Ανόργανα πολυμερή: παραδείγματα και εφαρμογές

Στη φύση υπάρχουν οργανομεταλλικά, οργανικά και ανόργανα πολυμερή. Για να συμπεριλάβετε ανόργανα υλικά είναι ανόργανα ραχοκοκαλιά και η πλευρά κλάδοι είναι να μην υδρογονανθράκων ρίζες. Σχηματίζοντας ανόργανα πολυμερή είναι πιο κεκλιμένες στοιχεία ομάδες III-VI του περιοδικού συστήματος των χημικών στοιχείων.

ταξινόμηση

Οργανικά και ανόργανα πολυμερή έχουν ενεργά διερευνηθεί, καθορίζεται από τα νέα χαρακτηριστικά τους, οπότε η ακριβής ταξινόμηση των υλικών αυτών δεν έχει ακόμη εκπονηθεί. Ωστόσο, είναι δυνατόν να διαθέσει ορισμένες ομάδες πολυμερών.

Ανάλογα με τη δομή:

• γραμμική?
• κατ?
• διακλαδισμένο?
• δίκτυα πολυμερούς?
• τρισδιάστατο και άλλα.

Ανάλογα με κύρια άτομα της αλυσίδας που σχηματίζουν το πολυμερές:

• Τύπος gomotsepnye (Μ-) n - αποτελείται από ένα μόνο είδος του ατόμου?
• Τύπος ετερο (-ML-) n - αποτελούνται από διαφορετικούς τύπους ατόμων.

Ανάλογα με την προέλευση:

• φυσικά?
• τεχνητή.

Για συμπερίληψη στον ανόργανο πολυμερές ουσίες οι οποίες σε στερεή κατάσταση είναι μακρομόρια, επίσης, πρέπει να έχουν μια ορισμένη ανισοτροπία στην χωρική δομή τους και τις αντίστοιχες ιδιότητες.

Βασικά Χαρακτηριστικά

Πιο κοινές είναι έτερο-πολυμερή, στα οποία υπάρχει εναλλαγή ηλεκτροθετικό και ηλεκτραρνητικό άτομα, όπως Β και Ν, Ρ και Ν, Si και Ο Get ετερο ανόργανα πολυμερή (NP) χρησιμοποιώντας αντιδράσεις πολυσυμπύκνωσης. Πολυσυμπύκνωση oksoanionami επιταχύνθηκε σε ένα όξινο περιβάλλον, και πολυσυμπύκνωση ενυδατωμένο κατιόντα - σε αλκαλικό. Πολυσυμπύκνωσης μπορεί να διεξάγεται τόσο σε διάλυμα όσο και στις στερεών με την παρουσία υψηλής θερμοκρασίας.

Πολλοί από ετερο ανόργανων πολυμερών μπορεί να επιτευχθεί μόνο σε μια σύνθεση υψηλής θερμοκρασίας, για παράδειγμα, απευθείας από απλές ουσίες. Ο σχηματισμός καρβιδίων, τα οποία είναι πολυμερικά σώματα συμβαίνει στην αλληλεπίδραση ορισμένων οξειδίων με άνθρακα, καθώς και με την παρουσία θερμότητας.

Gomotsepnye μακράς αλύσου (με βαθμό πολυμερισμού n> 100) μορφή άνθρακα και ρ-VI στοιχεία ομάδα θείο, σελήνιο, τελλούριο.

Ανόργανα πολυμερή: Παραδείγματα και Εφαρμογών

Η ειδικότητα του ΝΡ είναι ο σχηματισμός πολυμερικών κρυσταλλικών υλικών με ένα κανονικό τρισδιάστατη δομή των μακρομορίων. Η παρουσία ενός σκληρού σκελετού των χημικών δεσμών παρέχει τέτοιες ενώσεις σημαντική σκληρότητα.

Η ιδιότητα αυτή επιτρέπει να χρησιμοποιούν ως αποξεστικά, ανόργανα πολυμερή. Η χρήση αυτών των υλικών έχει βρει ευρεία εφαρμογή στη βιομηχανία.

Η εξαιρετική χημική και θερμική αντοχή IR είναι επίσης μια πολύτιμη περιουσία. Για παράδειγμα, οι ενισχυτικές ίνες κατασκευάζονται από οργανικά πολυμερή είναι σταθερό στον αέρα σε μία θερμοκρασία 150-220; C. Εν τω μεταξύ, ίνες βορίου και τα παράγωγά της παραμένουν σταθερές σε μια θερμοκρασία των 650; C. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα ανόργανα πολυμερή ελπιδοφόρα για την ανάπτυξη νέων χημικών και ανθεκτικά στη θερμότητα υλικά.

Πρακτική σημασία έχουν επίσης NP, τα οποία είναι τόσο κοντά σε ακίνητα στα οργανικά και διατήρηση των ιδιαίτερων ιδιοτήτων τους. Αυτά περιλαμβάνουν φωσφορικά, πολυφωσφαζένια, πυριτικά, πολυμερικά οξειδίων του θείου με διαφορετικές πλευρικές ομάδες.

