენი ასევე არის კრისტალური და თერმოპლასტიკური, მაგრამ უფრო მყარი ვიდრე პოლიეთილენი. მისი მოლეკულები შეიძლება შედგებოდეს 50,000-200,000 მონომერისგან.

ეს ნაერთი გამოიყენება ტექსტილის ინდუსტრიაში და ჩამოსხმისთვის.

სხვა დანამატის პოლიმერები მოიცავს:

• პოლიბუტადიენი;
• პოლიზოპრენი;
• პოლიქლოროპრენი.

ყველა მნიშვნელოვანია სინთეზური რეზინის წარმოებაში. ზოგიერთი პოლიმერი, როგორიცაა პოლისტირონი, არის მინისებრი და გამჭვირვალე ოთახის ტემპერატურაზე და ასევე არის თერმოპლასტიკური:

1. პოლისტიროლის შეღებვა შესაძლებელია ნებისმიერ ფერში და გამოიყენება სათამაშოების და სხვა პლასტმასის წარმოებაშიელემენტი.
2. როდესაც ეთილენში წყალბადის ერთი ატომი იცვლება ქლორის ატომით, წარმოიქმნება ვინილის ქლორიდი.
3. იგი პოლიმერიზდება პოლივინილ ქლორიდში (PVC), უფერო, მყარი, ხისტი, თერმოპლასტიკური მასალა, რომელიც შეიძლება დამზადდეს მრავალ ფორმაში, მათ შორის ქაფი, ფირები და ბოჭკოები.
4. ვინილის აცეტატი, რომელიც წარმოიქმნება ეთილენსა და ძმარმჟავას შორის რეაქციის შედეგად, პოლიმერირდება ამორფულ, რბილ ფისებად, რომლებიც გამოიყენება საფარებად და წებებად.
5. იგი კოპოლიმერიზდება ვინილის ქლორიდთან და ქმნის თერმოპლასტიკური მასალების დიდ ოჯახს.

ხაზოვან პოლიმერს, რომელსაც ახასიათებს ესტერების ჯგუფების განმეორება ძირითადი ჯაჭვის გასწვრივ, ეწოდება პოლიესტერი. ღია ჯაჭვის პოლიესტერები არის უფერო, კრისტალური, თერმოპლასტიკური მასალები. ის სინთეზური მაკრომოლეკულური ნაერთები, რომლებსაც აქვთ მაღალი მოლეკულური წონა (10000-დან 15000 მოლეკულამდე) გამოიყენება ფილმების წარმოებაში.

იშვიათი სინთეზური პოლიამიდები

პოლიამიდები შეიცავს რძეში არსებულ ბუნებრივ კაზეინის ცილებს და სიმინდის ზეინს, რომლებიც გამოიყენება პლასტმასის, ბოჭკოების, წებოვანი და საფარების დასამზადებლად. აღსანიშნავია:

• სინთეზური პოლიამიდები მოიცავს შარდოვანა-ფორმალდეჰიდის ფისებს, რომლებიც თერმომყარდებიან. ისინი გამოიყენება ჩამოსხმული საგნების დასამზადებლად და ქსოვილებისა და ქაღალდის ადჰეზივებისა და საფარის სახით.
• ასევე მნიშვნელოვანია პოლიამიდური ფისები, რომლებიც ცნობილია როგორც ნეილონი. Ისინი არიანგამძლე, სითბოს და ცვეთის მიმართ მდგრადი, არატოქსიკური. მათი შეღებვა შესაძლებელია. მისი ყველაზე ცნობილი გამოყენება არის როგორც ტექსტილის ბოჭკოები, მაგრამ მათ ბევრი სხვა გამოყენება აქვთ.

სინთეზური მაღალი მოლეკულური წონის ქიმიური ნაერთების კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ოჯახი შედგება ურეთანის ჯგუფის ხაზოვანი გამეორებებისგან. პოლიურეთანი გამოიყენება ელასტომერული ბოჭკოების წარმოებაში, რომელიც ცნობილია როგორც სპანდექსი და საბაზისო საფარის წარმოებაში.

