Anorganické polymery: Příklady a aplikace

V přírodě tam organokovové, organické a anorganické polymery. Chcete-li, jsou anorganické látky jsou anorganické páteř a boční větve, nejsou uhlovodíkové zbytky. Tím, že tvoří anorganické polymery jsou velmi šikmé prvky III-VI skupiny periodické soustavy chemických prvků.

klasifikace

Organické a anorganické polymery byly aktivně zkoumány, určuje jejich nové funkce, takže přesné zařazení těchto materiálů nebyl dosud vypracován. Je však možné přidělit určité skupiny polymerů.

V závislosti na struktuře:

• lineární;
• plochý;
• rozvětvený;
• polymerních sítí;
• trojrozměrný a další.

V závislosti na atomy hlavního řetězce, které tvoří polymer:

• Typ gomotsepnye (-M-) n - se skládají z jednoho druhu atomů;
• typ hetero (-ML-) n - se skládají z různých typů atomů.

V závislosti na původu:

• přírodní;
• umělý.

Pro zařazení do anorganických polymerních látek, které jsou v pevném stavu jsou makromolekuly, také musí mít určitou anizotropie ve své prostorové struktury a odpovídající vlastnosti.

Klíčové vlastnosti

Běžnější jsou heterochain polymery, ve kterém je střídavě elektropozitivní a elektronegativní atomy, jako je například B a N, P a N, Si a O. Získat hetero anorganických polymerů (np) pomocí polykondenzační reakce. Polykondenzace oksoanionami zrychlil v kyselém prostředí, a polykondenzace hydratované kationty - v alkalických roztocích. Polykondenzace se může provádět jak v roztoku a na pevné látky v přítomnosti vysoké teplotě.

Mnoho z hetero anorganických polymerů lze získat pouze v syntéze s vysokou teplotou, například, přímo od jednoduchých látek. Tvorba karbidů, což jsou polymerní tělesa se vyskytuje v interakci některých oxidů uhlíku, jakož i v přítomnosti vysoké teplotě.

Gomotsepnye s dlouhým řetězcem (se stupněm polymerace n> 100), forma uhlíku a p-VI skupina prvků síra, selen, telur.

Anorganické polymery: Příklady a Aplikace

Specifičnost NP je tvorba polymerních krystalické materiály s pravidelným trojrozměrné struktury makromolekul. Přítomnost pevného skeletu chemických vazeb, takové sloučeniny značnou tvrdostí.

Tato vlastnost umožňuje použít jako brusiva, anorganických polymerů. Použití těchto materiálů našel široké uplatnění v průmyslu.

Výjimečná chemická a tepelná odolnost IR je také cenná vlastnost. Například, výztužná vlákna jsou vyrobena z organických polymerů jsou stabilní na vzduchu na teplotu 150-220? C. Mezitím, bor vláken a jeho deriváty jsou stabilní do teploty 650? C To je důvod, proč se anorganické polymery jsou slibné pro vývoj nových chemických a žáruvzdorných materiálů.

Praktický význam mají také NP, které jsou obě v blízkosti vlastností na organickou a zachovat jejich specifické vlastnosti. Mezi ně patří fosfáty, polyfosfazeny, křemičitany, polymerní oxidy síry s různými postranními skupinami.

polymery uhlíku

Úkol: „Dej příklady anorganických polymerů“ - běžně vyskytují v učebnicích chemie. Je vhodné jej provádět s odkazem na nejvýznamnějších NP - derivátů uhlíku. Koneckonců, zahrnuje materiály s unikátními vlastnostmi: diamant, grafit, karabiny.

Carbyne - uměle vytvořené, špatně studoval lineární polymer s nepřekonatelnou hodnoty pevnosti, které nejsou pod, a některé studie a vynikající grafenu. Nicméně, karabina - tajemná substance. Ne všichni vědci akceptovat jeho existenci jako nezávislý prvek.

Vypadá to, že černý prach kovu krystalický. Má polovodivé vlastnosti. Vodivost carbyne výrazně zvyšuje působením světla. Neztrácí tyto vlastnosti i při teplotách až do 5000? C, což je mnohem vyšší než u jiných materiálů, jako účel. Připravený materiál 60 V. Korshak, AM Sladkov, VI Kasatochkin a YP Kudryavtsev acetylen katalytickou oxidací. Nejtěžší bylo zjistit vytvářet vazby mezi atomy uhlíku. Následně se látka byla získána pouze dvojných vazeb mezi atomy uhlíku, na Institutu organokovových sloučenin Akad. Nová sloučenina pojmenované polikumulen.

Grafit - za materiál polymeru uspořádání se použije pouze v rovině. Její vrstvy nejsou spojeny chemickými vazbami a slabší mezimolekulárních interakcí, tak to vede teplo a proud a nepřenáší světlo. Grafit a její deriváty - zcela běžné anorganické polymery. Příklady využití: od tužky k jaderné energetice. Oxidační grafit, mohou být získány oxidačních meziproduktů.

