პოლიმერები და მათგან დამზადებული მასალები, საყოფაცხოვრებო ნივთები, აღჭურვილობა მრეწველობისა და ზოგადად ადამიანის ცხოვრების მნიშვნელოვანი ნაწილია. ბუნებრივი რესურსები, სამწუხაროდ, მნიშვნელოვნად გამოიფიტა მათი გამოყენებისას. ამიტომ, ადამიანებს უნდა ესწავლათ ხელოვნური მასალების სინთეზირება, რომლებსაც აქვთ არაერთი მნიშვნელოვანი ტექნიკური მახასიათებელი. ერთ-ერთი მათგანია პოლიპროპილენი. სტატიაში განხილული იქნება ამ ნაერთის ქიმიური ფორმულა, მისი თვისებების თავისებურებები და მოლეკულის აგებულება.
პოლიმერები - ზოგადი მახასიათებლები
ამ კლასში შედის ნაერთები, რომლებსაც აქვთ ძალიან მაღალი მოლეკულური წონა. ყოველივე ამის შემდეგ, პოლიმერები რთული ორგანული ნაერთებია, რომლებიც შედგება განმეორებით განმეორებადი მონომერული ერთეულებისგან, რომლებიც შეიძლება იყოს რამდენიმე ათეულიდან ასეულამდე, ათასობით და მილიონამდე.
ყველა პოლიმერს შორის შეიძლება გამოიყოს შემდეგი ჯგუფები:
- ბუნებრივი წარმოშობა - ცილები, ნუკლეინის მჟავები, ATP მოლეკულები და ა.შ.შემდეგი.
- ხელოვნური - ისინი, რომლებიც შექმნილია ბუნებრივი მასალის საფუძველზე, მაგრამ შეცვლილია ქიმიურად ტექნიკური მახასიათებლების გაუმჯობესების მიზნით. მაგალითად, ხელოვნური რეზინები.
- სინთეზური - ისინი, რომლებიც იქმნება მხოლოდ ქიმიური რეაქციებით, სინთეზით ლაბორატორიულ და სამრეწველო საწარმოებში. მაგალითები აქ არის სინთეზური ქსოვილები და ბოჭკოები, პოლიეთილენები, სინთეზური რეზინები, პოლივინილ ქლორიდი, პოლიპროპილენი და სხვა.
პოლიმერების ყველა დანიშნული ჯგუფი მნიშვნელოვანი სამრეწველო ნედლეულია სხვადასხვა აღჭურვილობის, საყოფაცხოვრებო ნივთების, ჭურჭლის, სათამაშოების, ავეჯის და სხვა ნივთების წარმოებისა და წარმოებისთვის.
ყველაზე მნიშვნელოვანი სინთეზური პოლიმერების წარმომადგენლები
სინთეზური პოლიმერების ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი წარმომადგენლის ქიმიური ფორმულა იწერება როგორც (-CH2-CH2-) . ეს არის პოლიეთილენი. ცნობილია მისი გამოყენების სფეროები. ეს არის საყოფაცხოვრებო საჭიროებები (საყოფაცხოვრებო ფილმი) და სამრეწველო და კვების მრეწველობა (შეფუთვის მასალა). თუმცა, მიუხედავად იმისა, რომ ის ყველაზე გავრცელებულია, ის შორს არის ერთადერთი წარმომადგენლისგან, რომელიც ძალიან მნიშვნელოვანია ადამიანისთვის. თქვენ ასევე შეგიძლიათ დაასახელოთ პოლიმერები, როგორიცაა:
- პოლივინილქლორიდი;
- პოლიპროპილენი;
- პოლიიზობუტილენი;
- პოლისტირონი;
- ტეფლონი;
- პოლივინილაცეტატი და სხვა.
სამშენებლო ბიზნესში, ისევე როგორც ჭურჭლის წარმოებაში, მნიშვნელოვან როლს თამაშობს ისეთი მასალა, როგორიცაა პოლიპროპილენი. ამიტომ, შემდგომში განვიხილავთ მის მახასიათებლებს ქიმიური თვალსაზრისით.
