Anorganyske polymers: foarbylden en tapassingen

Yn 'e natuer binne der elemintorganisearre, organyske en anorganiske polymers. Inorganyske omfettingen binne materialen dy't har haadketen net ynorganisearre binne, en laterale tûken binne gjin kearnwapen. De eleminten fan groepen III-VI fan it periodyk systeem fan gemyske eleminten binne it meast wierskynlik om polymers fan anorganisearre komôf.

Klassifikaasje

Organike en anorganiske polymers wurde aktyf studearre, har nije skaaimerken binne bepaald, dus in dúdlike klassifikaasje fan dizze materialen is noch net útwurke. It is lykwols mooglik om beskate groepen polymers te identifisearjen.

Ofhinklik fan de struktuer:

• Linear;
• Flat;
• Branchearre;
• Polymer mesh;
• Trije-diminsjoneel en oaren.

Ofhinklik fan de haadketenatomen dy't it polymer foarmje:

• Homoochyntype (-M-) n - bestiet út ien soarte atomen;
• Heterochaintype (-ML-) n - bestiet út ferskate soarten atomen.

Ofhinklik fan 'e oarsprong:

• Natuer;
• Artificial.

Om asorganisearre polymers soarte te meitsjen dat makromoleksen yn 'e fêste steat binne, hawwe se ek in beskate anisotropy fan' e romtlike struktuer en de oanbelangjende eigenskippen nedich.

Main Features

Meast foarkommende binne heterochane polymers wêrby't elektropositive en elektroanegative atomen ôfwikke, lykas B en N, P en N, Si en O. De heterochane anorganyske polymers (NP) kinne wurde krigen troch polykondensaasje-reactions. Polycondensaasje fan oxoanions wurdt yn in sûvere medium begeleard, en de polykondensaasje fan hydratisearre kations is yn alkaline. Polycondensation kin útfierd wurde sawol yn de oplossing en yn 'e fêste stoffen yn' e oanwêzigens fan hege temperatuer.

In protte fan 'e heterochane-anorganyske polymers kinne allinich krigen wurde ûnder betingsten fan hege temperatuersynstes, bygelyks direkt fan ienfâldige substanzen. De formaasje fan carbide, dy't polymere lichems binne, komt as wannear't beskate oksiden mei koalstof interaktivje, en ek yn oanwêzich fan hege temperatuer.

Lange homochane ketten (mei in middel fan polymerisaasje n> 100) foarmje in karbon en p-eleminten fan groep VI: sulfur, selenium, tellurium.

Anorganyske polymers: foarbylden en tapassingen

De spesifisiteit fan de NP is de foarming fan polymeric kristallijn materialen mei in regelmjittige trijediminsjonale struktuer fan macromolecules. De oanwêzichheid fan in fêste ramt fan gemyske bondings soarget foar soksoarte kombinaasjes mei minder hurdens.

Dit eigendom jout it gebrûk fan anorganyske polymers as abrasiven. It gebrûk fan dizze materialen fûn de breedste oanfraach yn 'e sektor.

De útsûnderlike gemyske en thermele wjerstân fan NP is ek in weardefolle eigendom. Bygelyks it fersterkjen fan fibers makke út organyske pylgers binne stabyl yn loft nei in temperatuer fan 150-220 ° C. Underwilens bliuwt boronfaser en syn derivative stabile oant in temperatuer fan 650 ° C. Dêrom binne anorganiske polymers promoveard foar de oprjochting fan nije chemike en thermale stabile materialen.

Praktyske betsjutting hat ek NP, dy't beide oanpasse oan eigenskippen foar organike, en bepale har spesifike eigenskippen. Te tinken falt phosphates, polyphosphazenes, silikaten, polymeric swevel oxides mei ferskillende kant groepen.

Polymers fan koper

Task: "Gebeure foarbylden fan anorganyske polymers", - faak fûn yn learboeken oer chemie. It is suksesfol om it út te dragen mei de melding fan de meast útsûnderlike NP-derivaten fan karbon. Dit befettet materiaal mei unyk skaaimerken: diamanten, graphite en karbain.

Karbine is in keunstmjittige, lyts studearre lineêre polymear mei unbeflekte krêftindikaasjes, net minder, mar neffens in tal ûndersiken en superior foar grafyk. De karbine is lykwols in mysterieuze substân. Nei allegear erkennen alle wittenskippers har bestean as in ûnôfhinklik materiaal.

Ek bûten sjocht it as in metal-kristalline swarte puol. Hat semi-fêste eigenskippen. De elektryske leefberens fan 'e karbine wurdt sterk ferhege troch de aksje fan ljocht. It ferlies dizze eigenskippen sels op temperatueren oant 5000 ° C, wat folle heger as foar oare materialen fan fergelykbere doelen. Meitsje materiaal yn 'e 60's fan V.V. Korshak, A.M. Sladkov, V. I. Kasatochkin en Yu.P. Kudryavtsev troch katalytyske oxidaasje fan acetylen. De minste ding wie om de soarte fan bondels tusken carbon atoms te bepalen. Dêrnei waard in substansje allinich krigen mei dûbele bûnen tusken karbonaatoms by it Ynstitút foar Organoelement-ferbiningen fan 'e Sosjale Sosjale Wittenskippen. De nije kombinaasje waard polycamuline neamd.

Graphite - it materiaal fan Polymer bestellen jildt allinnich yn it fleantúch. De lagen binne ferbûn net mei gemyske bondels, mar troch swakke yntermoleekulêre ynteraksjes, sadat it waarmte en aktueel leit en net ljocht útjout. Graphite en har derivative binne hiel gewoan inorganisearre polymers. Foarbylden fan har gebrûk: fan poppen nei de kearnsektor. Oxidearjen fan graphit is it mooglik om intermediate oxidationprodukten te krijen.

