In de natuur zijn er organometallisch, organische en anorganische polymeren.Verwijst naar anorganische materialen, waarbij de anorganische hoofdketen en niet zijtakken zijn koolwaterstofgroepen.Door vormende polymeren hebben de neiging om de meeste anorganische elementen III-VI van het periodiek systeem van de chemische elementen.
Classificatie
organische en anorganische polymeren actief onderzocht, bepaald door hun nieuwe functies, zodat de precieze indeling van deze materialen zijn nog niet uitgewerkt.Het is echter mogelijk om bepaalde groepen van polymeren toe te wijzen.
Afhankelijk van de structuur:
- lineair;
- plat;
- vertakt;
- polymeer netwerken;
- en andere driedimensionale.
Afhankelijk van de atomen van de belangrijkste keten die het polymeer:
- gomotsepnye type (-M-) n - bestaan uit één soort atomen;
- hetero type (-ML-) n - zijn samengesteld uit verschillende soorten atomen.
Afhankelijk van de oorsprong:
- natuurlijke;
- kunstmatig.
voor de assimilatie van anorganische polymere materialen die in de vaste toestand zijn macromoleculen, moeten ook de aanwezigheid van een bepaalde ruimtelijke anisotropie van de structuur en de bijbehorende eigenschappen.
Hoofdkenmerken
Vaker worden heteroketen polymeren, waarbij er afwisseling elektronpositieve en elektronegatieve atomen zoals B, N, P en N, Si en O. Win hetero anorganische polymeren (NP) door polycondensatiereacties.Polycondensatie oksoanionami versneld in een zure omgeving en polycondensatie gehydrateerde kationen - alkalisch.Polycondensatie kan zowel in oplossing als in de vaste stoffen in aanwezigheid van warmte worden uitgevoerd.
Veel hetero-anorganische polymeren kunnen worden verkregen in een hoge-temperatuur synthese, bijvoorbeeld rechtstreeks van de enkelvoudige stoffen.De vorming van carbiden, welke polymère organen gebeurt door reactie van sommige oxiden met koolstof, en bij aanwezigheid van warmte.
gomotsepnye lange keten (met een polymerisatiegraad n & gt; 100) een p-koolstof en Groep VI elementen zoals zwavel, seleen, telluur.
anorganische polymeren: voorbeelden en toepassing
Specificiteit NP is de vorming van polymere kristallijne vaste stoffen met een gewone driedimensionale structuur van macromoleculen.De aanwezigheid van een harde skelet van chemische bindingen verschaft dergelijke verbindingen hardheid beschikt.
Deze eigenschap kan gebruikt worden als schuurmiddelen, anorganische polymeren.Het gebruik van deze materialen heeft brede toepassing gevonden in de industrie.
uitzonderlijke chemische en thermische weerstand van NP is ook een waardevolle eigenschap.Bijvoorbeeld, worden de versterkende vezels van organische polymeren zijn stabiel in lucht tot een temperatuur van 150-220? C.Ondertussen borium vezels en derivaten daarvan zijn stabiel tot een temperatuur van 650? C.Dat is de reden waarom de anorganische polymeren zijn veelbelovend voor de creatie van nieuwe chemische en hittebestendige materialen.
hebben ook praktische betekenis van NP, die zowel dicht in de eigenschappen van biologische zijn, en hun specifieke eigenschappen te behouden.Deze omvatten fosfaten, polyfosfazenen, silicaten, polymere zwaveloxiden met verschillende zijgroepen.
polymeren van koolstof
taak: "Geef voorbeelden van anorganische polymeren" - vaak gevonden in de chemie tekstboeken.Het is raadzaam om het uit te voeren met een verwijzing naar de meest prominente NP - afgeleid koolstof.Immers, dit is inclusief materialen met unieke eigenschappen: diamant, grafiet en carbyne.
Carbine - een kunstmatig gecreëerde, slecht studeerde lineair polymeer met een ongeëvenaarde kracht, niet toe te geven, en volgens sommige studies, en een superieure grafeen.Echter, karabijn - een mysterieuze substantie.Niet alle wetenschappers erkennen het bestaan als zelfstandig materiaal.
ziet eruit als een kristallijne metaal-zwart poeder.Het heeft halfgeleidende eigenschappen.Geleidbaarheid carbyne vergroot onder invloed van licht.Het maakt niet deze eigenschappen te verliezen, zelfs bij temperaturen tot 5000? C, wat veel hoger is dan bij andere materialen daartoe.Ik krijg het materiaal in de 60 VVKorshak, AMSladkov, VIKasatochkin en YPKudryavtsev door katalytische oxidatie van acetyleen.Het moeilijkste deel was om de aard van de bindingen tussen koolstofatomen te bepalen.Vervolgens werd het materiaal verkregen alleen met dubbele bindingen tussen de koolstofatomen aan het Instituut voor Organoelement verbindingen, USSR Academy of Sciences.De nieuwe verbinding genoemde polikumulen.
Graphite - in dit polymeer materiaal te bestellen is alleen van toepassing in het vliegtuig.De lagen zijn niet met elkaar verbonden door chemische bindingen en zwakke intermoleculaire interacties, dus het geleidt warmte en stroom, en geen licht uitzenden.Grafiet en zijn derivaten - heel gewoon anorganische polymeren.Voorbeelden van het gebruik ervan: van het potlood aan de nucleaire industrie.Oxiderende het grafiet, is het mogelijk om tussenproducten van de oxidatie te verkrijgen.
