Back to the topics list

polimeri

Uvod u polimere

Polimeri su velike molekule koje se sastoje od ponavljajućih strukturnih jedinica poznatih kao monomeri. Kroz proces koji se zove polimerizacija, ti se monomeri međusobno povezuju, tvoreći lance koji mogu varirati u duljini, strukturi i složenosti. Polimeri igraju ključnu ulogu u prirodnim i sintetičkim kontekstima, uključujući biologiju, medicinu, inženjerstvo i svakodnevne proizvode.

Prirodni naspram sintetičkih polimera

Polimeri se dijele u dvije glavne kategorije: prirodne i sintetske . Prirodni polimeri , kao što su celuloza, DNK i proteini, nalaze se u prirodi i igraju bitnu ulogu u biološkim funkcijama. Sintetske polimere , s druge strane, stvaraju ljudi i uključuju plastiku poput polietilena, polistirena i polivinil klorida (PVC).

Kemija iza polimera

U središtu kemije polimera je koncept monomera , male molekule koja se može vezati na druge monomere i formirati polimer. Dva primarna tipa procesa polimerizacije su adicijska polimerizacija i kondenzacijska polimerizacija .

• Adicijska polimerizacija uključuje spajanje monomera bez gubitka bilo koje molekule. Klasičan primjer je polimerizacija etilena u polietilen, predstavljena jednadžbom: \(n(CH_2=CH_2) \rightarrow (-CH_2-CH_2-)_n\)
• Kondenzacijska polimerizacija uključuje spajanje monomera uz gubitak male molekule, obično vode. Primjer je stvaranje najlona iz kiseline i amina.

Svojstva polimera

Svojstva polimera ovise o njihovoj strukturi i sastavu. Oni se mogu općenito klasificirati u termoplaste i termoreaktivne polimere .

• Termoplasti su polimeri koji zagrijavanjem postaju mekani, a hlađenjem stvrdnjavaju. Mogu se više puta pretopiti i preoblikovati bez promjene njihovih kemijskih svojstava.
• Termoreaktivni polimeri su polimeri koji zagrijavanjem postaju trajno tvrdi i ne mogu se preoblikovati hlađenjem. Tijekom zagrijavanja prolaze kroz kemijsku promjenu, što sprječava njihovo ponovno taljenje.

Ostala važna svojstva uključuju elastičnost , plastičnost , žilavost i trajnost , koja se jako razlikuju među različitim polimerima.

Primjene polimera

Polimeri imaju širok raspon primjena zbog svojih različitih svojstava. Neke uobičajene primjene uključuju:

• Pakiranje: Polimeri poput polietilena i PVC-a naširoko se koriste u pakiranju robe zbog svoje trajnosti i fleksibilnosti.
• Izgradnja: Polimeri poput polistirena i poliuretanske pjene koriste se kao izolacijski materijali u zgradama.
• Zdravstvo: biokompatibilni polimeri koriste se u medicinskim uređajima, implantatima i sustavima za kontroliranu isporuku lijekova.
• Elektronika: Polimeri poput polianilina i politiofena koriste se u razvoju organskih poluvodiča i solarnih ćelija.

Utjecaj na okoliš i održivost

Raširena uporaba sintetičkih polimera, posebice plastike, izazvala je zabrinutost u pogledu onečišćenja okoliša i održivosti. Napori za rješavanje ovih problema uključuju razvoj biorazgradivih polimera, recikliranje i metode održive sinteze polimera.

Zaključak

Polimeri igraju nezamjenjivu ulogu u modernom društvu, s primjenama koje dotiču gotovo svaki aspekt svakodnevnog života. Razumijevanje kemije polimera, uključujući njihovu sintezu, svojstva i primjenu, omogućuje razvoj novih materijala koji zadovoljavaju specifične potrebe. Kako se krećemo prema održivijoj budućnosti, proučavanje polimera i dalje će biti ključno polje, uravnotežujući prednosti upotrebe polimera s potrebom zaštite našeg okoliša.