Anorganski polimeri: primjeri i primjeri

U prirodi su organoelementalni,organskih i anorganskih polimera. Da su anorganski materijali su anorganski okosnica i bočne grane nisu ugljikovodične radikale. Tvorbom anorganskih polimera najviše nagnute elementi III-VI skupine periodnog sustava kemijskih elemenata.

klasifikacija

Organski i anorganski polimeri su aktivniistražuju se njihova nova svojstva, tako da jasna klasifikacija ovih materijala još nije izrađena. Međutim, moguće je identificirati određene skupine polimera.

Ovisno o strukturi:

• linearan;
• ravan;
• razgranata;
• polimerna mreža;
• trodimenzionalni i drugi.

Ovisno o glavnim lancima atoma koji tvore polimer:

• Homochain tip (-M-) n - sastoji se od jedne vrste atoma;
• heterokain tip (-M-L-) n - sastoji se od različitih vrsta atoma.

Ovisno o podrijetlu:

• prirodni;
• umjetno.

Za upućivanje na anorganske polimere tvari,koji su u krutom stanju makromolekule, također je potrebno imati u njima određenu anizotropiju prostornu strukturu i odgovarajuća svojstva.

Glavne značajke

Češće su hetero-lanacpolimeri u kojima je izmjenjivanje elektropozitivna i elektro-atoma, kao što su B i N, P, Si i N i O. dobiti hetero anorganske polimere (NP), pomoću reakcije polikondenzacije. Polikondenzacija oksoanionami ubrzano u kiselom okruženju, a hidrirani polikondenzacija katione - u alkalna. Polikondenzacija se može izvesti i u otopini i u krutinama u prisutnosti visoke temperature.

Mnogi heterokaini anorganski polimerimogu se dobiti samo u uvjetima visoke temperature sinteze, na primjer, izravno od jednostavnih tvari. Oblikovanje karbida, koji su polimerna tijela, nastaje kada određeni oksidi djeluju zajedno s ugljikom, kao i u prisutnosti visoke temperature.

Dugi homokupni lanci (s stupnjem polimerizacije n> 100) tvore ugljik i p-elemente skupine VI: sumpor, selen, telurij.

Anorganski polimeri: primjeri i primjeri

Specifičnost NP leži u formiranju polimerakristalnih tijela s redovitom trodimenzionalnom strukturom makromolekula. Prisutnost krutog okvira kemijskih veza osigurava takve spojeve znatne tvrdoće.

Ova svojstva omogućuju upotrebu anorganskih polimera kao abrazivnih materijala. Korištenje ovih materijala pronašlo je najširu primjenu u industriji.

Iznimna kemijska i toplinska otpornostNP je također vrijedna imovina. Na primjer, armiranje vlakana načinjenih od organskih polimera stabilno je u zraku na temperaturu od 150-220 ° C U međuvremenu, bonsko vlakno i njegovi derivati ​​ostaju stabilni do temperature od 650 ° C. Zato se anorganski polimeri obećavaju za stvaranje novih kemijski i toplinski stabilnih materijala.

Praktična vrijednost također ima NP, kojiIstodobno se približavaju svojstvima na organske i zadržavaju specifična svojstva. Takvi uključuju fosfate, polifosfazene, silikate, sumporne polimere okside s različitim bočnim skupinama.

Karbonski polimeri

Mjesto radnje: "Dajte primjere anorganskih polimera", - često se nalaze u udžbenicima o kemiji. To je prikladno izvesti uz spomen najznačajnijih NP-derivata ugljika. To uključuje materijale s jedinstvenim karakteristikama: dijamanti, grafit i karabin.

Carbin - umjetno stvoren, malo proučavanlinearni polimer s nenadmašnim pokazateljima čvrstoće, a ne inferiorni, već prema brojnim studijama i superiorniji od grafena. Međutim, karbin je tajanstvena tvar. Uostalom, svi znanstvenici ne prepoznaju njegovo postojanje kao nezavisni materijal.

Izvana izgleda poput metalnog kristalacrni prah. Ima poluvodička svojstva. Električna vodljivost karbida uvelike se povećava djelovanjem svjetlosti. Ne gubi takva svojstva čak ni na temperaturama do 5000 ° C, što je znatno više nego kod ostalih materijala slične namjene. Materijal je dobiven u 60-im godinama V.V. Korshak, A.M. Sladkov, V.I. Kasatochkin i Yu.P. Kudryavtsev katalitičkom oksidacijom acetilena. Najteža je stvar bila odrediti vrstu veza između ugljikovih atoma. Zatim je tvar dobivena samo s dvostrukim vezama između ugljikovih atoma u Institutu za organsko spojeve SSSR akademije znanosti. Novi spoj nazvan je polikamulen.

Grafit - u ovom polimernom materijalunaručivanje se širi samo u ravnini. Njegovi slojevi nisu povezani kemijskim vezama, već slabim intermolekularnim interakcijama, tako da provode toplinu i struju i ne prenose svjetlost. Grafit i njegovi derivati ​​vrlo su česti anorganski polimeri. Primjeri njihove uporabe: od olovaka do nuklearne industrije. Oksidirajući grafit, moguće je dobiti intermedijalne oksidacijske produkte.