პოლიმერების კიდევ ერთი კლასი არის შერეული ორგანულ-არაორგანული ნაერთები:

1. პოლიმერების ამ ოჯახის ყველაზე მნიშვნელოვანი წარმომადგენლები არიან სილიკონები. მაღალი მოლეკულური წონის ნაერთები შეიცავს მონაცვლეობით სილიციუმის და ჟანგბადის ატომებს ორგანული ჯგუფებით, რომლებიც მიმაგრებულია სილიციუმის თითოეულ ატომზე.
2. დაბალმოლეკულური წონის სილიკონები არის ზეთები და ზეთები.
3. მაღალი მოლეკულური წონის სახეობები მრავალმხრივი ელასტიური მასალებია, რომლებიც რბილი რჩება ძალიან დაბალ ტემპერატურაზეც კი. ისინი ასევე შედარებით სტაბილურია მაღალ ტემპერატურაზე.

პოლიმერი შეიძლება იყოს სამგანზომილებიანი, ორგანზომილებიანი და ერთჯერადი. განმეორებადი ერთეულები ხშირად შედგება ნახშირბადისა და წყალბადისგან, ზოგჯერ კი ჟანგბადისგან, აზოტისგან, გოგირდისგან, ქლორისგან, ფტორისგან, ფოსფორისგან და სილიციუმისგან. ჯაჭვის შესაქმნელად, მრავალი ერთეული ქიმიურად არის დაკავშირებული ან პოლიმერიზებულია ერთმანეთთან, რითაც იცვლება მაღალი მოლეკულური წონის ნაერთების მახასიათებლები.

რა თვისებები აქვთ მაკრომოლეკულურ ნივთიერებებს?

წარმოებული პოლიმერების უმეტესობა თერმოპლასტიკურია. შემდეგპოლიმერი იქმნება, მისი გაცხელება და ხელახლა რეფორმირება შესაძლებელია. ეს ქონება აადვილებს დამუშავებას. თერმოელექტროების სხვა ჯგუფის ხელახლა დნობა შეუძლებელია: როდესაც პოლიმერები წარმოიქმნება, ხელახალი გახურება დაიშლება, მაგრამ არ დნება.

პოლიმერების მაკრომოლეკულური ნაერთების მახასიათებლები შეფუთვის მაგალითზე:

1. შეიძლება იყოს ძალიან მდგრადი ქიმიკატების მიმართ. განიხილეთ თქვენს სახლში არსებული ყველა საწმენდი სითხე, რომელიც შეფუთულია პლასტმასში. აღწერილია თვალებთან კონტაქტის ყველა შედეგი, მაგრამ კანი. ეს არის პოლიმერების საშიში კატეგორია, რომელიც ხსნის ყველაფერს.
2. მიუხედავად იმისა, რომ ზოგიერთი პლასტმასი ადვილად დეფორმირდება გამხსნელების მიერ, სხვა პლასტმასები მოთავსებულია შეუვალ შეფუთვაში აგრესიული გამხსნელისთვის. ისინი არ არიან საშიში, მაგრამ შეუძლიათ მხოლოდ ზიანი მიაყენონ ადამიანებს.
3. მაკრომოლეკულური ნაერთების ხსნარები ყველაზე ხშირად მიეწოდება მარტივ პლასტმასის პარკებში, რათა შემცირდეს მათი ურთიერთქმედების პროცენტი კონტეინერის შიგნით არსებულ ნივთიერებებთან.

ზოგადი წესით, პოლიმერები ძალიან მსუბუქი წონაა, მნიშვნელოვანი სიმტკიცით. განვიხილოთ გამოყენების სპექტრი, სათამაშოებიდან კოსმოსური სადგურების ჩარჩო სტრუქტურამდე, ან თხელი ნეილონის ბოჭკოდან კოლგოტებში დაწყებული კევლრით, რომელიც გამოიყენება ჯავშანტექნიკაში. ზოგიერთი პოლიმერი წყალში ცურავს, ზოგი კი იძირება. ქვის, ბეტონის, ფოლადის, სპილენძის ან ალუმინის სიმკვრივესთან შედარებით, ყველა პლასტმასი მსუბუქი მასალაა.