Diamond - její vlastnosti jsou zásadně odlišné. Diamant je prostorová (trojrozměrný) polymeru. Všechny atomy uhlíku vázané k sobě silnými kovalentními vazbami. Vzhledem k tomu, že polymer je extrémně odolný. Diamant je nevodivé a teplo, má transparentní strukturu.

boru polymery

Pokud se zobrazí dotaz, co anorganické polymery jsou známé pro vás, klidně reagovat - boru polymery (-BR-). Jedná se o poměrně široká třída NP, široce používané v průmyslu a vědě.

karbidu boru - vypadá správný vzorec (B12C3) n. Jeho jednotka buňka - rhombohedral. Rám formy dvanácti atomů boru jsou kovalentně spojeny. V jeho středu - lineární skupiny tří kovalentně vázaných atomů uhlíku. Výsledkem je velmi robustní konstrukce.

Boridy - jejich krystaly jsou vytvořeny jako výše popsaného karbidu. Většina z nich jsou odolné HfB2, který taje teprve při teplotě 3250 ° C, Největší chemická stabilita poznamenat tab2 - to neplatí žádné kyseliny nebo jejich směsí.

Nitrid boru - často nazýván bílý mastek podobnosti. Tato podobnost je opravdu povrchní pouze. Konstrukčně je podobný grafitu. Příjem se zahříváním nebo oxid boritý v atmosféře amoniaku.

borazon

Elbor, Borazon, Kibora, kingsongit, CUBONE - Ultra tvrdé anorganické polymery. Příklady využití: výroba brusných kotoučů, brusných materiálů, zpracování kovů. Je chemicky inertní látky na bázi boru. Tvrdost v blízkosti diamantových jiných materiálů. Zejména borazon nechte škrábance na diamantu, druhý také ponechává škrábance na borazon krystalů.

Nicméně, tyto NP mají několik výhod oproti diamanty: mají velkou tepelnou odolnost (odolávat teplotám až do 2000 ° C, že diamant je degradována v dávkách v rozmezí 700-800 ° C) a vysokou odolnost proti mechanickému namáhání, (nejsou křehké). Borazon byla získána při teplotě 1350 ° C a tlaku 62000 Wentorf atmosfér Roberta 1957 roku. Podobné materiály Leningrad vědci byly přijaty v roce 1963.

Anorganické síry polymery

Homopolymer - tato úprava síra má lineární molekuly. Látka není stabilní při kolísání teploty spadá do oktaedrických cyklů. Tvořil v případě kalení roztavené síry.

modifikace Polymer oxidu siřičitého. Velmi podobné azbestu, vláknité struktury.

selenu polymery

Šedá selen - polymer se spirálovými lineárních makromolekul vložené paralelně. Řetězy atomů selenu jsou kovalentně spojeny a spojený makromolekuly molekulárních vazeb. Dokonce i roztavený nebo rozpuštěný selen nerozkládá na jednotlivé atomy.

Červené nebo amorfní selen, také, polymerní řetězec, ale malouporyadochennoy struktura. V teplotním rozmezí 70-90? C získává vlastnosti kaučuku, procházející v gumárenské pružnosti než podobá organické polymery.

Carbide, selen, nebo drahokamu. Tepelně a chemicky stabilní, dostatečně robustní prostorové krystal. A piezoelektrický polovodičů. In vitro obdržel při reakci křemenného písku a uhlíku v elektrické peci při teplotě kolem 2000 ° C,

Další selenu polymery:

• Monoclinic selen - více objednal než amorfní červená, ale horší než šedá.
• Oxidu seleničitého, nebo (SiO 2) n - představuje trojrozměrný zesítěný polymer.
• Azbest - polymerní vláknitá struktura oxidu selenu.

fosforu polymery

Existuje mnoho modifikací fosforu jsou bílá, červená, černá, hnědá, fialová. Červená - NP jemná krystalická struktura. Získává se zahříváním bílého fosforu bez přístupu vzduchu při teplotě 2500? C. Černá fosforu P. Bridgman získány za následujících podmínek: tlak 200,000 MPa při teplotě 200 ° C,

sloučeniny fosforu s dusíkem a chloru - Fosfornitridhloridy. Vlastnosti těchto materiálů se mění s rostoucí hmotností. A to snižuje jejich rozpustnost v organických látkách. Pokud je molekulová hmotnost polymeru dosahuje několik tisíc jednotek, vytvoří gumovou látku. Toto je jediný dostatečně bezuhlíkový tepelně odolná pryž. To je zničena pouze při teplotách nad 350 ° C,

závěr

Anorganické polymery ve většině - hmoty s unikátními vlastnostmi. Jsou používány ve zpracovatelském průmyslu, stavebnictví, rozvíjet inovativní a dokonce revoluční materiály. Jako studium vlastností NP-známé a nové, jejich rozsah se rozšiřuje.