Diamond - njegova svojstva su bitno drugačija. Dijamant je prostorni (trodimenzionalni) polimer. Svi atomi ugljika povezani su jakim kovalentnim vezama. Budući da je ovaj polimer iznimno izdržljiv. Diamond ne provodi struju i toplinu, ima prozirnu strukturu.

Boronski polimeri

Ako ste upitani o tome koji su anorganski polimeri poznati, slobodno odgovorite - polimer bora (-BR-). Ovo je prilično opsežna klasa NP, koja se široko koristi u industriji i znanosti.

Boronski karbid - njegova formula izgleda točnija(B12C3) n. Njegova osnovna stanica je romboedarski. Okvir se sastoji od dvanaest kovalentno vezanih atoma bora. A usred nje - linearna skupina od tri atoma ugljika kovalentno vezana. Kao rezultat toga nastaje vrlo jaka struktura.

Boridi - njihovi kristali su oblikovani kaogore opisani karbid. Najviše je otporan na HfB2, koji se samo topi na temperaturi od 3250 ° C. Najveću kemijsku otpornost obilježava TaB2 - ne utječe niti na kiseline niti na njihove mješavine.

Boronski nitrid - često se naziva bijelim talkom zbog sličnosti. Ova sličnost je stvarno samo vanjska. Strukturno je sličan grafitu. Dobiva se zagrijavanjem bora ili njegovog oksida u atmosferi amonijaka.

borazon

Elbor, borazon, cyborite, kingsonite, cubonit -superhard anorganski polimeri. Primjeri njihove primjene: proizvodnja brusnih kola, abrazivnih materijala, obrada metala. To su kemijski inertne tvari bazirane na buri. Tvrdoća je bliža drugim materijalima od dijamanata. Konkretno, borazon ostavlja ogrebotine na dijamant, potonji ostavlja ogrebotine na kristalima borazona.

Međutim, ovi NP-i imaju više prednostiprirodni dijamanti: oni imaju veliku toplinsku otpornost (izdržati temperature do 2000 ° C, dijamant se razgrađuju po stopama u rasponu 700-800 ° C) i visoku otpornost na mehanička opterećenja (nisu krhki). Borazon je dobiven pri temperaturi od 1350 ° C i tlaku od 62.000 atmosfere Robert Wentorf 1957. Slični materijali znanstvenika Lenjingrada dobiveni su 1963. godine.

Anorganski polimeri sumpora

Homopolimer - ova modifikacija sumpora ima linearnimolekula. Tvar nije stabilna, s temperaturnim oscilacijama raspada se u oktaedarske cikluse. Formira se u slučaju oštrog hlađenja taline sumpora.

Polimerna modifikacija sumpornog anhidrida. Vrlo slična azbestu ima vlaknastu strukturu.

Polimeri selena

Sivi selenij je polimer s spiralnom linijommakromolekule ugniježđene paralelno. U lancima, selenijevi atomi kovalentno su vezani, a makromolekule su povezane molekulskim vezama. Čak i rastopljeni ili otopljeni seleni ne raspadaju se u pojedinačne atome.

Crveni ili amorfni selen također je lančani polimer,ali malo poredane strukture. U temperaturnom području od 70-90 ° C, dobiva gume slična svojstva, prelazeći u visoko elastično stanje, koje nalikuju organskim polimerima.

Selenium karbid ili kristalni kamen. Termički i kemijski stabilan, dovoljno jak kristalni prostor. Piezoelektrični i poluvodiči. Pod umjetnim uvjetima, dobiven je reakcijom kvarcnog pijeska i ugljena u električnoj peći pri temperaturi od oko 2000 ° C

Ostali polimeri selena:

• Monoklinski selen - više poredak nego amorfan crven, ali inferiorni od sive.
• Selenium dioksid, ili (SiO2) n- je trodimenzionalni mrežni polimer.
• Azbest je polimer vlaknaste strukture selenijevog oksida.

Polimeri fosfora

Postoje mnoge izmjene fosfora: bijela, crvena, crna, smeđa, ljubičasta. Crveno - NP je fino zrnatoj strukturi. Dobiva se zagrijavanjem bijelog fosfora bez pristupa zraku pri temperaturi od 2500 ° C. Crni fosfor je dobiven od P. Bridgmana pod sljedećim uvjetima: tlak od 200.000 atmosfere pri temperaturi od 200 ° C

Fosforonitridni kloridi - spojevi fosfora s dušikomi klor. Svojstva tih tvari se mijenjaju s povećanjem mase. Naime, njihova topljivost u organskim tvarima se smanjuje. Kada molekularna težina polimera dosegne nekoliko tisuća jedinica, nastaje gumasta tvar. To je jedina guma koja je bez otporne na toplinu i bez ugljika. Uništava se samo na temperaturama iznad 350 ° C.

zaključak

Anorganski polimeri u većini -tvari s jedinstvenim karakteristikama. Koriste se u proizvodnji, u gradnji, za razvoj inovativnih i čak revolucionarnih materijala. Dok proučavate svojstva poznatih NP-ova i stvarate nove, opseg njihove primjene širi se.