POLIMER SINTETIK: SIFAT, JENIS DAN CONTOH - KIMIA - 2025

The polimer sintetik adalah yang dihasilkan oleh tangan manusia dalam makmal atau skala industri. Secara struktural, mereka terdiri dari penyatuan unit kecil, yang disebut monomer, yang menghubungkan untuk membentuk apa yang dikenali sebagai rantai polimer atau rangkaian.

Bahagian atas yang lebih rendah menggambarkan struktur polimerik jenis "spaghetti". Setiap titik hitam mewakili monomer, dihubungkan dengan satu lagi dengan ikatan kovalen. Penggantian titik menghasilkan pertumbuhan rantai polimer, yang identitinya akan bergantung pada sifat monomer.

Tambahan pula, sebahagian besar monomernya berasal dari petroleum. Ini dicapai melalui serangkaian proses yang terdiri daripada pengurangan ukuran hidrokarbon dan spesies organik lain untuk mendapatkan molekul kecil dan serba boleh sintetik.

Hartanah

Sama seperti struktur polimer yang mungkin berbeza, begitu juga sifatnya. Ini beriringan dengan garis linier, bercabang (tidak ada pada gambar rantai), ikatan dan berat molekul monomer.

Walau bagaimanapun, walaupun terdapat corak struktur yang menentukan sifat polimer - dan oleh itu jenisnya - kebanyakan mempunyai beberapa sifat dan ciri yang sama. Sebilangannya adalah:

- Mereka mempunyai kos pengeluaran yang agak rendah, tetapi kos kitar semula yang tinggi.

- Oleh kerana banyaknya struktur yang dapat ditampung oleh strukturnya, bahan-bahan tersebut bukan bahan yang sangat padat dan, di samping itu, mekanikalnya sangat tahan.

- Bahan ini tidak kimiawi, atau cukup untuk menahan serangan zat berasid (HF) dan asas (NaOH).

- Kekurangan jalur konduksi; oleh itu, mereka adalah pengalir elektrik yang lemah.

Jenis-Jenis

Polimer dapat dikelaskan berdasarkan monomernya, mekanisme pempolimeran, dan sifatnya.

Homopolimer adalah yang terdiri daripada unit monomer satu jenis:

100A => AAAAAAA …

Sementara kopolimer adalah satu yang terdiri daripada dua atau lebih unit monomerik yang berbeza:

20A + 20B + 20C => ABCABCABC…

Persamaan kimia di atas sesuai dengan polimer yang disintesis melalui penambahan. Dalam rangkaian ini, rantai polimer atau rangkaian tumbuh apabila lebih banyak monomer mengikatnya.

Sebaliknya, untuk polimer melalui pemeluwapan, pengikatan monomer disertai dengan pembebasan molekul kecil yang "mengembun":

A + A => AA + p

AA + A => AAA + p…

Dalam banyak pempolimeran p = H ₂ O, seperti yang berlaku dengan polifenol yang disintesis dengan formaldehid (HC ₂ = O).

Mengikut sifatnya, polimer sintetik dapat dikelaskan sebagai:

Termoplastik

Mereka adalah polimer linier atau bercabang sedikit, yang interaksi molekulnya dapat diatasi dengan kesan suhu. Ini menghasilkan pelembutan dan pengacuan mereka, dan menjadikannya lebih mudah dikitar semula.

Termostat

Tidak seperti termoplastik, polimer termoset mempunyai banyak cabang dalam struktur polimernya. Ini membolehkan mereka menahan suhu tinggi tanpa ubah bentuk atau lebur, kerana interaksi antar molekulnya yang kuat.

Elastomer

Mereka adalah polimer yang mampu menahan tekanan luaran tanpa pecah, ubah bentuk tetapi kemudian kembali ke bentuk asalnya.

Ini kerana rantai polimernya bersambung, tetapi interaksi antara molekul di antara mereka cukup lemah untuk memberi tekanan.

Apabila ini berlaku, bahan yang terdistorsi cenderung menyusun rantai dalam susunan kristal, "memperlambat" pergerakan yang disebabkan oleh tekanan. Kemudian, apabila ini hilang, polimer kembali ke susunan amorf asalnya.

