Co to jest polimer?

Jeśli kiedykolwiek stworzyłeś długi papierowy łańcuch, masz już wizualny obraz polimeru. Termin pochodzi od greckich słów poly , oznaczających „wiele” i meros , oznaczających „część”. Połącz te dwa elementy, a otrzymasz „wiele części”. Najprostsza definicja polimeru to długi łańcuch utworzony przez połączenie wielu mniejszych cząsteczek, zwanych monomerami [źródło: Larsen ].

Podczas gdy papierowy łańcuch przedstawia prosty obraz polimeru, w praktycznych zastosowaniach polimery mają znacznie większe zastosowania. Stanowią elementy wielu przedmiotów codziennego użytku: pojemników plastikowych, wyrobów nylonowych, gumowych opon i wielu innych.

Aby zrozumieć polimery, musimy najpierw poznać monomer, czyli pojedynczą cząsteczkę, która ma zdolność łączenia się z co najmniej dwoma innymi monomerami. Proces łączenia nazywany jest polimeryzacją , w której dwie oddzielne cząsteczki tego samego lub różnych typów łączą się, dzieląc pary elektronów. Ten związek tworzy wiązanie kowalencyjne [źródło: Larsen ].

Gdy monomery łączą się z innymi monomerami w procesie tworzenia wiązań kowalencyjnych, tworzą większe cząsteczki, zwane polimerami. Słowo polimer reprezentuje dowolną nieokreśloną liczbę jednostek monomeru - dowolną ilość większą niż jeden [źródło: Britannica ].

Liczba wiązań utworzonych przez monomery decyduje o wynikowej strukturze chemicznej polimeru. Jeśli monomer wiąże się tylko z dwiema innymi cząsteczkami, w rezultacie powstaje struktura podobna do łańcucha. Jeśli łączy się z trzema lub więcej cząsteczkami, wtedy mogą powstać trójwymiarowe, usieciowane struktury [źródło: Innovate Us ].

Polimery mogą występować naturalnie lub możemy je wytwarzać. Dwa typowe przykłady naturalnego polimeru to podstawowe związki chemiczne definiujące życie: kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA) i kwas rybonukleinowy (RNA). Inne naturalnie występujące polimery obejmują jedwab, wełnę, włosy, paznokcie, paznokcie, celulozę i proteiny.

Polimery wytworzone przez człowieka są często nazywane tworzywami sztucznymi; można je kształtować i formować w różne formy do wielu zastosowań domowych i przemysłowych. Większość polimerów syntetycznych pochodzi z ropy naftowej, a różne typy obejmują nylon, polietylen, poliester, sztuczny jedwab, teflon i żywicę epoksydową. Wszystkie plastikowe lub gumowe przedmioty, które napotykasz codziennie, są rodzajem polimeru [źródło: Larsen ].

Pochodzenie sztucznych polimerów sięga Ameryki Środkowej i starożytnych Azteków, Olmeków i Majów, którzy stworzyli formę gumy, łącząc naturalny lateks występujący w roślinach z sokiem z winorośli powoju [źródło: Kaufman ]. Powstała guma była bardziej giętka niż kruchy lateks i była używana do produkcji sandałów, a także piłek do ceremonialnych gier. Około 3000 lat po tym, jak Amerykanie z Ameryki Środkowej grali w piłkę, Charles Goodyear połączył naturalny kauczuk z siarką, tworząc wulkanizowaną gumę, polimerową substancję nadal popularną dziś - nazwę Goodyear można rozpoznać po marce opon samochodowych.

W trakcie dnia zatrzymaj się i rozważ wszystkie otaczające Cię struktury. Aż trudno uwierzyć, że plastikowy pojemnik na lemoniadę, etui wokół smartfona czy opony, które zaprowadzą Cię tam, gdzie chcesz, są wynikiem połączenia maleńkich pojedynczych monomerów, które tworzą polimery. Siła w liczbach, prawda?

Powiązane artykuły