Diamant - har eigenskippen binne oars oars. Diamond is in romtlik (trije-dimensionale) polymer. Alle karbonaatoms wurde by elkoar befestige troch sterke kovalende bondels. Omdat dit polymer is duorsum bleaun. Diamant docht gjin aktuele en waarmte, it hat in transparant struktuer.

Boronpolymers

As jo frege wurde oer wat anorganiske polymers jo binne bekend, fiele jo frij te besjen - Bor polymers (-BR-). Dit is in frij wiidweidige klasse fan NP, dy't in soad brûkt yn sektor en wittenskip.

Boron-karbid - syn formule sjocht goeder (B12C3) n. De elemintêre sel is rhombohedral. It frame wurdt foarme troch tolve covalent ferbûne boronatoms. En yn 'e midden dêrfan - in lineêre groep fan trije kovalent ferbûn karbonaatoms. As gefolch dêrfan wurdt in sterke struktuer foarme.

Borides - har kristallen foarmje as it hjirboppe beskreaun karbide. De meast fersierde dêrfan is HfB2, dy't allinich op in temperatuer fan 3250 ° C falt. De grutste gemyske resistinsje is markearre troch TaB2 - it wurdt net beynfloede troch sulveren of har miks.

Boron nitride - it wurdt faak hjitte wite talc foar oerigens. Dizze oerienkomst is echt allinich eksterne. Struktuerlik is it likegoed as grafyt. It wurdt krigen troch ferheegje bor of syn oks yn in ammoniak-sfear.

Borazon

Elbor, borazon, cyborite, kingsongite, cubonite binne superhart inorganiske polymers. Foarbylden fan tapassing: produksje fan slypjen tsjillen, abrasive materialen, metaal ferwurkjen. Dit binne chemysk inert substansjes basearre op bor. Hardheid is tichter by oare materialen as diamanten. Benammen de borazane bliuwt kritsels op 'e diamant, de lêste lit ek kratzen oer borazon kristallen.

Dizze NP hawwe lykwols ferskate foardielen oer natuerlike diamanten: hja hawwe in hege thermyske stabiliteit (standert temperatueren oant 2000 ° C, de diamant is ek op 700-800 ° C breed) en hege wjerstân tsjin meganyske stress (se binne net sa kwetsber). Borazone waard krige op in temperatuer fan 1350 ° C en in druk fan 62.000 atmosferinen fan Robert Wentorf yn 1957. Fergelykbere materialen troch Leningrad-wittenskippers waarden yn 1963 krige.

Inorganyske polymers fan sulver

Homopolymer - dizze modifikaasje fan sulver hat in lineêre molekule. De substansje is net stabile, as de temperatuer fluktuatet, ferlies it yn octahedral cycles. It wurdt foarme yn it gefal fan in skerpe koeling fan de sulvermelt.

Polymeryske modifikaasje fan sulfureus anhydride. Sawol liket it asbest, hat it in fibrous struktuer.

Polymers fan selenium

Griene selenium is in polymear mei spiraal-lineêre makromolekulen dy't yn parallel parseare. Yn keaten binne selenium atomen covalent ferbûn, en makromolekulen binne keppele troch molekulêre bonden. Noch siedende of oplossende selenium brekt net yn yndividuele atomen.

Red of amorphous selenium is ek in polymer fan in ketting, mar fan in bytsje bestelde struktuer. Yn it temperatuerromte fan 70-90 ° C is it gûverneamde eigenskippen oanwêzich, dy't yn in heule elastysk state ferlit, wat de organenpolymers liket.

Selenium karbid, of rockkristall. In heulendaal en chemysk stabile, genôch sterke romtlike krystaal. Piezoelektyf en halium-lektor. Yn vitro krige it yn 'e reaksje fan quartz sân en koalstof yn in elektryske furnace by in temperatuer fan sa'n 2000 ° C.

Oare polymers fan selenium:

• Monoklinyske selenium - mear besteld as amorfoal read, mar minder as griis.
• Seleniumdioxide, of (SiO2) n - is in trije dimensjeel netwurkpolymer.
• Asbest is in polymer fan seleniumoxide fibrousstruktuer.

Polymers fan phosphorus

Der binne in soad oanpassings fan fosfor binne wyt, read, swart, brún, pears. Red - NP lytskristalline struktuer. It wurdt krigen troch waarm wyt phosphorus sûnder lien tagong by in temperatuer fan 2500 ° C. Swarte phosphor waard krigen troch P. Bridgman ûnder de neikommende betingsten: in druk fan 200.000 atmosferinen by in temperatuer fan 200 ° C.

Phosphorylchloridchloride binne ferbiningen fan phosphorus mei stickstof en chlorine. De eigenskippen fan dizze stoffen feroarje mei hegere massa. Hjirtroch fermindere har lûdberens yn organyske stoffen. Wannear't it molekulêre gewicht fan it Polymer meardere tûzen ienheden rint, wurdt in rubberystof foarme. Dit is it iennich genôch healsresistente koperblauwet. It is allinich ferneatige by temperatueren boppe 350 ° C.

Fermelding

Inorganyske polymers binne benammen stoffen mei unike skaaimerken. Se wurde brûkt yn produksje, yn bou, foar de ûntwikkeling fan ynnovative en sels revolúsjonêre materialen. As de eigenskippen fan bekende NP's wurde studearre en nije ûntfongen wurde, wurdt it gebiet fan har applikaasje útwreide.