Serat

Mereka adalah polimer dengan keanjalan dan kepanjangan yang rendah berkat simetri rantai polimernya dan pertalian yang hebat di antara mereka. Perkaitan ini membolehkan mereka berinteraksi dengan kuat, membentuk susunan kristal linier yang tahan terhadap kerja mekanikal.

Jenis polimer ini dapat digunakan dalam pembuatan fabrik seperti kapas, sutera, bulu, nilon, dll.

Contoh

Nilon

Nylon adalah contoh sempurna polimer jenis berserat, yang mendapat banyak kegunaan dalam industri tekstil. Rantai polimernya terdiri daripada poliamida dengan struktur berikut:

Rantai ini sesuai dengan struktur nilon 6,6. Sekiranya anda mengira atom karbon (kelabu) bermula dan berakhir dengan atom yang melekat pada sfera merah, ada enam.

Begitu juga, terdapat enam karbon yang memisahkan sfera biru. Sebaliknya, sfera biru dan merah sesuai dengan kumpulan amide (C = ONH).

Kumpulan ini mampu berinteraksi melalui ikatan hidrogen dengan rantai lain, yang juga dapat menggunakan susunan kristal berkat keteraturan dan simetri mereka.

Dengan kata lain, nilon mempunyai semua sifat yang diperlukan untuk memenuhi syarat sebagai serat.

Polikarbonat

Ia adalah polimer plastik lutsinar (terutamanya termoplastik) di mana tingkap, lensa, siling, dinding, dan lain-lain dibuat. Gambar di atas menunjukkan rumah hijau yang dibuat dengan polikarbonat.

Seperti apa struktur polimerinya dan dari mana nama polikarbonat berasal? Dalam kes ini, ia tidak merujuk kepada anion CO ₃ ^2- , tetapi kumpulan ini yang mengambil bahagian dalam ikatan kovalen dalam rantai molekul:

Oleh itu, R boleh menjadi jenis molekul apa pun (tepu, tak jenuh, aromatik, dan lain-lain), yang menghasilkan keluarga polimer polikarbonat yang luas.

Polisterin

Ia adalah salah satu polimer yang paling biasa dalam kehidupan seharian. Cawan plastik, mainan, barang komputer dan televisyen, dan kepala manekin pada gambar di atas (serta objek lain) diperbuat daripada polistirena.

Struktur polimerinya terdiri daripada penyatuan n strenes, membentuk rantai dengan komponen aromatik tinggi (cincin heksagon):

Polistirena boleh digunakan untuk mensintesis kopolimer lain, seperti SBS (Poly (styrene-butadiene-styrene)), yang digunakan dalam aplikasi yang memerlukan getah tahan.

Polytetrafluoroethylene

Juga dikenali sebagai Teflon, ia adalah polimer yang terdapat di banyak peralatan dapur dengan tindakan anti-lekat (kuali hitam). Ini membolehkan makanan digoreng tanpa perlu menambah mentega atau lemak lain.

Strukturnya terdiri daripada rantai polimer yang "dilindungi" oleh atom F di kedua sisi. F ini berinteraksi dengan lemah dengan zarah-zarah lain, seperti yang berminyak, menghalangnya melekat pada permukaan kuali.

Rujukan

1. Charles E. Carraher Jr (2018). Polimer sintetik. Diakses pada 7 Mei 2018, dari: chemistryexplained.com
2. Wikipedia. (2018). Senarai polimer sintetik. Diakses pada 7 Mei 2018, dari: en.wikipedia.org
3. Universiti Carnegie Mellon. (2016). Polimer semulajadi vs sintetik. Diakses pada 7 Mei 2018, dari: cmu.edu
4. Pusat Pembelajaran Sains Polimer. (2018). Polimer sintetik. Diakses pada 7 Mei 2018, dari: pslc.ws
5. Yassine Mrabet. (29 Januari 2010). Nilon 3D. . Diakses pada 07 Mei 2018, dari: commons.wikimedia.org
6. Portal Pendidikan. (2018). Sifat polimer. Diakses pada 7 Mei 2018, dari: portaleducativo.net
7. Teks ilmiah. (23 Jun 2013). Polimer sintetik. Diakses pada 7 Mei 2018, dari: textcientificos.com