V naravi obstajajo organokovinske, organski in anorganski polimeri.Nanaša se anorganske materiale, pri čemer je anorgansko hrbtenico, in ne stranskih so ogljikovodikove radikale.Z oblikovanjem polimeri ponavadi večino anorganskih elementov III-VI periodnega sistema kemičnih elementov.
Razvrstitev organskih in anorganskih polimerov aktivno raziskati, s svojimi novimi funkcijami določi tako natančno razvrstitev teh snovi še ni bila izdelana.Vendar pa je mogoče razporediti nekatere skupine polimerov.
Glede na strukturo:
- linearne;
- flat;
- razvejani;
- polimerne mreže;
- in drugo tridimenzionalno.
Odvisno atomi glavne verige, ki sestavljajo polimer:
- tip gomotsepnye (M-) n - je sestavljen iz ene vrste atomov;
- tip hetero (-ML-) n - so sestavljeni iz različnih vrst atomov.
Odvisno od izvora:
- naravno;
- umetno.
Za asimilaciji anorganskih polimernih materialov, ki v trdnem stanju so makromolekule, boste potrebovali tudi prisotnost določene prostorske anizotropije strukture in ustrezne lastnosti.
Glavne značilnosti
Bolj pogosti so heterochain polimere, v katerih je menjavanje elektropozitivni in elektro atomov, kot so B, N, P in N, Si in O. Get hetero anorganske polimerov (NP) z polikondenzacijo reakcije.Polikondenzacijo oksoanionami pospešeno v kislem okolju, in polikondenzacijo hidrirani katione - alkalna.Polimerizacijo lahko izvedemo tako v raztopini in v trdnem stanju v prisotnosti toplote.
Veliko hetero anorganskih polimerov je mogoče dobiti le v sintezi visoki temperaturi, na primer, neposredno iz preprostih snovi.Tvorba karbidov, ki so polimerni telesa pojavlja v interakciji nekaterih oksidov z ogljikom, kot tudi v prisotnosti toplote.
gomotsepnye dolge verige (s stopnjo polimerizacije n & gt; 100) tvori p-ogljik in Skupina VI elementov, kot so žveplo, selen, telur.
anorganski polimeri: primeri in uporaba
NP Specifičnost je oblikovanje polimernih kristalnih trdnih snovi z rednim tridimenzionalne strukture makromolekul.Prisotnost trdega okostja kemičnimi vezmi določa takih spojin veliko trdoto.
Ta lastnost se lahko uporablja kot jedkanje, anorganskih polimerov.Uporaba teh snovi je ugotovila, široko uporabo v industriji.
izjemno kemično in toplotno odpornost NP je tudi dragocena lastnina.Na primer, da armaturna vlakna iz organskih polimerov, so stabilne v zraku pri temperaturi 150-220? C.Medtem, bora vlaken in njegovi derivati so stabilne do temperature 650? CTo je razlog, zakaj so anorganski polimeri so obetavni za ustvarjanje novih kemičnih in toplotno odpornih materialov.
imajo tudi praktični pomen NP, ki so tako blizu v lastnostih za ekološko in ohrani svoje specifične lastnosti.Ti vključujejo fosfatov, polifosfazeni, silikati, polimerne žveplovih oksidov z različnimi stranskimi skupinami.
polimeri ogljikovih
nalogo: "Daj primere anorganskih polimerov" - pogosto najdemo v kemijskih učbenikov.Priporočljivo je, da ga opravi s sklicevanjem na najbolj vidnem NP - izvira ogljika.Konec koncev, tukaj so materiali z edinstvenimi lastnostmi: diamant, grafitnih in carbyne.
Carbine - umetno ustvarjena, slabo raziskano linearni polimer z neprimerljivo močjo, da ne dajejo v, in po nekaterih študijah, in vrhunsko plasti grafena.Vendar Karabin - skrivnostna snov.Niso vsi znanstveniki priznavajo njegov obstoj kot samostojno materiala.
Izgleda kristalni kovinsko-črn prašek.Ima polprevodniških lastnosti.Prevodnost carbyne močno poveča pod vplivom svetlobe.To ne izgubi te lastnosti tudi pri temperaturah do 5000? C, kar je precej višje kot za druge materiale, ki v ta namen.Dobim gradivo v 60 VVKorshak, AMSladkov, VIKasatochkin in YPKudryavtsev s katalitsko oksidacijo acetilena.Najtežji del je bil ugotoviti vrsto vezi med ogljikovimi atomi.Nato je material, pridobljen s samo dvojnimi vezmi med atomi ogljika, na inštitutu za Organoelement spojin, USSR Academy of Sciences.Nova spojina z imenom polikumulen.
grafit - material polimernega da se uporablja samo v ravnini.Njegove plasti niso povezane s kemičnimi vezmi, in šibkih interakcij med, tako da vodi toploto in toka, in ne prenašajo svetlobe.Grafit in njegovi derivati - zelo pogosti anorganskih polimerov.Primeri njihove uporabe: od svinčniki jedrske industrije.Oksidacija grafit, je mogoče pridobiti vmesnih proizvodov oksidacije.