πολυμερή του άνθρακα

Task: «Δώστε παραδείγματα ανόργανων πολυμερών» - που βρίσκονται συνήθως στα εγχειρίδια χημείας. Καλό θα είναι να το εκτελέσει, με αναφορά στα πιο γνωστά NP - παράγωγα του άνθρακα. Μετά από όλα, αυτό περιλαμβάνει υλικά με μοναδικά χαρακτηριστικά: διαμάντι, γραφίτης, καραμπίνα.

Καρβύνης - δημιουργήθηκε τεχνητά, κακώς μελετηθεί γραμμικό πολυμερές με αξεπέραστη τιμές αντοχής, δεν είναι κατώτερα, και ορισμένες μελέτες και ανώτερη γραφενίου. Ωστόσο, καραμπίνα - μια μυστηριώδης ουσία. Δεν είναι όλοι οι επιστήμονες αποδέχονται την ύπαρξή της ως ανεξάρτητο υλικό.

Μοιάζει με ένα μέταλλο-κρυσταλλική μαύρη σκόνη. Έχει ημιαγωγού ιδιότητες. Αγωγιμότητα καρβύνης αυξάνει σε μεγάλο βαθμό υπό την επίδραση του φωτός. Δεν χάνουν αυτές τις ιδιότητες ακόμη και σε θερμοκρασίες έως και 5000; C, η οποία είναι πολύ μεγαλύτερη από ό, τι για τα άλλα υλικά σκοπό αυτό. Παρασκευασμένα υλικό 60 V. Korshak, AM Sladkov, VI Kasatochkin και YP Kudryavtsev ακετυλενίου με καταλυτική οξείδωση. Το πιο δύσκολο μέρος ήταν να προσδιοριστούν οι δεσμοί σχηματίζονται μεταξύ ατόμων άνθρακα. Στη συνέχεια, η ουσία ελήφθη μόνο με διπλούς δεσμούς μεταξύ των ατόμων άνθρακα στο Ινστιτούτο Organoelement Compounds, Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ. Η νέα ένωση που ονομάζεται polikumulen.

Γραφίτης - η υλικό του πολυμερούς παραγγελίας εφαρμόζεται μόνο στο επίπεδο. στρώματα της δεν ενώνονται με χημικούς δεσμούς και ασθενέστερες διαμοριακών αλληλεπιδράσεων, έτσι ώστε να άγει τη θερμότητα και την τρέχουσα και δεν μεταδίδει φως. Γραφίτη και τα παράγωγά της - αρκετά κοινό ανόργανα πολυμερή. Παραδείγματα χρήσης: από μολύβια στην πυρηνική βιομηχανία. Οξειδωτικά γραφίτη, μπορεί να ληφθεί ενδιάμεσα οξείδωση.

Diamond - ιδιότητές του είναι ριζικά διαφορετική. Το διαμάντι είναι η χωρική (τρισδιάστατη) πολυμερούς. Όλα τα άτομα άνθρακα συνδέονται μεταξύ τους με ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς. Επειδή το πολυμερές είναι εξαιρετικά ανθεκτικό. Το διαμάντι είναι μη αγώγιμο και τη θερμότητα, έχει μια διαφανή δομή.

πολυμερή βόριο

Εάν σας ζητηθεί για το τι ανόργανα πολυμερή είναι γνωστό σε σας, μη διστάσετε να απαντήσει - πολυμερή βόριο (-BR-). Αυτή είναι μια αρκετά ευρεία κατηγορία των NP, χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία και την επιστήμη.

Το καρβίδιο του βορίου - φαίνεται σωστό τύπο (B12C3) n. μοναδιαία κυψελίδα του - ρομβοεδρικός. Frame μορφή δώδεκα άτομα βορίου ομοιοπολικά συνδεδεμένο. Στη μέση του αυτό - μια γραμμική ομάδα τριών ομοιοπολικά συνδεδεμένο άτομα άνθρακα. Το αποτέλεσμα είναι μια πολύ στιβαρή κατασκευή.

Βορίδια - οι κρύσταλλοι τους σχηματίζονται σαν την ανωτέρω περιγραφείσα καρβιδίου. Οι περισσότεροι από αυτούς είναι ανθεκτικά HfB2, η οποία τήκεται μόνο σε θερμοκρασία 3250 ° C. Η μεγαλύτερη χημική σταθερότητα σημειωθεί tab2 - αυτό δεν εφαρμόζεται κανένα οξύ ή μίγματα αυτών.

Βορίου νιτρίδιο - που συχνά αποκαλείται λευκό ταλκ για ομοιότητες. Αυτή η ομοιότητα είναι πραγματικά μόνο επιφανειακή. Δομικά, είναι παρόμοιο με το γραφίτη. Πάρτε το με θέρμανση βορίου ή οξείδιο σε μια ατμόσφαιρα αμμωνίας.

borazon

Elbor, Borazon, Kibora, kingsongit, CUBONE - Ultrahard ανόργανα πολυμερή. Παραδείγματα εφαρμογής: παραγωγή των τροχών λείανσης, λειαντικά υλικά, επεξεργασίας μετάλλων. Είναι χημικώς αδρανείς ουσίες με βάση το βόριο. Σκληρότητα κοντά σε διαμάντια και άλλα υλικά. Ειδικότερα, borazon αφήνουν γρατσουνιές στο διαμάντι, ο τελευταίος αφήνει επίσης γρατσουνιές στην κρυστάλλους borazon.