მაკრომოლეკულური ნაერთების თვისებები განსხვავებულია:

1. პოლიმერები შეიძლება იყოს თერმული და ელექტრული იზოლატორები: მოწყობილობები, სადენები, ელექტრული განყოფილებები და გაყვანილობა, რომელიც დამზადებულია ან დაფარულია პოლიმერული მასალებით.
2. სიცხისადმი მდგრადი სამზარეულოს ტექნიკა ფისოვანი ქვაბისა და ტაფის სახელურებით, ყავის ჭურჭლის სახელურებით, მაცივრისა და საყინულე ქაფით, იზოლირებული ჭიქებით, ქულერებით და მიკროტალღური ღუმელისთვის უსაფრთხო ჭურჭლით.
3. თერმო საცვალი, რომელსაც ბევრი მოთხილამურე ატარებს, დამზადებულია პოლიპროპილენისგან, ხოლო ზამთრის ქურთუკების ბოჭკოები დამზადებულია აკრილისა და პოლიესტერისგან.

მაღალმოლეკულური წონის ნაერთები არის ნივთიერებები მახასიათებლებისა და ფერების შეუზღუდავი დიაპაზონით. მათ აქვთ მრავალი თვისება, რომელიც შეიძლება კიდევ უფრო გაუმჯობესდეს დანამატების ფართო სპექტრით აპლიკაციის გაფართოებისთვის. პოლიმერები შეიძლება გახდეს ბამბის, აბრეშუმის და მატყლის, ფაიფურის და მარმარილოს, ალუმინის და თუთიის იმიტაციის საფუძველი. კვების მრეწველობაში მათ იყენებენ სოკოების საკვები თვისებების მისაცემად. მაგალითად, ძვირადღირებული ლურჯი ყველი. მისი უსაფრთხოდ ჭამა შესაძლებელია პოლიმერული დამუშავების წყალობით.

პოლიმერული სტრუქტურების დამუშავება და გამოყენება

პოლიმერების დამუშავება შესაძლებელია სხვადასხვა გზით:

• ექსტრუზია იძლევა თხელი ბოჭკოების ან მძიმე მასიური მილების, ფილმების, საკვების ბოთლების დამზადებას.
• ინექციური ჩამოსხმა შესაძლებელს ხდის შექმნას რთული ნაწილები, როგორიცაა მანქანის ძარის დიდი ნაწილები.
• პლასტმასის გადაყრა შესაძლებელია კასრებში ან შერევა გამხსნელებთან, რათა გახდეს წებოვანი ბაზები ან საღებავები.
• ელასტომერები და ზოგიერთი პლასტმასი არის ელასტიური და მოქნილი.
• ზოგიერთი პლასტმასი ფართოვდება დამუშავების დროს, რათა შეინარჩუნოს ფორმა, მაგალითად, სასმელი წყლის ბოთლები.
• სხვა პოლიმერები შეიძლება იყოს ქაფიანი, როგორიცაა პოლისტირონი, პოლიურეთანი და პოლიეთილენი.

მაკრომოლეკულური ნაერთების თვისებები განსხვავდება მექანიკური მოქმედებისა და ნივთიერების მიღების მეთოდის მიხედვით. ეს შესაძლებელს ხდის მათ გამოყენებას სხვადასხვა ინდუსტრიაში. ძირითად მაკრომოლეკულურ ნაერთებს უფრო ფართო დანიშნულება აქვთ, ვიდრე მათ, რომლებიც განსხვავდება სპეციალური თვისებებითა და მომზადების მეთოდებით. უნივერსალური და „ახირებული“„იპოვნიან თავს“კვების და სამშენებლო სექტორში:

1. მაღალმოლეკულური ნაერთები შედგება ზეთისგან, მაგრამ არა ყოველთვის.
2. ბევრი პოლიმერი მზადდება განმეორებადი ერთეულებისგან, რომლებიც ადრე წარმოიქმნებოდა ბუნებრივი აირის, ნახშირის ან ნედლი ნავთობისგან.
3. ზოგიერთი სამშენებლო მასალა მზადდება განახლებადი მასალებისგან, როგორიცაა პოლილაქტური მჟავა (სიმინდის ან ცელულოზისა და ბამბის შტრიხებისგან).

