I naturen er det organometalliske, organiske og uorganiske polymerer.Refererer til uorganiske materialer, karakterisert ved at det uorganiske ryggraden, og ikke lateraler er hydrokarbonradikaler.Ved å danne polymerer som har en tendens til å fleste uorganiske elementer III-VI i det periodiske system av grunnstoffene.
Klassifisering av organiske og uorganiske polymerer aktivt etterforsket, bestemmes av deres nye funksjoner, så nøyaktig klassifisering av disse materialene er ennå ikke utarbeidet.Imidlertid er det mulig å tildele visse grupper av polymerer.
Avhengig av strukturen:
- lineær;
- flat;
- forgrenet;
- polymer nettverk;
- og andre tredimensjonale.
Avhengig av atomer i hovedkjeden som utgjør polymeren:
- gomotsepnye type (-M-) N - bestå av en type atomer;
- hetero type (-ML-) n - er sammensatt av ulike typer atomer.
Avhengig av opprinnelse:
- naturlig;
- kunstig.
For assimilering av uorganiske polymer materialer som er i fast fase er makromolekyler, må du også tilstedeværelsen av en viss romlig anisotropi av strukturen og tilsvarende egenskaper.
Hovedtrekkene
Mer vanlig er heterochain polymerer, der det er vekslingen elektropositive og elektronegative atomer som for eksempel B, N, P og N, Si og O. Få hetero uorganiske polymerer (NP) ved hjelp av polykondensasjonsreaksjoner.Polykondensering oksoanionami akselerert i et surt miljø, og polykondensasjon hydratiserte kationer - alkalisk.Polykondensasjonen kan utføres både i løsning og i de faste stoffer i nærvær av varme.
Mange av hetero uorganiske polymerer kan oppnås bare i en høy-temperatur-syntesen, for eksempel direkte fra de enkle stoffer.Dannelsen av karbider, som er polymere legemer forekommer i interaksjonen av enkelte oksyder med karbon, så vel som i nærvær av varme.
gomotsepnye langkjedede (med en polymerisasjonsgrad n & gt; 100) danner et p-karbon og fra gruppe VI elementer som svovel, selen, tellur.
uorganiske polymerer: eksempler og anvendelse
NP spesifisitet er dannelsen av polymere krystallinske faste stoffer med en vanlig tre-dimensjonale strukturen til makromolekyler.Tilstedeværelsen av en hard skjelett av kjemiske bindinger gir slike forbindelser betydelig hardhet.
Denne egenskapen kan brukes som slipemiddel, uorganiske polymerer.Bruken av disse materialer har funnet bred anvendelse i industrien.
eksepsjonell kjemisk og termisk motstand i NP er også en verdifull eiendom.For eksempel er de forsterkende fibrene er laget av organiske polymerer som er stabile i luft til en temperatur på 150-220? CI mellomtiden, bor fiber og dets derivater er stabile opp til en temperatur på 650? CDet er derfor de uorganiske polymerer er lovende for etablering av nye kjemiske og varmebestandig materiale.
har også praktiske betydningen av NP, som er både tett i egenskapene til økologisk, og beholde sine spesifikke egenskaper.Disse inkluderer fosfater, polyfosfazener, silikater, polymere svoveloksider med ulike sidegrupper.
polymerer av karbon
oppgave: "Gi eksempler på uorganiske polymerer" - ofte finnes i kjemi lærebøker.Det anbefales å bære den ut med en referanse til de mest fremtredende NP - avledet karbon.Tross alt, her er det materiale med unike egenskaper: diamant, grafitt og carbyne.
Carbine - en kunstig skapt, dårlig studert lineære polymer med uovertruffen styrke, ikke å gi seg, og ifølge enkelte studier, og overlegen graphene.Men carbine - en mystisk substans.Ikke alle forskere erkjenne sin eksistens som selvstendig materiale.
ser ut som en krystallinsk metall-svartkrutt.Den har halvledende egenskaper.Konduktivitet carbyne øker i stor grad under påvirkning av lys.Det ikke miste disse egenskaper selv ved temperaturer opp til 5000 C, som er mye høyere enn for andre materialer slik hensikt.Jeg får materialet i 60 VVKorshak, AMSladkov, VIKasatochkin og YPKudryavtsev ved katalytisk oksydasjon av acetylen.Det vanskeligste var å finne ut hvilken type bindinger mellom karbonatomer.Deretter ble materialet oppnådd bare med dobbeltbindinger mellom karbonatomene ved Institutt for Organoelement Forbindelser, USSR Academy of Sciences.Den nye forbindelsen heter polikumulen.
grafitt - materialet av det polymere orden gjelder bare i planet.Lagene ikke er forbundet med kjemiske bindinger og svake inter interaksjoner, så det leder varme og strøm, og sender ikke lys.Grafitt og dets derivater - ganske vanlige uorganiske polymerer.Eksempler på bruk: fra blyanter til atomindustrien.Oksydasjon av grafitt, er det mulig å oppnå mellomprodukter fra oksidasjon.
