Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvad er en polymer?

Kunstigt fremstillede polymerer inkluderer plastik som den, der sammensætter disse vandflasker. Yagi Studio/Getty Images

Hvis du nogensinde har lavet en lang papirkæde, du har allerede et visuelt billede af en polymer. Udtrykket stammer fra de græske ord poly , betyder "mange, "og meros , betyder "del". Kombiner de to, og du får "mange dele". Den enkleste definition af en polymer er langkæde dannet ved at forbinde mange mindre molekyler, kaldet monomerer [kilde:Larsen].

Mens en papirkæde præsenterer et simpelt billede af en polymer, i praktiske anvendelser, polymerer har meget større anvendelser. De udgør komponenterne i mange genstande, der bruges i det daglige liv:plastbeholdere, nylonprodukter, gummidæk og mange flere.

For at forstå polymerer, vi skal først lære monomeren at kende, som er et enkelt molekyle, der har evnen til at forbinde med mindst to andre monomerer. Processen med sammenføjning kaldes polymerisering, hvor to separate molekyler af samme eller forskellige typer bindes ved at dele elektronpar. Denne forening danner en kovalent binding [kilde:Larsen].

Når monomerer slutter sig til andre monomerer gennem processen med at skabe kovalente bindinger, de danner større molekyler, kaldet polymerer. Ordet polymer repræsenterer ethvert uspecificeret antal monomerenheder - bare en mængde større end én [kilde:Britannica].

Antallet af bindinger skabt af monomerer dikterer den resulterende kemiske struktur af polymeren. Hvis en monomer bindes med kun to andre molekyler, resultatet er en kædelignende struktur. Hvis det binder sig til tre eller flere molekyler, så er det tredimensionelt, tværbundne strukturer kan danne [kilde:Innovate Us].

Polymerer kan forekomme naturligt, eller vi kan fremstille dem. To almindelige eksempler på en naturlig polymer er de grundlæggende kemikalier, der definerer liv:deoxyribonukleinsyre (DNA) og ribonukleinsyre (RNA). Andre naturligt forekommende polymerer inkluderer silke, uld, hår, negle, tånegle, cellulose og proteiner.

Kunstigt fremstillede polymerer omtales ofte som plast; de kan formes og støbes i forskellige former med mange husholdnings- og industrielle anvendelser. De fleste syntetiske polymerer stammer fra råolie, og forskellige typer omfatter nylon, polyethylen, polyester, rayon, Teflon og epoxy. De plast- eller gummiprodukter, du støder på dagligt, er alle en type polymer [kilde:Larsen].

Oprindelsen af ​​menneskeskabte polymerer sporer tilbage til Mellemamerika og de gamle azteker, Olmecs og mayaer, der alle lavede en form for gummi ved at kombinere naturlig latex, der findes i planter, med saften fra morning glory vinstokke [kilde:Kaufman]. Det resulterende gummi var mere bøjeligt end sprød latex, og blev brugt til at lave sandaler, samt bolde til ceremonielle spil. Cirka 3, 000 år efter, at centralamerikanerne spillede bold, Charles Goodyear kombinerede naturgummi med svovl for at skabe vulkaniseret gummi, et polymert stof, der stadig er populært i dag - du genkender måske Goodyears navn fra mærket med bildæk.

Når du går om din dag, stop og overvej alle strukturer omkring dig. Det er svært at tro, at en plastic limonadebeholder, sagen omkring din smartphone eller de dæk, der får dig til at gå hen, er alle resultatet af bittesmå individuelle monomerer, der binder sig sammen til dannelse af polymerer. Styrke i tal, ret?

Masser mere information

relaterede artikler

  • Polymerisering
  • Sådan fungerer plastik
  • Sådan fungerer gummi

Kilder

  • American Chemistry Council. "Det grundlæggende:Polymerdefinition og egenskaber." (14. april kl. 2015) http://plastics.americanchemistry.com/Education-Resources/Plastics-101/The-Basics-Polymer-Definition-and-Properties.html
  • Carnegie Mellon University. "Naturlige vs syntetiske polymerer" (14. april, 2015) http://www.cmu.edu/gelfand/k12-teachers/polymers/natural-synthetic-polymers/
  • Encyclopedia Britannica. "Polymer." 3. juni kl. 2013. (14. april, 2015) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/468696/polymer
  • Innovér os. "Hvad er en monomer?" (14. april kl. 2015) http://www.innovateus.net/science/what-monomer
  • Kaufman, Rachel. "Azteker, Maya var gummiproducerende mestre? "National Geographic. 30. juni, 2010. (14. april, kl. 2015) http://news.nationalgeographic.com/news/2010/06/100628-science-ancient-maya-aztec-rubber-balls-beheaded/
  • Larsen, Delmar. "Kovalente obligationer vs ioniske obligationer." UC Davis ChemWiki. (14. april kl. 2015) http://chemwiki.ucdavis.edu/Theoretical_Chemistry/Chemical_Bonding/Covalent_Bonds_vs_Ionic_Bonds
  • Larsen, Delmar. "Grundlaget for polymer." UC Davis ChemWiki. (14. april kl. 2015) http://chemwiki.ucdavis.edu/Organic_Chemistry/Polymers/Polymer_Fundamentals
  • University of Illinois. "Hvad er polymerer?" Materialevidenskab og teknologi Lærerværksted. (14. april kl. 2015) http://matse1.matse.illinois.edu/polymers/ware.html