საინტერესოა ისიც, რომ მათი გამოცვლა თითქმის შეუძლებელია:

• პოლიმერები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ისეთი ნივთების დასამზადებლად, რომლებსაც არ აქვთ სხვა მასალის ალტერნატივა.
• ისინი მზადდება გამჭვირვალე წყალგაუმტარი ფილმებით.
• PVC გამოიყენება სამედიცინო მილების და სისხლის ჩანთების დასამზადებლად, რომლებიც ახანგრძლივებს პროდუქტის და მისი წარმოებულების შენახვის ვადას.
• PVC უსაფრთხოდ აწვდის აალებადი ჟანგბადს აალებადი მოქნილ მილებს.
• და ანტითრომბოგენური მასალა, როგორიცაა ჰეპარინი, შეიძლება მოხვდეს მოქნილი PVC კათეტერების კატეგორიაში.

ბევრი სამედიცინო მოწყობილობა ფოკუსირებულია მაკრომოლეკულური ნაერთების სტრუქტურულ მახასიათებლებზე ეფექტური ფუნქციონირების უზრუნველსაყოფად.

მაკრომოლეკულური ნივთიერებების ხსნარები და მათი თვისებები

რადგან დისპერსიული ფაზის ზომის გაზომვა ძნელია და კოლოიდები ხსნარების სახითაა, ისინი ზოგჯერ იდენტიფიცირებენ და ახასიათებენ ფიზიკურ-ქიმიურ და სატრანსპორტო თვისებებს.

კოლოიდური ფაზა	მძიმე	სუფთა ხსნარი	განზომილებიანი ინდიკატორები
	თუ კოლოიდი შედგება სითხეში გაფანტული მყარი ფაზისგან, მყარი ნაწილაკები არ გავრცელდებიან მემბრანაში.	დაშლილი იონები ან მოლეკულები გავრცელდება მემბრანაში სრული დიფუზიის დროს.	ზომის გამორიცხვის გამო, კოლოიდური ნაწილაკები ვერ გაივლიან UF მემბრანის ფორებს საკუთარ ზომაზე უფრო პატარა.
კონცენტრაცია მაკრომოლეკულური ნაერთების ხსნარებში	ნამდვილი გამხსნელის ზუსტი კონცენტრაცია დამოკიდებული იქნება ექსპერიმენტულ პირობებზე, რომლებიც გამოიყენება მის გამოსაყოფად სითხეში ასევე გაფანტული კოლოიდური ნაწილაკებისგან.	დამოკიდებულია მაკრომოლეკულური ნაერთების რეაქციაზე ადვილად ჰიდროლიზირებული ნივთიერებების ხსნადობის კვლევების ჩატარებისას, როგორიცაა Al, Eu, Am, Cm.	რაც უფრო მცირეა ულტრაფილტრაციის მემბრანის პორების ზომა, მით უფრო დაბალია კონცენტრაციაულტრაფილტრულ სითხეში დარჩენილი კოლოიდური ნაწილაკები.

ჰიდროკოლოიდი განისაზღვრება, როგორც კოლოიდური სისტემა, რომელშიც მაკრომოლეკულური მოლეკულების ნაწილაკები წყალში გაფანტული ჰიდროფილური პოლიმერებია.

