Неоргански полимери: примјери и примјене

У природи постоје елементарни органски, органски и неоргански полимери. Неоргански укључују материјале чији је главни ланац неоргански, а бочне гране нису угљоводонични радикали. Елементи група ИИИ-ВИ периодичног система хемијских елемената највероватније формирају полимере неорганског порекла.

Класификација

Активно проучавају органске и неорганске полимере, одређују се њихове нове карактеристике, тако да јасна класификација ових материјала још није израђена. Међутим, могуће је идентификовати одређене групе полимера.

У зависности од структуре:

• Линеар;
• Стан;
• Бранцхед;
• Полимерна мрежа;
• Тродимензионални и други.

У зависности од атома главног ланца који формирају полимер:

• Хомоцхаин тип (-М-) н - састоји се од једне врсте атома;
• Хетероцхаин тип (-МЛ-) н - састоји се од различитих типова атома.

У зависности од поријекла:

• Природно;
• Вештачко.

Да би се класификовале као неорганске полимере супстанце које су макромолекуле у чврстом стању, оне такође морају имати дефинитивну анизотропију просторне структуре и одговарајуће особине.

Главне карактеристике

Уобичајени су хетерохемијски полимери у којима се замењују електропоситивни и електронегативни атоми, на пример Б и Н, П и Н, Си и О. Хетерохејни неоргански полимери (НП) се могу добити реакцијама поликондензације. Поликондензација оксоаниона се убрзава у киселом медију, а поликондензација хидратизованих катјона је у алкалној. Поликондензација се може извести и у раствору и у чврстим састојцима у присуству високе температуре.

Многи хетерохињски неоргански полимери могу се добити само у условима синтезе високе температуре, на пример, директно из једноставних супстанци. Формирање карбида, које су полимерна тела, долази када одређени оксиди комуницирају са угљеником, али иу присуству високе температуре.

Дуги хомоцхаин ланци (са степеном полимеризације н> 100) формирају угљеник и п-елементе групе ВИ: сумпор, селен, телуриј.

Неоргански полимери: примјери и примјене

Специфичност НП лежи у формирању полимерних кристалних тела са правилном тродимензионалном структуром макромолекула. Присуство крутог оквира хемијских веза омогућава таква једињења са значајном тврдоћом.

Ова својина дозвољава употребу неорганских полимера као абразива. Употреба ових материјала нашла је најширу примену у индустрији.

Изузетна хемијска и топлинска отпорност НП-а је такође вриједна својина. На пример, ојачавајућа влакна направљена од органских полимера су стабилна у ваздуху на температури од 150-220 ° Ц. У међувремену, боранско влакно и његови деривати остају стабилни до температуре 650 ° Ц Због тога неоргански полимери обећавају стварање нових хемијски и термички стабилних материјала.

Практичан значај има и НП, који су и апроксимирајућа својства органским и задржавају њихова специфична својства. Таква су фосфати, полифосфазени, силикати, полимерни оксиди сумпора са различитим бочним групама.

Полимери угљеника

Задатак: "Наведите примере неорганских полимера", - често се налазе у уџбеницима о хемији. Смјељно је изврсити с поменутим најзаступљенијим НП-дериватима угљеника. Ово укључује материјале са јединственим карактеристикама: дијаманти, графит и карабин.

Карбина је уметно створен, слабо проучаван линеарни полимер са непрекидним индикаторима јачине, који није инфериоран, али према броју студија и супериорнији од графена. Међутим, карабин је мистериозна супстанца. На крају крајева, сви научници не препознају његово постојање као независни материјал.

Вањски изгледа као метал-кристални црни прах. Има полупроводничке карактеристике. Електрична проводљивост карбина је значајно повећана акцијом светлости. Она не губи ове особине чак и при температурама до 5000 ° Ц, што је много веће него код других материјала сличне намене. Примљени материјал у 60-им В.В. Корсхак, А.М. Сладков, В.И. Касатоцхкин и Иу.П. Кудриавтсев каталитичком оксидацијом ацетилена. Најтежа ствар била је одређивање врсте веза између атома угљеника. Након тога, супстанца је добијена само са двоструким везама између атома угљеника на Институту органоелементних једињења Академије наука СССР. Ново једињење названо је поликамулен.

Графит - у овом материјалу, полимерно наручивање се пропагира само у равни. Њени слојеви нису повезани хемијским везама, већ слабим интермолекуларним интеракцијама, тако да врше топлоту и струју и не преносе светлост. Графит и његови деривати су чести неоргански полимери. Примери њихове употребе: од оловака до нуклеарне индустрије. Оксидирајући графит, могуће је добити средња средства за оксидацију.