პოლიპროპილენის ფორმულა
ქიმიის მეცნიერების თვალსაზრისით, მოცემული ნივთიერების შემადგენლობა შეიძლება გამოიხატოს სხვადასხვა სახის ფორმულებით. პირველი ვარიანტი არის აღნიშვნის მოლეკულური ფორმა. ამ შემთხვევაში, პოლიპროპილენის ფორმულა ასე გამოიყურება: (С3Н6) . ბოლო n ნიშნავს პოლიმერიზაციის ხარისხს, ანუ მაკროჯაჭვში სტრუქტურული საწყისი ერთეულების რაოდენობას.
ეს ჩანაწერი გვაძლევს საშუალებას გამოვიტანოთ დასკვნა მოლეკულის თვისებრივი და რაოდენობრივი შემადგენლობის შესახებ. პოლიპროპენი შედგება ნახშირბადის და წყალბადის ატომებისგან და მათი რიცხვი მონომერულ რგოლში არის შესაბამისად 3/6, ხოლო საერთო ჯაჭვში ეს დამოკიდებულია n ინდექსზე. თუ ვსაუბრობთ ნაერთის სტრუქტურაზე, მოლეკულაში ატომების ბმების რიგითობაზე, მაშინ საჭიროა ნივთიერების სხვა ტიპის ჩაწერა.
პოლიპროპილენი: სტრუქტურული ფორმულა
ჩანაწერის ტიპს, რომელიც აჩვენებს ატომების შეერთების რიგს მოლეკულაში, ეწოდება სტრუქტურული ფორმულა. იმ ნივთიერებისთვის, რომელსაც ჩვენ განვიხილავთ, ის ასე გამოიყურება: (-CH2-CH-CH3-). ცხადია, ორგანულ ქიმიაში ატომების საყოველთაოდ მიღებული ვალენტობა ამ შემთხვევაშიც შენარჩუნებულია. პოლიპროპილენის ან პოლიპროპენის ფორმულა გვიჩვენებს, თუ რა სახის მონომერული ერთეული უდევს ნაერთს. იგი წარმოიქმნება უჯერი ნახშირწყალბადის (ალკენი) პროპენის ან პროპილენისგან. მისი ემპირიული ფორმულაა: С3Н8.
საწყისი მონომერი
პოლიპროპილენის წარმოების მონომერის ფორმულა არის: (-CH2-CH-CH3-). თუ ეს ფრაგმენტი რამდენიმე ასეული მეორდებაჯერ, მაშინ მივიღებთ სინთეზური პოლიმერის მთლიან მაკრომოლეკულას, რომელიც არის განსახილველი მასალა. გარდა ამისა, უკვე აღვნიშნეთ, რომ ზოგადად პოლიმერიზაციის რეაქციის საწყის მასალად უნდა ჩაითვალოს ჩვეულებრივი ალკენი - პროპენი. ეს არის პოლიპროპილენის მონომერი. სტრუქტურული ფორმულა დაიწერება როგორც CH3-CH=CH2. როდესაც ორმაგი ბმა იშლება პოლიმერიზაციის დროს, წარმოიქმნება სასურველი ფრაგმენტი. იგივე მონომერული ბმული, რომელიც განმეორებით ქმნის პოლიმერულ მაკრომოლეკულას.
ფიზიკური და ქიმიური თვისებები
პოლიპროპილენის ფორმულა (-CH2-CH-CH3-) გაძლევთ საშუალებას ვიმსჯელოთ მის ფიზიკურ და ქიმიურ მახასიათებლებზე. ჩვენ ჩამოვთვლით მთავარებს.
- ამ პოლიმერის ფიზიკური თვისებები: სიმკვრივე 0.91გ/სმ3, მყარი, აბრაზიული, არაკოროზიული. ფერი თეთრი, გაუმჭვირვალე. სუნი არ არის. ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე უხსნადია წყალში და ორგანულ გამხსნელებში. 100-ზე მეტი 0С იხსნება ნახშირწყალბადის ნაერთებში. ის იწყებს დარბილებას 140 0С შემდეგ, 170 0С დნება. მას აქვს სითბოს და ყინვაგამძლეობა.