წყალზე დამოკიდებულება	სითბოდამოკიდებულება	დამოკიდებულება წარმოების მეთოდზე
ჰიდროკოლოიდი არის წყალში გაფანტული კოლოიდური ნაწილაკები. ამ შემთხვევაში ორი კომპონენტის თანაფარდობა გავლენას ახდენს პოლიმერის ფორმაზე - ლარი, ნაცარი, თხევადი მდგომარეობა.	ჰიდროკოლოიდები შეიძლება იყოს შეუქცევადი (ერთ მდგომარეობაში) ან შექცევადი. მაგალითად, აგარი, ზღვის მცენარეების ექსტრაქტის შექცევადი ჰიდროკოლოიდი, შეიძლება არსებობდეს გელში და მყარ მდგომარეობაში, ან ცვლის მდგომარეობებს შორის სითბოს დამატებით ან მოცილებით.	მაკრომოლეკულური ნაერთების მიღება, როგორიცაა ჰიდროკოლოიდები, დამოკიდებულია ბუნებრივ წყაროებზე. მაგალითად, აგარ-აგარი და კარაგენანი ამოღებულია ზღვის მცენარეებიდან, ჟელატინი მიიღება მსხვილფეხა რქოსანი და თევზის ცილების ჰიდროლიზით, ხოლო პექტინი მიიღება ციტრუსის ქერქიდან და ვაშლის ფაფუკიდან.
ჟელატინის დესერტებს, რომლებიც მზადდება ფხვნილისგან, აქვთ განსხვავებული ჰიდროკოლოიდი თავიანთ შემადგენლობაში. ის ნაკლები სითხით არის დაჯილდოებული.	ჰიდროკოლოიდები გამოიყენება საკვებში ძირითადად ტექსტურასა და სიბლანტეზე ზემოქმედების მიზნით (მაგ. სოუსი). თუმცა, თანმიმდევრულობა უკვე დამოკიდებულია თერმული დამუშავების მეთოდზე.	ჰიდროკოლოიდებზე დაფუძნებული სამედიცინო სახვევები გამოიყენება კანისა და ჭრილობების სამკურნალოდ. ATწარმოება ეფუძნება სრულიად განსხვავებულ ტექნოლოგიას და გამოიყენება იგივე პოლიმერები.

სხვა ძირითადი ჰიდროკოლოიდებია ქსანთანის რეზინა, არაბული რეზინა, გუარის რეზინა, კალიის რეზინა, ცელულოზის წარმოებულები, როგორიცაა კარბოქსიმეთილცელულოზა, ალგინატი და სახამებელი.

მაკრომოლეკულური ნივთიერებების ურთიერთქმედება სხვა ნაწილაკებთან

შემდეგი ძალები მნიშვნელოვან როლს თამაშობენ კოლოიდური ნაწილაკების ურთიერთქმედებაში:

• მოგერიება მოცულობის გარეშე: ეს ეხება მყარ ნაწილაკებს შორის გადახურვის ნაკლებობას.
• ელექტროსტატიკური ურთიერთქმედება: კოლოიდური ნაწილაკები ხშირად ატარებენ ელექტრულ მუხტს და ამიტომ იზიდავენ ან იგერიებენ ერთმანეთს. როგორც უწყვეტი, ისე დისპერსიული ფაზების მუხტი, ისევე როგორც ფაზების მობილურობა, ამ ურთიერთქმედების ფაქტორებია.
• ვან დერ ვაალის ძალები: ეს გამოწვეულია ორ დიპოლს შორის ურთიერთქმედებით, რომლებიც მუდმივია ან ინდუცირებული. მაშინაც კი, თუ ნაწილაკებს არ აქვთ მუდმივი დიპოლი, ელექტრონის სიმკვრივის რყევები იწვევს ნაწილაკში დროებით დიპოლს.
• ენტროპიის ძალები. თერმოდინამიკის მეორე კანონის თანახმად, სისტემა გადადის ისეთ მდგომარეობაში, რომელშიც ენტროპია მაქსიმალურია. ამან შეიძლება გამოიწვიოს ეფექტური ძალების შექმნა თუნდაც მყარ სფეროებს შორის.
• სტერიკულმა ძალებმა პოლიმერით დაფარულ ზედაპირებს შორის ან არაადსორბენტულ ანალოგს შორის არსებულ ხსნარებში შეიძლება მოახდინოს ნაწილაკთაშორისი ძალების მოდულირება, რაც ქმნის დამატებით სტერილურ მომგებიან ძალას, რომელიცუპირატესად ენტროპიული ხასიათისაა, ან დაქვეითების ძალას შორის.