Diamond - dens egenskaper er fundamentalt forskjellig.Diamant er en romlig (tredimensjonalt) polymer.Alle de karbonatomer bundet til hverandre ved hjelp av sterke kovalente bindinger.På grunn av at polymeren er meget holdbare.Diamond leder ikke varme og har en gjennomsiktig struktur.
Polymers boron
Hvis du blir spurt om hva du vet om uorganiske polymerer, trygt svare - polymerer boron (-BR-).Dette er en ganske bred klasse av NP, mye brukt i industrien og vitenskap.
Boron karbid - det riktige formelen ser slik ut (B12C3) n.Hans enhetscelle - rhombohedral.Ramme skjema tolv boratomer kovalent bundet.I midten av det - en lineær gruppe av tre kovalent koblede karbonatomer.Resultatet er en meget robust konstruksjon.
Borider - deres krystaller dannes som ovenfor karbid.De fleste av dem er resistente HfB2, som smelter bare ved en temperatur på 3250 ° C.Den største kjemiske stabilitet observert Fane2 - det gjelder ikke noen syre eller blandinger av disse.
bornitrid - ofte kalt hvit talkum for likheter.Dette er egentlig bare en ytre likhet.Strukturelt er det i likhet med grafitt.Motta det ved oppvarming eller boroksyd i en ammoniakk atmosfære.
borazon
CBN Borazon, Kibora, kingsongit, Cubone - super uorganiske polymerer.Eksempler på anvendelse: Produksjon av slipeskiver, slipemidler, metall-behandling.Det er kjemisk inerte stoffer basert på bor.Ifølge den hardhet nær diamant andre materialer.Spesielt borazon forlate riper på diamanten, sistnevnte forlater også riper på den krystall borazon.
Men NP har flere fordeler i forhold til naturlige diamanter: de har en stor temperaturmotstand (tåler temperaturer opp til 2000 ° C, er diamanten degradert på priser i størrelsesorden 700-800 ° C) og høy motstand mot mekanisk stress (de er ikke så skjøre).Borazon ble oppnådd ved 1350 ° C og et trykk på 62 000 Wentorf atmosfærer Robert 1957.Lignende materialer Leningrad forskere ble oppnådd i 1963.
Uorganisk polymerer svovel
homo - endring av svovel har en lineær molekyl.Stoffet er ikke stabil, temperatursvingninger henfaller til oktaedriske sykluser.Dannet i tilfelle av svovelsmelte slukke.
Polymer modifikasjon av svoveldioksid.Svært lik asbest, har den en fiberstruktur.
polymere materialer og selen
Grey selen - en polymer med spiral lineære makromolekyler innebygd i parallell.Kjeder av selen atomer bundet kovalent bundet makromolekyler og molekylære bindinger.Selv smeltet eller oppløst selen ikke brekker i separate atomer.
rødt amorft selen eller en polymerkjede, også, men malouporyadochennoy struktur.I temperaturintervallet 70-90? C det blir gummiaktig egenskaper, flytter inn i høy tilstand likhet med organiske polymerer.
Carbide selen eller rhinestone.Termisk og kjemisk stabilt, holdbart nok romlig krystall.Piezoelektrisk og halvledere.In vitro oppnås det ved omsetning av kvartssand og karbon i en elektrisk ovn ved en temperatur på ca. 2000 ° C.
andre polymerer selen:
- mono selen - mer ryddig enn den amorfe rødt, men innrømmer grå.
- selendioksyd, eller (SiO2) N - er et tredimensjonalt tverrbundet polymer.
- Asbest - Selen oksydpolymer fiberstruktur.
Polymers fosfor
Det er mange modifikasjoner av fosfor: hvit, rød, svart, brun, lilla.Rød - NP finkrystallinsk struktur.C. fremstilt ved oppvarming av hvitt fosfor uten tilgang på luft ved en temperatur på 2500?Svart fosfor P. Bridgman oppnådd under følgende betingelser: trykk på 200.000 atmosfærer ved en temperatur på 200 ° C.
Fosfornitridhloridy - fosforforbindelser med nitrogen og klor.Egenskapene til disse stoffene varierer med økende masse.Nemlig reduserer deres oppløselighet i organiske forbindelser.Når molekylvekten av polymeren når flere tusen enheter, formet gummiaktig substans.Det er bare nok karbon-fri varmebestandig gummi.Det er ødelagt bare ved temperaturer over 350 ° C.
Konklusjon
Uorganisk polymerer stort sett - et stoff med unike egenskaper.De brukes i produksjon, konstruksjon, for å utvikle innovative og selv revolusjonerende materialer.Som studiet av egenskapene til NP kjente og nye, er deres virkeområde i vekst.