Диамонд - његове особине су фундаментално другачије. Диамонд је просторни (тродимензионални) полимер. Сви атоми угљеника су спојени снажним ковалентним везама. Зато што је овај полимер изузетно издржљив. Дијамант не врши струју и топлоту, има транспарентну структуру.

Борни полимери

Ако су вам постављени питања о томе који су вам неоргански полимери познати, слободно одговорите - борне полимере (-БР-). Ово је прилично широка класа НП, која се широко користи у индустрији и науци.

Борон карбид - његова формула изгледа исправније (Б12Ц3) н. Његова елементарна ћелија је ромбоедрална. Оквир формира дванаест ковалентно везаних атома бора. А усред тога - линеарна група од три ковалентно везана атома угљеника. Као резултат, формира се веома јака структура.

Бориде - њихови кристали се формирају као горњи карбид. Најодрживији од њих је ХфБ2, који се топи само на температури од 3250 ° Ц. Највећу хемијску отпорност означава ТаБ2 - не утичу ни на киселине нити на њихове мешавине.

Борон нитрид - често се назива бели талк за сличност. Ова сличност је стварно само спољна. Структурно, то је слично графиту. Добива се загревањем бора или његовог оксида у атмосфери амонијака.

Боразон

Елбор, боразон, циборите, кингсонгите, цубоните су суперорганизовани неоргански полимери. Примјери њихове употребе: производња брусних точкова, абразивних материјала, прераде метала. То су хемијски инертне супстанце на бору. Тврдоћа је ближа другим материјалима него дијаманти. Конкретно, боразон оставља огреботине на дијаманту, а други такође оставља огреботине на кристалима боразона.

Међутим, ови НП имају неколико предности у односу на природне дијаманте: они имају високу термичку стабилност (издржавају температуре до 2000 ° Ц, дијамант се такође разбија на 700-800 ° Ц) и високу отпорност на механички стрес (они нису тако крхки). Боразон је добијен на температури од 1350 ° Ц и притиску 62.000 атмосфера од стране Роберт Венторф 1957. године. Слични материјали научника из Ленинграда добили су 1963. године.

Неоргански полимери сумпора

Хомополимер - ова модификација сумпора има линеарни молекул. Супстанца није стабилна, када температура флуктуира, распада се у октаедричне цикле. Формира се у случају оштре хлађења талине сумпора.

Полимерна модификација сулфурног анхидрида. Веома сличан азбесту, има влакнасту структуру.

Полимери селена

Сиви селен је полимер са спиралним линеарним макромолекулама уграђеним у паралелу. У ланцима, атоми селена су ковалентно везани, а макромолекуле су везане молекулским везама. Чак се растворени или растворени селен не распада у појединачне атоме.

Црвени или аморфни селен је такође полимер ланца, али мало уређене структуре. У температурном опсегу од 70-90 ° Ц, стиче гумарско својство, пролази у високо еластично стање, што подсећа на органске полимере.

Селен карбид или камени кристал. Термички и хемијски стабилан, довољно јак просторни кристал. Пиезоелектрични и полупроводнички. У вештачким условима, добијена је реакцијом кварцног песка и угља у електричној пећи на температури од око 2000 ° Ц.

Други полимери селена:

• Моноклинични селен - више наручен од аморфног црвеног, али инфериорнији од сивог.
• Селен диоксид, или (СиО2) н - је тродимензионални мрежни полимер.
• Азбест је полимер влакнасте структуре селен оксида.

Полимери фосфора

Постоји много модификација фосфора: бела, црвена, црна, смеђа, љубичаста. Црвена - НП мала-кристална структура. Добија се грејањем бијелог фосфора без приступа ваздуху на температури од 2500 ° Ц. Црни фосфор је добио П. Бридгман под следећим условима: притисак 200.000 атмосфера на температури од 200 ° Ц

Фосфорни хлориди хлориди су једињења фосфора са азотом и хлором. Особине ових супстанци мењају се с повећањем масе. Наиме, њихова растворљивост у органским супстанцама опада. Када молекулска тежина полимера достигне неколико хиљада јединица, формира се гумена супстанца. Ово је једина гума без угљеника отпорна на топлоту. Уништава се само на температурама изнад 350 ° Ц.

Закључак

Неоргански полимери су углавном супстанце са јединственим карактеристикама. Користе се у производњи, у грађевинарству, за развој иновативних и чак револуционарних материјала. Како се проучавају особине познатих НП-а и стварају се нове, опсег њихове примене се шири.