ეს უკანასკნელი ეფექტი გამოიყენება სპეციალურად შემუშავებული სუპერპლასტიფიკატორებით, რომლებიც შექმნილია ბეტონის სამუშაოუნარიანობის გაზრდისა და წყლის შემცველობის შესამცირებლად.

პოლიმერული კრისტალები: სად გვხვდება ისინი, როგორ გამოიყურებიან?

მაღალმოლეკულურ ნაერთებში შედის თანაბარი კრისტალები, რომლებიც შედის კოლოიდური ნივთიერებების კატეგორიაში. ეს არის ნაწილაკების უაღრესად მოწესრიგებული მასივი, რომლებიც წარმოიქმნება ძალიან დიდ მანძილზე (ჩვეულებრივ, რამდენიმე მილიმეტრიდან ერთ სანტიმეტრამდე) და ჰგავს მათ ატომურ ან მოლეკულურ ანალოგიებს.

ტრანსფორმირებული კოლოიდის სახელი	შეკვეთის მაგალითი	წარმოება
ძვირფასი ოპალი	ამ ფენომენის ერთ-ერთი საუკეთესო ბუნებრივი მაგალითი გვხვდება ქვის სუფთა სპექტრულ ფერში	ეს არის ამორფული კოლოიდური სილიციუმის დიოქსიდის (SiO2) სფეროების მჭიდროდ შეფუთული ნიშების შედეგი

ეს სფერული ნაწილაკები დეპონირებულია მაღალი სილიციუმის რეზერვუარებში. ისინი ქმნიან უაღრესად მოწესრიგებულ მასივებს წლების განმავლობაში დალექვისა და შეკუმშვის შემდეგ ჰიდროსტატიკური და გრავიტაციული ძალების მოქმედებით. სუბმიკრომეტრული სფერული ნაწილაკების პერიოდული მასივები იძლევა მსგავს ინტერსტიციულ სიცარიელე მასივებს, რომლებიც მოქმედებენ როგორც ბუნებრივი დიფრაქციული ბადე ხილული სინათლის ტალღებისთვის, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც ინტერსტიციული მანძილი იგივე სიდიდისაა, როგორც დაცემის სინათლის ტალღა.

ამგვარად, აღმოჩნდა, რომ საძაგელი გამოკულონის ურთიერთქმედება, ელექტრულად დამუხტულ მაკრომოლეკულებს წყალში შეიძლება გამოავლინოს შორ მანძილზე კრისტალის მსგავსი კორელაციები ნაწილაკებს შორის დისტანციებთან, რომლებიც ხშირად ბევრად აღემატება ცალკეულ ნაწილაკების დიამეტრს.

ყველა ამ შემთხვევაში, ბუნებრივი მაკრომოლეკულური ნაერთის კრისტალებს აქვთ იგივე ბრწყინვალე ცისფერი ფერი (ან ფერების თამაში), რაც შეიძლება მივაწეროთ დიფრაქციას და ხილული სინათლის ტალღების კონსტრუქციულ ჩარევას. ისინი აკმაყოფილებენ ბრაგის კანონს.

ე.წ. "კოლოიდური კრისტალების" შესწავლაზე ექსპერიმენტების დიდი რაოდენობა წარმოიშვა ბოლო 20 წლის განმავლობაში შედარებით მარტივი მეთოდების შედეგად, სინთეზური მონოდისპერსული კოლოიდების (როგორც პოლიმერული, ასევე მინერალური) მისაღებად. სხვადასხვა მექანიზმების მეშვეობით რეალიზდება და შენარჩუნებულია შორი მანძილის წყობის ფორმირება.