Ωστόσο, αυτά τα ΝΡ έχουν αρκετά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα φυσικά διαμάντια: έχουν μεγάλη θερμική αντίσταση (αντέξουν σε θερμοκρασίες μέχρι 2000 ° C, το διαμάντι αποικοδομείται σε ρυθμούς στην κλίμακα 700-800 ° C) και υψηλή αντοχή σε μηχανικές καταπονήσεις (δεν είναι εύθραυστα). Borazon ελήφθη στους 1350 ° C και σε πίεση 62000 Wentorf ατμοσφαιρών Robert το 1957 έτος. Παρόμοια υλικά Λένινγκραντ επιστήμονες ελήφθησαν το 1963.

Ανόργανα πολυμερή θείο

Ομοπολυμερές - η τροποποίηση του θείου έχει ένα γραμμικό μόριο. Η ουσία δεν είναι σταθερό υπό τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας πέφτει σε κύκλους οκταεδρική. Συγκροτήθηκε στην περίπτωση της σβέσης τηγμένου θείου.

Πολυμερές τροποποίηση του διοξειδίου του θείου. Πολύ παρόμοια με αμίαντο, μια ινώδη δομή.

πολυμερή σελήνιο

Γκρι σελήνιο - πολυμερούς με σπειροειδή γραμμικών μακρομορίων ενσωματωμένα παράλληλα. Οι αλυσίδες των ατόμων σεληνίου είναι ομοιοπολικά συνδεδεμένα και συνδέονται μακρομόρια μοριακών δεσμών. Ακόμη τηγμένη ή διαλυμένη σεληνίου δεν αποσυντίθεται σε απλά άτομα.

Κόκκινο ή άμορφο σελήνιο, πάρα πολύ, η αλυσίδα του πολυμερούς, αλλά malouporyadochennoy δομή. Στο διάστημα θερμοκρασίας 70-90; C αποκτά ελαστικός ιδιότητες, περνώντας στην ελαστικότητα καουτσούκ από μοιάζει οργανικά πολυμερή.

Carbide, σελήνιο, ή rhinestone. Θερμικά και χημικά σταθερό, επαρκώς ισχυρή χωρική κρύσταλλο. Και πιεζοηλεκτρικό ημιαγωγών. In vitro έλαβε κατά την αντίδραση χαλαζιακής άμμου και άνθρακα σε ηλεκτρική κάμινο σε μία θερμοκρασία περίπου 2000 ° C.

Άλλα πολυμερή σελήνιο:

• Μονοκλινικό σελήνιο - περισσότερα παραγγείλει από άμορφο κόκκινο, αλλά κατώτερη από το γκρι.
• διοξείδιο του σεληνίου, ή (SiO2) n - παριστά ένα τρισδιάστατο σταυρωτά συνδεδεμένο πολυμερές.
• Αμίαντος - πολυμερούς δομής ίνας οξείδιο σεληνίου.

πολυμερή P

Υπάρχουν πολλές τροποποιήσεις του φωσφόρου είναι λευκό, κόκκινο, μαύρο, καφέ, μωβ. Κόκκινο - NP λεπτή κρυσταλλική δομή. Είναι λαμβάνεται με θέρμανση λευκού φωσφόρου χωρίς πρόσβαση του αέρα σε θερμοκρασία 2500; C. Μαύρο φωσφόρου Π Bridgman λαμβάνονται κάτω από τις ακόλουθες συνθήκες: πίεση της 200.000 ατμοσφαιρών σε θερμοκρασία 200 ° C.

ενώσεις φωσφόρου με άζωτο και χλώριο - Fosfornitridhloridy. Οι ιδιότητες αυτών των υλικών ποικίλουν με την αύξηση της μάζας. Και μειώνει τη διαλυτότητά τους σε οργανικές ουσίες. Όταν το μοριακό βάρος του πολυμερούς φθάνει αρκετές χιλιάδες μονάδες, σχηματίζεται ελαστική ουσία. Αυτό είναι το μόνο αρκετά ανθεκτικό στη θερμότητα λάστιχο χωρίς άνθρακα. Είναι καταστρέφεται μόνο σε θερμοκρασίες πάνω από 350 ° C.

συμπέρασμα

Ανόργανα πολυμερή με την πλειοψηφία - της ύλης με μοναδικά χαρακτηριστικά. Χρησιμοποιούνται στην κατασκευή, την κατασκευή, την ανάπτυξη καινοτόμων και ακόμη επαναστατικό υλικό. Καθώς η μελέτη των ιδιοτήτων της NP-γνωστών και νέων, το πεδίο εφαρμογής τους επεκτείνεται.