Полимеры

Что такое полимеры

Полимеры — это высокомолекулярные вещества, молекулы которых состоят из множества повторяющихся звеньев, соединённых в длинные цепи. Маленькая молекула, из которой строится цепь, называется мономером, а повторяющийся фрагмент в готовой цепи — структурным звеном. Число звеньев в цепи называют степенью полимеризации. Именно огромная длина молекул придаёт полимерам прочность, эластичность и способность образовывать плёнки и волокна.

Происхождение: природные и синтетические

По происхождению полимеры делят на две большие группы. Природные созданы живой природой: это белки, целлюлоза, крахмал, натуральный каучук. Синтетические человек получает на химических заводах из продуктов переработки нефти и газа: полиэтилен, поливинилхлорид, капрон.

Как получают полимеры

Существует два главных способа. Полимеризация — звенья соединяются за счёт разрыва двойных связей, при этом не выделяется побочных веществ. Поликонденсация — цепь строится с выделением низкомолекулярного продукта, чаще всего воды.

Разберём полимеризацию этилена в полиэтилен:

Двойная связь в этилене раскрывается, и молекулы «сшиваются» в длинную цепь. По похожей схеме из пропилена получают полипропилен, а из винилхлорида — поливинилхлорид.

Пластмассы, каучуки и волокна

По применению синтетические полимеры удобно делить на три класса. Пластмассы — твёрдые материалы, которым при нагревании можно придать форму (полиэтилен, полистирол). Каучуки — эластичные полимеры; после вулканизации серой они превращаются в резину. Волокна — полимеры, вытянутые в тонкие нити (капрон, лавсан, природная целлюлоза в хлопке).

Частые ошибки.
• Путают мономер и структурное звено: у этилена мономер CH2=CH2 с двойной связью, а звено –CH2–CH2– уже без неё.
• Считают полимеризацию и поликонденсацию одним и тем же: при поликонденсации обязательно выделяется побочное вещество (вода), при полимеризации — нет.
• Думают, что резина и каучук — одно вещество; резина получается из каучука только после вулканизации.
• Относят целлюлозу к синтетическим полимерам, хотя это природный полимер.

Свойства и значение

Полимеры лёгкие, не проводят ток, устойчивы к воде и многим химическим веществам. Эти качества сделали их основой современной промышленности: упаковка, изоляция проводов, детали машин, одежда. Обратная сторона — медленное разложение в природе, поэтому всё важнее становятся переработка и создание биоразлагаемых полимеров.

Кратко о главном

• Полимер — длинная цепь из повторяющихся звеньев; исходное вещество называется мономером.
• По происхождению полимеры бывают природными и синтетическими.
• Получают их полимеризацией (без побочных веществ) и поликонденсацией (с выделением воды).
• По применению различают пластмассы, каучуки и волокна.
• Резину получают из каучука вулканизацией, а целлюлоза — это природный полимер.