მოლეკულური წონის განსაზღვრა

მოლეკულური წონა ქიმიური ნივთიერების მნიშვნელოვანი თვისებაა, განსაკუთრებით პოლიმერებისთვის. ნიმუშის მასალის მიხედვით შეირჩევა სხვადასხვა მეთოდი:

1. მოლეკულური წონა, ისევე როგორც მოლეკულების მოლეკულური სტრუქტურა შეიძლება განისაზღვროს მასის სპექტრომეტრიის გამოყენებით. პირდაპირი ინფუზიის მეთოდის გამოყენებით, ნიმუშები შეიძლება შეიყვანონ პირდაპირ დეტექტორში, რათა დაადასტურონ ცნობილი მასალის მნიშვნელობა ან უზრუნველყონ უცნობის სტრუქტურული დახასიათება.
2. პოლიმერების მოლეკულური წონის ინფორმაცია შეიძლება განისაზღვროს ისეთი მეთოდის გამოყენებით, როგორიცაა ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფია სიბლანტისა და ზომისთვის.
3. ამისთვისპოლიმერების მოლეკულური წონის განსაზღვრა მოითხოვს მოცემული პოლიმერის ხსნადობის გაგებას.

ნაერთების ჯამური მასა უდრის მოლეკულაში თითოეული ატომის ცალკეული ატომური მასების ჯამს. პროცედურა ტარდება ფორმულის მიხედვით:

1. დასაზღვრეთ მოლეკულის მოლეკულური ფორმულა.
2. გამოიყენეთ პერიოდული ცხრილი მოლეკულაში თითოეული ელემენტის ატომის საპოვნელად.
3. გამრავლეთ თითოეული ელემენტის ატომური მასა მოლეკულაში ამ ელემენტის ატომების რაოდენობაზე.
4. მიღებული რიცხვი წარმოდგენილია ხელმოწერით მოლეკულურ ფორმულაში ელემენტის სიმბოლოს გვერდით.
5. შეაერთეთ ყველა მნიშვნელობა ერთად მოლეკულის თითოეული ატომისთვის.

მარტივი დაბალი მოლეკულური წონის გამოთვლის მაგალითი: NH_{3-ის მოლეკულური წონის საპოვნელად, პირველი ნაბიჯი არის აზოტის (N) და წყალბადის ატომური მასების პოვნა. (H). ასე რომ, H=1, 00794N=14, 0067.}

შემდეგ გავამრავლოთ თითოეული ატომის ატომის მასა ნაერთში ატომების რაოდენობაზე. არის ერთი აზოტის ატომი (ერთი ატომისთვის არ არის მოცემული). არსებობს წყალბადის სამი ატომი, როგორც ეს მითითებულია ქვესკრიპტით. ასე რომ:

• ნივთიერების მოლეკულური წონა=(1 x 14.0067) + (3 x 1.00794)
• მოლეკულური წონა=14.0067 + 3.02382
• შედეგი=17, 0305

რთული მოლეკულური წონის გამოთვლის მაგალითი Ca₃(PO₄)_{2 გაანგარიშების უფრო რთული ვარიანტია:}

პერიოდული ცხრილიდან, თითოეული ელემენტის ატომური მასები:

• Ca=40, 078.
• P=30, 973761.
• O=15,9994.

რთული ნაწილი არის იმის გარკვევა, თუ რამდენი ატომია ნაერთში. არსებობს სამი კალციუმის ატომი, ორი ფოსფორის ატომი და რვა ჟანგბადის ატომი. თუ შეერთების ნაწილი ფრჩხილებშია, გაამრავლეთ ქვესკრიპტი ელემენტის სიმბოლოს მიყოლებით იმ ხელმოწერით, რომელიც ხურავს ფრჩხილებს. ასე რომ:

• ნივთიერების მოლეკულური წონა=(40,078 x 3) + (30,97361 x 2) + (15,9994 x 8).
• მოლეკულური წონა გაანგარიშების შემდეგ=120, 234 + 61, 94722 + 127, 9952.
• შედეგი=310, 18.

ელემენტების რთული ფორმები გამოითვლება ანალოგიით. ზოგიერთი მათგანი შედგება ასობით მნიშვნელობისაგან, ამიტომ ავტომატური მანქანები ახლა გამოიყენება ყველა გ/მოლი მნიშვნელობის მონაცემთა ბაზაში.