Diamond - njegove lastnosti so bistveno drugačne.Diamond je prostorsko (tridimenzionalno) polimer.Vse atomov ogljika, vezanih med seboj z močnimi kovalentne vezi.Ker je polimer zelo obstojna.Diamond ne prevaja toploto in imajo pregledno strukturo.
Polimeri bora
Če ste se vprašali, kaj veste anorganskih polimerov, varno odgovori - polimeri bor (-BR-).To je dokaj širok razred NP, se pogosto uporablja v industriji in znanosti.
borov karbid - njena pravilna formula, izgleda, da ta (B12C3) n.Njegova osnovna celica - romboedričen.Frame oblika dvanajst borove atoma kovalentno vezan.Na sredi nje - linearne skupine treh kovalentno povezanih ogljikovimi atomi.Rezultat je zelo robustna zasnova.
boridi - njihovi kristali so oblikovane kot zgoraj karbida.Večina od njih so odporne HfB2, ki topi le pri temperaturi 3250 ° C.Največji kemijska stabilnost opazili TaB2 - ne uporablja nobene kisline ali njihovih zmesi.
borov nitrid - pogosto imenujemo bela smukec podobnosti.To je res samo zunanja podobnost.Strukturno je podoben grafitu.Ga prejeli s segrevanjem ali borovega oksida v ozračju amoniaka.
borazon
CBN Borazon, Kibora, kingsongit, CUBONE - superhard anorganski polimeri.Primeri uporabe: Proizvodnja brusilnih koles, jedkanje, obdelavo kovin.To je kemično inertne snovi na osnovi bora.Glede na trdoto blizu diamantnih drugih materialov.Zlasti borazon pustijo praske na diamant, slednja pušča prask na kristalno borazon.
Vendar NP imajo več prednosti pred naravnimi diamanti: imajo velik odpor temperature (lahko prenese temperature do 2000 ° C, je diamant degradirana na mer v območju 700-800 ° C) in visoka odpornost na mehanske obremenitve (niso tako krhek).Borazon je bil pridobljen pri 1350 ° C in tlak 62000 Wentorf atmosferah Robert 1957.Podobne materiali Leningrad znanstveniki so dobili leta 1963.
anorganski polimeri žveplo
homopolimerno - sprememba žvepla ima linearno molekulo.Snov ni stabilna, temperaturna nihanja razpade v oktaedrične ciklov.Nastala v primeru žveplo taline dušenja.
Polymer sprememba žveplovega dioksida.Zelo podobna azbesta, ima vlaknasto strukturo.
polimerov selena
Grey selen - polimer z spiralnih linearnih makromolekul, ki so vgrajeni v vzporedno.Verig selena atomov kovalentno vezanih makromolekul in molekularnih vezi.Tudi staljeno ali raztopljen selen se ne zlomi na ločene atomov.
rdeče amorfno selen ali polimerne verige, tudi, toda malouporyadochennoy struktura.V temperaturnem intervalu 70-90? C postane gumijaste lastnosti, ki se gibljejo v visoki državni spominja organskih polimerov.
Carbide selen ali nosorogovo.Termično in kemično stabilna, trpežna dovolj prostorsko kristal.Piezoelektrične in polprevodnikov.In vitro je pridobljen s presnovo kremenčevega peska in ogljik v električni peči pri temperaturi okoli 2000 ° C
drugih polimerov selen:
- Monoclinic selen - bolj urejeno kot amorfne rdeče, vendar priznava, siva.
- selen dioksida, ali (SiO2) n - je tridimenzionalna zamrežen polimer.
- Azbest - Selen oksid struktura polimera vlaken.
Polimeri fosfor
Obstajajo številne modifikacije fosforja: bela, rdeča, črna, rjava, vijolična.Red - NP fina kristalna struktura.Avtor segrevanjem beli fosfor, brez dostopa do zraka pri temperaturi 2500? C.Črna fosfor P. Bridgman pridobljeni pod naslednjimi pogoji: tlak 200.000 atmosfer pri temperaturi 200 ° C
Fosfornitridhloridy - fosforjeve spojine z dušikom in klora.Lastnosti teh snovi spreminjajo s povečanjem mase.Sicer zmanjšuje njihovo topnost v organskih spojin.Ko je molekulska masa polimera doseže več tisoč enot, nastalo gume podobne snovi.To je samo dovolj brez ogljika toplotno odporne gume.To se uničijo samo pri temperaturah nad 350 ° C
Zaključek
anorganski polimeri večinoma - snov z edinstvenimi lastnostmi.Uporabljajo se v predelovalnih dejavnostih, gradbeništvu, za razvoj inovativnih in celo revolucionarnih materialov.Kot preučevanje lastnosti NP-znana in novo, se njihov obseg širi.
