الكيمياء العضويهالكيمياء

أنواع البوليمرات

يمكن تصنيف البوليمرات بعدة طرق مختلفة - وفقًا لهياكلها ، وأنواع التفاعلات التي يتم تحضيرها بواسطتها ، أو خواصها الفيزيائية ، أو استخداماتها التكنولوجية.

أنواع البوليمرات

يمكن تصنيف البوليمرات بعدة طرق مختلفة – وفقًا لهياكلها ، وأنواع التفاعلات التي يتم تحضيرها بواسطتها ، أو خواصها الفيزيائية ، أو استخداماتها التكنولوجية.

وفقا للخصائص الفيزيائية العامة ، عادة ما نتعرف على ثلاثة أنواع من البوليمرات :

1- البوليمرات الصلبة: اللدائن 

 اللدائن هي المطاط أو المواد المرنة الشبيهة بالمطاط.

2-بوليمرات اللدائن الحرارية

بوليمرات اللدائن الحرارية صلبة في درجة حرارة الغرفة ، ولكن عند التسخين تصبح طرية ولها سيولة أكثر أو أقل ويمكن تشكيلها.

3-البوليمرات المتصلبة بالحرارة 

يمكن تشكيل البوليمرات المتصلبة بالحرارة في درجة حرارة الغرفة أو أعلى ، ولكن عند تسخينها بقوة أكبر تصبح صلبة وغير قابلة للإنصهار.

عادةً ما تُصنع البوليمرات المتصلبة بالحرارة من مواد ذات وزن جزيئي منخفض نسبيًا ، وعادة ما تكون مواد شبه سائلة ، والتي عند تسخينها في قالب تصبح شديدة الترابط ، وبالتالي تشكل منتجات صلبة وغير قابلة للانصهار وغير قابلة للذوبان لها شبكة ثلاثية الأبعاد من الروابط التي تربط سلاسل البوليمر .

تتداخل هذه الفئات بشكل كبير ولكنها مع ذلك مفيدة في تحديد المجالات العامة للمرافق وأنواع الهياكل.

أنواع البوليمرات بناء على تركيبها :

لماذا انتشر استعمال البوليمرات؟
لماذا انتشر استعمال البوليمرات؟

يوجد نوعان من البوليمرات الطبيعية والاصطناعية.

البوليمرات الطبيعية:

 تتكون من نوعين من البوليمرات العضوية وغير العضوية. تعد البوليمرات العضوية مهمة في الكائنات الحية لأنها توفر المكونات الهيكلية الأساسية وتشارك في عمليات الحياة الرئيسية.

 تشكل البوليمرات ، على سبيل المثال ، المكونات الصلبة لجميع النباتات. من بينها السليلوز ، اللجنين ، وراتنجات مختلفة.

السليلوز هو عديد السكاريد ، وهو بوليمر مكون من جزيئات السكر. يتكون اللجنين من شبكة معقدة ثلاثية الأبعاد من البوليمرات. راتنجات الخشب عبارة عن بوليمرات من الأيزوبرين ، وهو هيدروكربون بسيط. المطاط هو بوليمر إيزوبرين مشهور آخر. البروتينات ، وهي بوليمرات الأحماض الأمينية ، والأحماض النووية ، وهي عبارة عن بوليمرات.النيوكليوتيدات – جزيئات معقدة تتكون من نيتروجين تحتوي على قواعد وسكريات وحمض الفوسفوريك – هما بوليمران طبيعيان رئيسيان آخران. 

في الخلية ، تنقل الأحماض النووية المعلومات الجينية.

 النشويات عبارة عن بوليمرات طبيعية مصنوعة من الجلوكوز وهي مصادر أساسية للطاقة الغذائية التي توفرها النباتات.

البوليمرات الاصطناعية:

يتم إنتاج البوليمرات الاصطناعية من خلال مجموعة متنوعة من العمليات. يمكن تحويل العديد من الهيدروكربونات البسيطة ، مثل الإيثيلين والبروبيلين ، إلى البوليمرات بإضافة المونومرات إلى السلسلة النامية واحدة تلو الأخرى.

البولي إيثيلين عبارة عن بوليمر مضاف يتكون من مونومرات إيثيلين متكررة. قد يشمل ما يصل إلى 10000 مونومر مرتبطة ببعضها البعض في خيوط ملفوفة طويلة.

البولي إيثيلين متبلور ، وشفاف ، ولدين بالحرارة ، مما يعني أنه عند تسخينه ، يلين. يتم استخدامه في صناعة الطلاءات والتعبئة والتغليف والمكونات المصبوبة والزجاجات والحاويات.

مادة البولي بروبيلين ، مثل البولي إيثيلين ، مادة بلورية وللدنة بالحرارة ، لكنها أكثر صرامة. يمكن أن تتكون جزيئاتها من 50000 إلى 200000 مونومر. يستخدم هذا المركب في قطاع النسيج وكذلك في تصنيع المنتجات المقولبة.

الخصائص الهيكلية الأكثر أهمية لتحديد خصائص البوليمرات هي:

  1. درجة صلابة جزيئات البوليمر .
  2. الكهرباء الساكنة وقوى فان دير فالس الجذابة بين السلاسل .
  3. الدرجة التي تميل بها السلاسل لتشكيل مجالات بلورية .
  4. درجة الارتباط المتبادل بين السلاسل.

يتم تحضير البوليمرات عادة بواسطة نوعين مختلفين من تفاعلات البلمرة – الإضافة والتكثيف .

في تفاعلات البلمرة ، تصبح جميع ذرات جزيئات المونومر جزءًا من البوليمر ؛ في بلمرة التكثيف تنقسم بعض ذرات المونومر في التفاعل مثل الماء أو الكحول أو الأمونيا أو ثاني أكسيد الكربون ، وهكذا.

مثال على ذلك هو البولي إيثيلين جلايكول ، والذي ، من حيث المبدأ ، يمكن أن يتكون إما عن طريق تجفيف 1،2-إيثانيديول (إيثيلين جلايكول) ، وهو تكثيف ، أو عن طريق بلمرة أوكسي سيكلوبروبان (أكسيد الإيثيلين):

على الرغم من أن دراسة البوليمرات الطبيعية تتداخل بشكل كبير مع الكيمياء الحيوية ، فإن تخليق البوليمرات الجديدة ، ودراسة عمليات البلمرة ، وتوصيف بنية وخصائص المواد البوليمرية كلها تمثل تحديات مميزة لعلماء البوليمرات.

 لقد صنعوا مواد بوليمرية قوية مثل الفولاذ ولكنها أخف وزنا وأكثر مقاومة للتآكل. غالبًا ما تستخدم الأنابيب البلاستيكية حاليًا في إنشاء خطوط أنابيب النفط والغاز الطبيعي والمياه. عزز مصنعو السيارات من استخدامهم للمكونات البلاستيكية في السنوات الأخيرة لتطوير سيارات أخف وزنا تحرق كميات أقل من البنزين.

تعتمد القطاعات الأخرى ، مثل تلك التي تصنع المنسوجات والمطاط والورق ومواد التعبئة والتغليف ، على كيمياء البوليمرات.

المراجع :

1- موقع  www.chem.libretexts.org أطلعت عليه بتاريخ 25/7/2023.

2- موقع  www.longdom.org طلعت عليه بتاريخ 25/7/2023.

أنواع البوليمرات أنواع البوليمرات أنواع البوليمرات أنواع البوليمرات أنواع البوليمرات أنواع البوليمرات أنواع البوليمرات أنواع البوليمرات أنواع البوليمرات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى