Презентація Беденок Ніни Трохимівни. Тема Полімери. Каучуки. Гума Требухівська ЗОШ І-ІІІ ступенів

1. ТЕМА УРОКУ:
Полімери. Каучуки.
Гума
Підготувала:
Беденок Ніна Трохимівна

2. Походження
Стереорегулярність
Відношення
до
нагрівання
Форма макромолекул
Склад
основного
ланцюга
Спосіб
отримання

3. Полімери - високомолекулярні сполуки, молекули яких
складаються з безлічі повторюваних структурних ланок
(білки, нуклеїнові кислоти, целюлоза, крохмаль, каучук та
інші органічні речовини).

4. Основні поняття
• Низькомолекулярні сполуки, з яких утворюються
полімери, називаються мономерами.
• Наприклад, пропілен СН2=СH–CH3 є мономером
поліпропілена:
• Група атомів, багаторазово повторювана в ланцюговій
макромолекулі, називається її структурною ланкою.
• ...-CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2-CHCl-...
У формулі макромолекули цю ланку зазвичай виділяють
дужками:(-CH2-CHCl-)n

5. Основні поняття
• Ступінь полімеризації - це число, що показує скільки
молекул мономера поєдналося в макромолекулу.
• У формулі макромолекули ступінь полімеризації зазвичай
позначається індексом "n" за дужками, що включають в
себе структурну (мономерну) ланку:
• n >> 1
• Молекулярна маса макромолекули пов'язана зі ступенем
полімеризації співвідношенням: М (макромолекули) = M
(ланки) • n, де n - ступінь полімеризації, M - відносна
молекулярна маса

6. Стереорегулярні
Нестереорегулярні
Полімери з
довільним
чергуванням
ланок
Полімери з
чергуванням
ланок у певному
порядку
Еластичність
Цис-
форма
Транс-
форма
Стереорегулярність

7. 1. Замісники R
розташовані по одну
сторону від площини
головного ланцюга:
Приклад відрізка ланцюга, що включає 4 ланки,
з'єднаних по типу "голова-хвіст".
2. Замісники R розташовані
по різні сторони від
площини головного
ланцюга:

8. Органічні
(білок)
Неорганічні
(селен,
телур)
Елементо-органічні
(силікон)
Це такі полімери,
які в основному
ланцюзі містять
атоми НЕ
вуглецю, а інших
хімічних
елементів
Склад основного ланцюга

9. Термопластичні
(твердіють
і розм'якшуються)
Термореактивні
(речовину не можна
повернути
в в'язкотекучий стан
нагріванням або
розчиненням)
Відношення до нагрівання

10. Природне
Штучне
Синтетичне

11. Високомолекулярні сполуки
Особливу, дуже важливу, групу органічних
речовин складають високомолекулярні сполуки
(полімери).
Маса їх молекул досягає декількох десятків тисяч
і навіть мільйонів.
Яка роль цих сполук?
По-перше, полімерні речовини є основою життя
на Землі.Органічні природні полімери -
біополімери - забезпечують процеси
життєдіяльності всіх тварин і рослинних
організмів.

12. Біополімери
22.02.2016
Основні типи біополімерів
нуклеїнові
кислоти
(ДНК, РНК)
білки
поліпептиди
полісахариди
(целлюлоза,
крохмаль,
глікоген)
поліізопрени
(натур.
каучук,
гуттаперча
і т.д.)

13. Структурна організація білків.
• Первинна структура -
певна послідовність α-
амінокислотних залишків
у поліпептидному
ланцюзі.
Вторинна структура - конформація
поліпептидного ланцюга, закріплена безліччю
водневих зв'язків між групами NH і С = О. Одна з
моделей вторинної структури - α-спіраль. Інша
модель - β-форма ("складчастий лист"), в якій
переважають межцепних (міжмолекулярні) Н-
зв'язку.

14. • Третинна структура - форма
закрученої спіралі в просторі,
утворена головним чином за
рахунок дисульфідних містків-
SS-, водневих зв'язків,
гідрофобних та іонних
взаємодій.
22.02.2016
Четвертинна структура -
агрегати кількох білкових
макромолекул (білкові
комплекси), утворені за
рахунок взаємодії різних
поліпептидних ланцюгів
Структурна організація білків.

15. Високомолекулярні сполуки
• Цікаво, що з безлічі можливих варіантів природа
"вибрала" всього 4 типи полімерів: По-друге, завдяки
особливим, тільки для них характерним властивостям,
полімери (синтетичні, штучні і деякі природні) широко
використовуються при виготовленні найрізноманітніших
матеріалів:
22.02.2016
П о л і м е р н і м а т е р і а л и
пластмаси каучуки плівкиволокна лаки клеї

16. Композиційні матеріали
• Полімери застосовуються для одержання композиційних
матеріалів, іонообмінних смол (поліелектролітів).
• ...Композиційний матеріал (композит) - це матеріал, в
якому поряд з основною речовиною містяться зміцнюючі
або модифікуючі компоненти.
• До складу композиту входять: сполучна речовина
(зазвичай полімер), наповнювач, пластифікатори,
світло-і термостабілізатори, барвники тощо.
• Міцність полімерних композицій, що містять
наповнювач, обумовлена додатковими силами, що
зв'язують наповнювач з полімером за рахунок адгезії
(прилипання).

17. • Ось деякі приклади наповнювачів у
композитах: сажа в гумі, тканина в
текстоліті, папір в гетинаксі, склотканина і
скловолокно в стеклопластиках, метали
(порошок або нитки) в металополімерів,
вибухові речовини (порох) в твердому
ракетному паливі, ниткоподібні
монокристали Al2O3, карбідів кремнію і
бору, графіту і т.д. в особливо міцних
матеріалах для космічної техніки.
Композиційні матеріали

18. 22.02.2016
Способи отримання
Поліконденсація
Це хімічний процес з'єднання
вихідних молекул мономера в
макромолекули полімеру, що йде з
утворенням побічного
низькомолекулярного продукту
(найчастіше води)
Полімеризація
Це хімічний процес з'єднання безлічі
вихідних молекул низькомолекулярної
речовини (мономеру) у великі молекули
(макромолекули) полімеру.

19. Гомополімеризація –
з'єднання молекул одного
мономера
Сополіконденсація– з'єднання молекул двох і
більше вихідних речовин
Гомополіконденсація –з'єднання
молекул одного мономера
Способи отримання

20. Лінійна
Розгалужена
Просторова
вигнута
(волокна,
сірка пластична)
Скручена
(каучуки)
(крохмаль,
поліетилен УР)
(гума,
кварц)

21. Каучуки
• Каучуки - натуральні або синтетичні матеріали, що
характеризуються еластичністю, водонепроникністю і
електроізоляційними властивостями, з яких шляхом
спеціальної обробки отримують гуму.
• Природний каучук отримують з рідини молочно-білого
кольору, званої латексом, - молочного соку каучуконосних
рослин.
• У техніці з каучуків виготовляють шини для
автотранспорту, літаків, велосипедів; каучуки
застосовують для електроізоляції, а також виробництва
промислових товарів і медичних приладів.

22. 22.02.2016
Відкриття натурального каучука
• Каучук існує стільки років, скільки і сама природа.
Скам'янілі залишки каучуконосних дерев, які були
знайдені, мають вік близько трьох мільйонів років. Каучук
мовою індіанців тупі-гуарані означає «сльози дерева».
• Каучукові кулі із сирої гуми знайдені серед руїн
цивілізацій інків і майя в Центральній і Південній
Америці, вік цих куль не менше 900 років.
• Перше знайомство європейців з натуральним каучуком
сталося п'ять століть тому.
• Власне, історія каучуку почалася, як не дивно, з дитячого
м'ячика і шкільної гумки.

23. 22.02.2016
• У 1770 році британський хімік Джозеф Прістлі (Joseph
Priestley) вперше знайшов йому застосування: він
виявив, що каучук може стирати те, що написано
графітовим олівцем.
• Тоді такі шматки каучуку називали гумміеластіком
(«смолою еластичної»).
• У 1791 році англійський фабрикант Самуель Пив
(Samuel Peal) запатентував спосіб зробити одяг
водонепроникної за допомогою обробки її розчином
каучуку в скипидарі.
• У Франції до 1820 навчилися виготовляти підтяжки і
підв'язки з каучукових ниток, сплетених з тканиною.

24. 22.02.2016
Перша гума
• У 1834 році німецький хімік Фрідріх
Людерсдорф (Friedrich Ludersdorf) і
американський хімік Натаніель Хейвард
(Nathaniel Hayward) виявили, що
додавання сірки до каучуку зменшує або
навіть зовсім усуває липкість виробів з
каучуку. Через деякий час він виявив
шкіроподібний матеріал - гуму. Цей
процес був названий вулканізацією.
Відкриття гуми призвело до широкого її
застосування: у 1919 році було
запропоновано вже більше 40 000 різних
виробів з гуми.

25. Склад і будова натурального каучука
• Натуральний (природний) каучук (НК) являє собою
високомолекулярний неграничний вуглеводень, молекули
якого містять велику кількість подвійних зв'язків; склад
його може бути виражений формулою (C5H8) n (де
величина n становить від 1000 до 3000); він є полімером
ізопрену:

26. 22.02.2016
Отримання синтетичного каучука
• У розробці синтезу каучуку Лебедєв пішов шляхом
наслідування природи.
• Оскільки натуральний каучук - полімер дієнового
вуглеводню, то Лебедєв скористався також дієновим
вуглеводнем, тільки більш простим і доступним -
бутадієном Сировиною для отримання бутадієну
служить етиловий спирт.
• Отримання бутадієну засноване на реакціях дегідрування і
дегідратації спирту.

27. Отримання синтетичного каучука
Ці реакції йдуть одночасно при пропущенні парів спирту над
сумішшю відповідних каталізаторів:
В якості каталізатора полімеризації 1,3-бутадієну С. В.
Лебедєв вибрав металевий натрій, вперше застосований
для полімеризації ненасичених вуглеводнів російським
хіміком А. А. Кракау.

28. Застосування гуми в промислових товарах
• Каучук має величезне
народно-господарське
значення. Найчастіше його
використовують не в
чистому вигляді, а у вигляді
гуми. Гумові вироби
застосовують у техніці для
ізоляції проводів,
виготовлення різних шин, у
військовійпромисловості, у
виробництві промислових
товарів: взуття, штучної
шкіри, медичних виробів...
• Найбільшими споживачами
гумових технічних виробів є
автомобільна промисловість
і сільськогосподарське
машинобудування.

29. Особлива роль відводиться наповнювачам, які додають до
полімерів. Вони підвищують міцність і жорсткість полімеру,
знижують його собівартість. Наповнювачами можуть бути
скляні волокна, цементний пил, папір, азбест та інші.
Тому такі пластмаси, як, наприклад, поліетилен,
полівінілхлорид, полістирол, фенолформальдегідні, широко
застосовуються в різних галузях промисловості, сільського
господарства, медицини,культури, побуту.
Пластмаси

30. Дякую за увагу! 