Diamond - zijn eigenschappen zijn fundamenteel verschillend.Diamond is een ruimtelijke (driedimensionale) polymeer.Alle koolstofatomen met elkaar verbonden zijn door sterke covalente bindingen.Omdat het polymeer zeer duurzaam.Diamant geleidt geen warmte en heeft een transparante structuur.
Polymers boor
Als u wordt gevraagd wat je weet van anorganische polymeren, veilig te beantwoorden - polymeren boor (-BR-).Dit is een vrij grote klasse van NP, op grote schaal gebruikt in de industrie en de wetenschap.
Boriumcarbide - de juiste formule ziet er als volgt uit (B12C3) n.Zijn eenheid cel - rhombohedrale.Frame vorm twaalf covalent gebonden booratomen.In het midden ervan - een lineaire groep van drie covalent gebonden koolstofatomen.Het resultaat is een zeer robuust ontwerp.
Boriden - hun kristallen worden gevormd, zoals de bovengenoemde carbide.De meeste zijn resistent hfb2, die smelt pas bij een temperatuur van 3250 ° C.De grootste chemische stabiliteit waargenomen Tab2 - het geen zuur of mengsels daarvan toe te passen.
Boron nitride - vaak wit talk naar overeenkomsten.Dit is eigenlijk alleen een externe overeenkomst.Structureel is vergelijkbaar met grafiet.Ontvangt, of door verhitting van het booroxide in een ammoniakatmosfeer.
borazon
CBN Borazon, Kibora, kingsongit, Cubone - superhard anorganische polymeren.Voorbeelden van toepassingen: vervaardiging van slijpschijven, schuurmiddelen, metalen.Het is chemisch inert stoffen op basis van boor.Volgens de hardheid dicht bij diamant andere materialen.Vooral borazon krassen op het diamant, deze laat ook krassen op het kristal borazon.
De NP hebben verscheidene voordelen boven natuurlijke diamanten: ze hebben een grote temperatuurbestendigheid en hoge weerstand tegen mechanische belasting (temperaturen tot 2000 ° C, wordt de diamant afgebroken met snelheden in het traject 700-800 ° C te weerstaan) (ze niet zo kwetsbaar).Borazon werd verkregen bij 1350 ° C en een druk van 62.000 Wentorf atmosferen Robert 1957.Soortgelijke materialen Leningrad wetenschappers werden verkregen in 1963.
anorganische polymeer zwavel
homopolymeer - de wijziging van zwavel heeft een lineair molecuul.De stof is niet stabiel, temperatuurschommelingen valt in octaëdrische cycli.Gevormd bij blussen gesmolten zwavel.
Polymer wijziging van zwaveldioxide.Zeer vergelijkbaar met asbest, heeft een vezelachtige structuur.
van polymere selenium
Grey selenium - een polymeer met spiraal lineaire macromoleculen ingebed in parallel.De ketens van selenium gebonden atomen covalent gebonden macromoleculen en moleculaire obligaties.Zelfs de gesmolten of opgelost selenium breekt niet in afzonderlijke atomen.
rode amorf seleen of een polymeerketen, ook, maar malouporyadochennoy structuur.In de temperatuur interval 70-90? C krijgt het rubberachtige eigenschappen, verplaatsen in hoge staat gelijkenis met organische polymeren.
Carbide selenium of strass.Thermisch en chemisch stabiel, voldoende sterke ruimtelijke kristal.Piëzo-elektrische en halfgeleiders.In vitro is verkregen door kwartszand en koolstof in een elektrische oven bij een temperatuur van ongeveer 2000 ° C.
andere polymeren selenium:
- Monoclinic selenium - ordelijker dan de amorfe rood, maar geeft toe grijs.
- selenium dioxide of (SiO2) n - een driedimensionaal verknoopt polymeer.
- Asbest - Selenium oxide polymeer vezelstructuur.
Polymers fosfor
Er zijn vele modificaties van fosfor: wit, rood, zwart, bruin, paars.Rood - NP fijne kristallijne structuur.Bereid door witte fosfor zonder toegang tot lucht bij een temperatuur van 2500? C.Black fosfor P. Bridgman verkregen onder de volgende omstandigheden: druk van 200.000 atmosfeer bij een temperatuur van 200 ° C.
Fosfornitridhloridy - fosforverbindingen met stikstof en chloor.De eigenschappen van deze stoffen variëren met toenemende massa.Namelijk vermindert hun oplosbaarheid in organische verbindingen.Wanneer het molecuulgewicht van het polymeer reikt duizenden eenheden gevormd rubberachtige substantie.Het is slechts voldoende koolstof-vrije hittebestendig rubber.Het wordt vernietigd Pas bij temperaturen boven 350 ° C
Conclusie
anorganische polymeren in de meerderheid - een stof met unieke eigenschappen.Ze worden gebruikt in de industrie, de bouw, innovatieve en zelfs revolutionaire materialen te ontwikkelen.Naarmate het onderzoek van de eigenschappen van NP bekende en nieuwe reikwijdte ervan is uitgebreid.
