useimmilla sivuilla on puhuttu polymeereistä, joiden runkoketjut on tehty pääosin hiiliatomeista, ellei kokonaan hiiliatomeista. Näitä kutsumme orgaanisiksi polymeereiksi. Mutta nyt jätämme konvention taaksemme ja puhumme polymeereistä, joissa ei ole hiiliatomeja runkoketjussa. Näitä kutsutaan epäorgaanisiksi polymeereiksi. Tässä on valikko, jos epäorgaaniset polymeerit tällä sivulla auttaa sinua navigoimaan:
- silikonit Polysilaanit Polygermaanit ja polystannaanit Polyfospahatseenit
silikonit
olet varmasti nähnyt epäorgaanisia polymeerejä ennenkin, erityisesti niitä, joita kutsutaan silikoneiksi. Silikonit ovat epäorgaanisista polymeereistä yleisimpiä. Ne näyttävät tältä.:
niitä pitäisi kutsua polysiloksaaneiksi. Piin ja hapen välinen sidos on hyvin vahva, mutta hyvin joustava. Silikonit siis kestävät korkeita lämpötiloja hajoamatta, mutta niiden lasittumislämpötilat ovat hyvin matalat. Olet varmaan nähnyt kumia tai silikoneista tehtyä tilkitsemistä jossain vaiheessa.
Polysilaanit
Katsotaanpa hetki alkuainetta piitä. Se on hiilen alapuolella jaksollisessa kaaviossa. Kuten ehkä muistat, jaksollisen kaavion saman sarakkeen tai ryhmän alkuaineilla on usein hyvin samanlaiset ominaisuudet. Joten, jos hiili voi muodostaa pitkiä polymeeriketjuja, niin piin pitäisi pystyä myös.
eikö?
oikein. Sen toteutuminen kesti kauan, mutta piiatomeista on tehty pitkiä polymeeriketjuja. 1920-ja 30-luvuilla kemistit alkoivat selvittää, että orgaaniset polymeerit on tehty pitkistä hiiliketjuista, mutta polysilaaneja alettiin tutkia vakavasti vasta 70-luvun lopulla.
aiemmin, vuonna 1949, samoihin aikoihin kun kirjailija Kurt Vonnegut työskenteli General Electricin PR-osastolla, C. A. Burkhard työskenteli G. E.: n tutkimus-ja kehitysosastolla. Hän keksi polysilaanin nimeltä polydimetyylisilaani, mutta siitä ei ollut paljon hyötyä mihinkään. Se näytti tältä.:
se muodosti kristalleja, jotka olivat niin vahvoja, ettei mikään voinut hajottaa niitä. Burkhard yritti kuumentaa sitä, mutta se ei sulanut alle 250 asteen, kun se hajosi sulamatta. Se teki polydimetyylisilaanista melko hyödyttömän. Hän teki sen reagoimalla natriummetallia diklooridimetyylisilaanin kanssa näin:
tämä on tärkeää, koska 70-luvulla jotkut tutkijat saivat käsityksen, että he aikoivat tehdä pieniä renkaita piiatomeista. Niin tietämättään teki jotain samanlaista kuin mitä Burkhard oli tehnyt. He reagoivat natriummetalliin diklooridimetyylisilaanin kanssa, mutta he lisäsivät keitokseen myös jonkin verran dikloorimetyylifenyylisilaania. Ja arvaa mitä tapahtui! Annan vinkin: he eivät saaneet haluamiaan sormuksia. He saivat kopolymeerin.:
ehkä polymeeri on selvemmin piirretty näin.:
fenyyliryhmät ovat tiellä, kun polymeeri yrittää kiteytyä.se ei ole yhtä kiteistä kuin polydimetyylisilaani. Tämä tarkoittaa, että se on liukeneva ja sitä voidaan käsitellä ja leikkiä ja tutkia.
joten mihin nämä kelpaavat? Polysilaanit ovat mielenkiintoisia, koska ne voivat johtaa sähköä. Ei yhtä hyvin kuin kupari, mutta paljon paremmin kuin polymeeri, ja tutkimisen arvoinen. Ne ovat myös hyvin lämmönkestäviä, lähes 300 oC: iin asti, mutta jos niitä lämmittää paljon korkeammalla, niistä voi tehdä piikarbidia, joka on hyödyllinen Hioma-aine.
Polygermaanit ja Polystannaanit
OK, joten jos pii pystyy tekemään pitkiä polymeeriketjuja, entä hän muut ryhmän IV alkuaineet? Voiko germaniumista tehdä polymeerejä? Paras uskoa, että voit! Germaniumista voi tehdä polymeeriketjuja ja tinatomeista jopa polymeeriketjun. Näitä polymeerejä kutsutaan vastaavasti polygermaaneiksi ja polystannaaneiksi.
Polystannaanit ovat ainutlaatuisia ja näppäriä ja ihania ja upeita, koska ne ovat ainoat tunnetut polymeerit, joiden selkärangat on tehty kokonaan metalliatomeista. Polysilaanien tavoin polygermaaneja ja polystannaaneja tutkitaan käytettäviksi sähköjohtimina.
tämä selkäranka on hyvin joustava, kuten polysiloksaani runkoketju, joten polyfosfatseenit ovat hyviä elastomeerejä. Ne ovat myös erittäin hyviä sähköeristeitä. Polyfosfatseeneja valmistetaan kahdessa vaiheessa:
ensin otetaan fosforipentakloridia ja reagoidaan siihen ammoniumkloridin kanssa, jotta saadaan kloorattu polymeeri. Sitten käsittelemme sitä alkoholinatriumsuolalla, jolloin saamme eetterillä substituoidun polyfosfatseenin.
No, nyt riittää tämä kiehtova aihe tältä erää. Vaikka uusia ja jännittäviä epäorgaanisia polymeerejä on ehkä tehty (tutkimus marssii tietysti eteenpäin), emme voi käsitellä kaikkea näillä sivuilla. Äläkä unohda, että on olemassa mielenkiintoisia heteroatomien (ei-hiiliatomien) yhdistelmiä hiiliatomien kanssa erilaisissa polymeerin selkärangoissa ja riippuvissa ryhmissä. Näitä voitaisiin kutsua ”semi-epäorgaanisiksi”, vaikka se saattaisi olla joillekin liian keinotekoista.
 |
Return To Level Three Directory |
|
Palauta toMacrogalleria-kansio |
