Search:

Полімеризація неграничних вуглеводнів

Реферати » Хімія » Полімеризація неграничних вуглеводнів

Молекули неграничних вуглеводнів здатні приєднуватися друг до друга. Якщо в такій реакції беруть участь сотні і тисячі молекул, то говорять про полімеризацію. У результаті утворяться речовини з великою молекулярною масою — високомолекулярні з'єднання, полімери. Розглянемо полімеризацію на прикладі етилена. За рахунок «розкриття» подвійного зв'язку молекула етилена може приєднати другу таку ж молекулу, потім третю і т.д., утворити полиетилен:

або в загальному виді (— CH2— CH2—)n

Поліетилен — один з найпоширеніших полімерних матеріалів. Він являє собою високомолекулярний алкан з дуже великою довжиною ланцюга: з'єднуються один з одним десятки тисяч молекул етилена.

Полімеризацію етилена проводять по-різному. Можна здійснити її під високим тиском (120—150 МПа) чи при звичайному тиску в присутності спеціальних каталізаторів: сумішей алюмінійалкілів із солями титана. Матеріал у залежності від умов полімеризації виходить в одних випадках більш твердий, в інші — м'який. Це обумовлюється числом вуглецевих атомів і довжиною розгалужень вуглецевого кістяка. З полиетилена виготовляють різні ємності, шланги, електроізоляцію, а також різноманітні вироби, застосовувані в побуті: пакувальна плівка, іграшки, галантерея, посуд.

Подібно етилену можуть піддаватися полімеризації й інші неграничні вуглеводні, наприклад пропиляний:

Поліпропілен використовується, зокрема, для одержання синтетичного волокна.

Величезне значення в техніку має каучук. Протягом довгого часу використовувався тільки натуральний каучук, виділюваний із млечного соку деяких тропічних дерев (гевеї). Наприкінці минулого сторіччя було встановлено, що натуральний каучук є по своїй будівлі полімером ізопрену. Після цього почалися пошуки шляхів створення синтетичного каучуку. Цій проблемі багато уваги приділяли росіяни вчені— І. Л. Кондаків, І. І. Остромисленський, С. В. Лебедєв. При цьому поряд зі спробами одержати синтетичний каучук полімеризацією ізопрену були вивчені продукти полімеризації й інших дієнів.

Першим синтетичним каучуком, що знайшов промислове застосування, з'явився бутадієновий синтетичний каучук. Його синтез розробив на початку 30-х років С. В. Лебедєв. Вихідною сировиною служив етиловий спирт, що під дією каталізаторів перетворюється в бутадієн:

Під дією металевого натрію бутадієн полімеризується за схемою 1,4-приєднання:

Вперше у світі в нашій країні було почате виробництво синтетичного каучуку. Це досягнення зіграло дуже велику роль у розвитку народного господарства в зміцненні оборони країни. Однак натрій-бутадієновий каучук усе-таки не міг цілком замінити природний. Подальший розвиток ішло по лінії розробки інших типів синтетичних каучуків (СК), кожний з який має свої особливі властивості, що забезпечують його перевагу в конкретній області застосування.

В даний час отримані синтетичні матеріали, по ряду своїх властивостей переважаючі природний каучук, що раніше вважався універсальним, незамінним матеріалом.

Один зі способів виробництва СК заснований на використанні як сировину ацетилену. Під дією каталізатора (суміш солей міді, хлориду амонію з деякими іншими добавками) дві молекули ацетилену з'єднуються один з одним (димеризуються), утворити вінілацетилен:

До вінілацетилену по його потрійному зв'язку приєднують хлороводнем з утворенням хлоропрену.

]При полімеризації хлоропрену утвориться хлоропреновим каучук Коштовною його властивістю є стійкість до нафтопродуктів (звичайний каучук у них набухає і може навіть розчинитися), а також мала горючість.

В останні десятиліття розроблені промисловий синтез і ізопренного каучуку, по будівлі і властивостям цілком відтворюючий природний Сучасний промисловий спосіб одержання ізопрену заснований на дегідрированні ізопентана, що може бути виділений з нафти

Для одержання каучуку з заданими властивостями треба не тільки забезпечити створення дуже довгого нерозгалуженого ланцюга з молекул ізопрену (для цього полімеризацію треба здійснити тільки в 1,4-положення), але крім того створити визначену просторову структуру полімерного ланцюга. Справа в тім, що утримуюча подвійні зв'язки полімерний ланцюг може мати двох різних просторових конфігурацій — цис- чи транс-. Властивостями натурального каучуку володіє цис-полімер:

Перейти на сторінку номер:
 1  2 


Подібні реферати:

Історія періодичного закону

Біографія Дмитро Іванович Менделєєв (27.01 [8.02] 1834 - 20.01 [2.02] 1907 ) - великий російський вчений; відкрив періодичний закон хімічних основою сучасного вчення про речовину. Народився в м. Тобольську, де його батько був директором гімназії. По закінченні гімназії (1849) поступив у 1850 на природне відділення фізико-математичного факультету Головного педагогогічного ін-та в Петербурзі, де вивчав хімію у відомого російського хіміка А. А. Воскресенського. У 1855 закінчив інститут із золотою медаллю. У 1856 захистив у ...

Мікроелементи

План Що таке “мікроелементи”. Техніка і методи аналізів мікроелементів. Роль мікроелементів в організмі людини. Роль мікроелементів у процесах росту й розвитку рослин і тварин. Слово «елемент» має безліч значень. Так, наприклад, називають атоми одного виду, що мають однаковий заряд ядра. А що таке «мікроелементи»? Так називають хімічні елементи, які є в тваринних і рослинних орга­нізмах у дуже малих кількостях. Наприклад, у людсько­му організмі 65 процентів кисню, близько 18 процентів вуглецю, 10 процентів водню. Це ...

Історичні кроки розвитку хімії

Історія хімії почалася ще в далекій давнині. Метали, скло і перші будівельні цеглини - всі ці матеріали з’явилися в золі доісторичних печей. Однак формування хімії як науки почалося лише наприкінці XVIII ст. Дотепер існують розроблені в той час хімічні процеси, наприклад дубління, пивоварство, виплавка заліза. Тоді вони виконувалися без глибокого розуміння, але з великою досконалістю, воістину здавалися чудом хімічного мистецтва. Усі необхідне людині - їжа, одяг, ліки, фарби - виготовляли шляхом переробки майже винятково ...