- ქიმიური თვისებები. აქტივობის თვალსაზრისით, პოლიპროპენი შეიძლება მიეკუთვნებოდეს პრაქტიკულად ინერტულ ნივთიერებებს. მას შეუძლია ურთიერთქმედება მხოლოდ განსაკუთრებით ძლიერ ჟანგვის აგენტებთან: აზოტოვანი, ქლოროსულფონის მჟავები, ოლეუმი, აქტიური ჰალოგენები (ფტორი, ქლორი). ის საერთოდ არ ურთიერთქმედებს წყალთან, თუნდაც მაღალ ტემპერატურაზე. ჟანგბადითრეაგირებს მხოლოდ ულტრაიისფერი შუქით დასხივებისას, პროცესს თან ახლავს პოლიმერის განადგურება. ორგანულ გამხსნელებში ის ადიდებს და იხსნება ტემპერატურის მატებასთან ერთად.
აღნიშნული თვისებები ასევე შეიძლება მიეკუთვნებოდეს თავად მასალის ტექნიკურ მახასიათებლებს, რომლებიც გამოიყენება ინდუსტრიაში. თუმცა, ყველა პოლიპროპილენი არ არის იგივე. არსებობს სპეციალური სტაბილიზატორი დანამატები, რომლებიც ქმნიან მოცემული პოლიმერის სხვადასხვა ხარისხს.
მასალის სპეციფიკაციები
პოლიპროპილენის მასალას აქვს რამდენიმე ძირითადი თვისება. მისი მახასიათებლები შემდეგია:
- როდესაც გაცხელდება, შეიძლება დნება, წინასწარ დარბილება.
- არაგამტარი.
- დარტყმაგამძლე, აცვიათ.
- რეზისტენტული აბრაზიას.
- ბერდება მზისა და ჟანგბადის ზემოქმედებისას, მაგრამ პროცესი საკმაოდ ნელია.
- როგორც პოლიმერს აქვს მცირე მოლეკულური წონა.
- თეთრი, გამჭვირვალე, უგემოვნო და უსუნო.
- შეწვისას არ გამოყოფს მავნე ნივთიერებებს, გამოყოფს მსუბუქ ყვავილოვან არომატს.
- ეს არის მოქნილი, გამძლე, მდგრადია სხვადასხვა სახის დაბინძურების მიმართ.
- აქვს სითბოს და ყინვაგამძლე.
პოლიპროპილენის, როგორც მასალის ყველა მითითებული თვისება იძლევა საშუალებას გამოიყენოს იგი სხვადასხვა საჭიროებისთვის. მისი გამოყენება მარტივია, მარტივი შენარჩუნება და პრაქტიკაში გამოყენება ეროვნული ეკონომიკის ნებისმიერ სექტორში.
სულ შეიძლება იყოსგანასხვავებენ ამ მასალის სამ ძირითად სახეობას:
- ატაქტიკა;
- სინდიოტაქტიკა;
- იზოტაქტიკა.
მათ შორის მთავარი განსხვავება არის მოლეკულის სივრცითი სტრუქტურა. კერძოდ, მეთილის ჯგუფების მდებარეობა ჯაჭვში. ასევე ტექნიკურ მახასიათებლებზე გავლენას ახდენს სტაბილიზაციის დანამატები, მონომერული ერთეულების რაოდენობა მაკროსტრუქტურაში.
აწარმოეთ ეს მასალა ან კრისტალური მარცვლოვანი სტრუქტურების სახით, ან ბოჭკოების, ფურცლების სახით.
გამოყენების სფერო
პოლიპროპილენის მასალა გამოიყენება სხვადასხვა ფილმების, შესაფუთი კონტეინერების, საკვები კონტეინერების დასამზადებლად. სწორედ მისგან მზადდება ჩვეულებრივი პლასტმასის ჭიქები და ერთჯერადი ჭურჭლის სხვა ნივთები. ეს მასალა გამოიყენება გამძლე, ქიმიურად მდგრადი პოლიპროპილენის სანტექნიკის მილების დასამზადებლად.
იგი ასევე გამოიყენება ხმის გამაძლიერებელი მასალების შესაქმნელად. წებოვანი ლენტი ასევე პოლიპროპილენის სახეობაა.
ატაქტიკური მასალა მიდის წარმოებაში:
- მასტიკა;
- წებო;
- პუტი;
- წებოვანი ლენტები;
- გზის ზედაპირი და სხვა.
დიდი რაოდენობით პოლიპროპილენის ფურცლები, ბოჭკოები გამოიყენება სათამაშოების, საკანცელარიო ნივთების, საყოფაცხოვრებო და საყოფაცხოვრებო ნივთების დასამზადებლად.
