ما هي فكرة البلمرة التسلسلية في صناعة اللدائن

1 إجابة واحدة
موظفة دعم فني
هندسة زراعية

البلمرة عبارة عن عمليات كيميائية تجمع من خلالها الجزيئات الصغيرة والبسيطة تسمى هذه الجزيئات المونمرات، ومن خلال عملية البلمرة ترتبط المونمرات مع بعضها على شكل سلاسل لتكون جزيئات عضوية، وبهذه العملية تكون قد اكتسبت خصائص فيزيائية وكيميائية جديدة مختلفة كليًا عن خصائص المركبات المونة لها.

للبوليمرات أنوع

  • البولميرات الطبيعية: تتواجد في الطبيعة على شكل بروتينات أو نشاء أو سيليلوز، وهي تتنوع بالمصدر فمنها الحيواني ومنها النباتي.
  • البوليمرات الاصطناعية: وهي نتيجة تركيبات كيميائية في المختبرات والمصانع كالبلاستيك والمطاط الصناعي.
  • البوليمرات الشبه صناعية: تكون هذه البوليمرات مصدرها طبيعي ويتم معالجتها في المختبرات من خلال عمليات التفاعل الكيميائي، بحيث يتم تغير بنيتها لتصبح قابلة للاستخدام للغرض المنشودة له.

أنواع تفاعلات البلمرة:

البلمرة المتسلسلة (إضافة): وهي عبارة عن تفاعلات كيميائية تتم بين عدد كبير من جزيئات مركب واحد بسيط وغير مشبع، بحيث تتجمع مع بعضها، لتشكل جزيء مختلف تمامًا، وهو مركب ومشبع، وله نفس الصيغة الأصلية للمركب الأساسي، والمواد الناتجة بهذه الطريقة أكياس البلاستيك، والألعاب، والعازل الكهربائي، والسجاد، والأمتعة، والملابس الرياضية،والأنابيب.

n CH 2 = CH 2 → [ CH 2 CH 2 ] n

بحيث بنية الهيكل المكونة من وحدات المونومر، وكل جزئ مونومر مكون من جزئين كربون متصلان برابطة مزدوجة، وأربع ذرات هيدروجين، وتمتد الوحدات في كل اتجاه، فمثلًا عند بلمرة الإثيلين تتشكل آلاف جزيئات الإثيلين معًا، وذلك عند ضغط عالي مع وجود الأوكسجين كبادئ.

تمر تفاعلاتها بثلاث خطوات:

  • بدء السلسلة: يتم التفاعل بين الأوكسجين وبين الهيدروكربون غير المشبع أو الإيثين وذلك لينتج عنه بروكسيد عضوي، والبيروكسيد العضوي يتكون من جزيئات تفاعلية تحوي على روابط مفردة من الأكسجين وهي ضعيفة جدًا بحيث تتكسر بسهولة، لينتج الجذور الحرة، بالإضافة لذلك يمكن إضافة بيروكسيدات عضوية أخرى إلى الإيثين بديلًا عن استخدام الأوكسجين، في هذه العملية ينتج نوع من الجذور الحرة المختلفة بحيث تبدأ بالتفاعل بناءً على المصدر.
  • انتشار السلسلة: إن يوجد زوجين من الإلكترونات في جزئ الإيثينCH 2 = CH 2 غير متشابهان،

مع العلم أنهما يشكلان الرابطة المزدوجة، بحي يتم تثبيت زوج واحد بشكل آمن ما بين نواتي الكربون في رابطة سيجما، ويتم وضع الزوج الآخر بشكل شبه حر في مدار فوق أو تحت رابطةπ ، لا تتأثر رابطة سيجما، أما أحد الإلكترونات في الرابطةπ، فالجذر الحر للرابطة يستخدم في تشكيل رابطة جديدة وبينها وبين ذرة كربون اليسرى، وينتقل إلكترون آخر إلى ذرة الكربون اليمنى، وهذه الرابطة الجديدة المتشكلة أقوى من الرابطةπ ، وكلما زادت الطاقة زاد استقرار النظام.

  • إنهاء السلسلة: مع نمو السلسلة لا بد من التقاء جذرين حرين وبذلك يتوقف تطور السلسلة، فالسلسلة مصنوعة بطريقة عشوائية، كما أن البولي الإيثين يتركب من سلسلة هي خليط من أجزاء مختلفة الأحجام وأطوال مختلفة.

البلمرة بالتكاثف: تتم من خلال تفاعلات كيميائية يرتبط فيها جزيئات المونمرات بعضها مع بعض، مع فقد جزيء صغير أو جزيء ماء، مثل تحضير البولي إيميد (النايلون 66)، وهو عبارة عن تفاعل مجموعتين وظيفيتين من حمض الكربوكسيل مع مجموعتين وظيفيتين من حمض الأمين، حيث يتم نزع جزئ الهيدروكسيد من الكربوكسيل وذرة الهيدروجين من الأمين، بحيث يتكون جزئ الماء ومجموعة الأميد.

أكمل القراءة

0

هل لديك إجابة على "ما هي فكرة البلمرة التسلسلية في صناعة اللدائن"؟