science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is een polymeer?

Door de mens gemaakte polymeren omvatten kunststoffen zoals die waaruit deze waterflessen zijn samengesteld. Yagi Studio/Getty Images

Als je ooit een lange papieren ketting hebt gemaakt, je hebt al een visueel beeld van een polymeer. De term komt van de Griekse woorden poly , wat betekent "veel, " en meros , wat "deel" betekent. Combineer de twee en je krijgt "veel onderdelen". De eenvoudigste definitie van een polymeer is een lange keten gevormd door het samenvoegen van veel kleinere moleculen, monomeren genoemd [bron:Larsen].

Terwijl een papieren ketting een eenvoudig beeld geeft van een polymeer, in praktische toepassingen, polymeren hebben veel grotere toepassingen. Ze vormen de componenten van veel voorwerpen die in het dagelijks leven worden gebruikt:plastic containers, nylon producten, rubberen banden en nog veel meer.

Om polymeren te begrijpen, we moeten eerst het monomeer leren kennen, dat is een enkel molecuul dat het vermogen heeft om zich aan te sluiten bij ten minste twee andere monomeren. Het proces van samenvoegen heet polymerisatie, waarin twee afzonderlijke moleculen van hetzelfde of verschillende typen binden door elektronenparen te delen. Deze unie vormt een covalente binding [bron:Larsen].

Wanneer monomeren zich verbinden met andere monomeren door het proces van het creëren van covalente bindingen, ze vormen grotere moleculen, polymeren genoemd. Het woord polymeer vertegenwoordigt een niet-gespecificeerd aantal monomeereenheden - gewoon elke hoeveelheid groter dan één [bron:Britannica].

Het aantal bindingen dat door de monomeren wordt gecreëerd, bepaalt de resulterende chemische structuur van het polymeer. Als een monomeer bindt met slechts twee andere moleculen, het resultaat is een kettingachtige structuur. Als het bindt met drie of meer moleculen dan driedimensionaal, verknoopte structuren kunnen [bron:Innovate Us] vormen.

Polymeren kunnen van nature voorkomen, of we kunnen ze vervaardigen. Twee veelvoorkomende voorbeelden van een natuurlijk polymeer zijn de basischemicaliën die het leven definiëren:deoxyribonucleïnezuur (DNA) en ribonucleïnezuur (RNA). Andere natuurlijk voorkomende polymeren zijn zijde, wol, haar, vingernagels, teennagels, cellulose en eiwitten.

Door de mens gemaakte polymeren worden vaak kunststoffen genoemd; ze kunnen worden gevormd en gegoten in verschillende vormen met veel huishoudelijke en industriële toepassingen. De meeste synthetische polymeren zijn afgeleid van aardolie, en verschillende soorten zijn nylon, polyethyleen, polyester, rayon, Teflon en epoxy. De plastic of rubberen voorwerpen die je dagelijks tegenkomt, zijn allemaal een soort polymeer [bron:Larsen].

De oorsprong van door de mens gemaakte polymeren gaat terug tot Midden-Amerika en de oude Azteken, Olmeken en Maya's, die allemaal een vorm van rubber maakten door natuurlijke latex in planten te combineren met het sap van morning glory-wijnstokken [bron:Kaufman]. Het resulterende rubber was buigzamer dan brosse latex, en werd gebruikt om sandalen te maken, evenals ballen voor ceremoniële spelen. ongeveer 3, 000 jaar nadat de Midden-Amerikanen aan het voetballen waren, Charles Goodyear combineerde natuurlijk rubber met zwavel om gevulkaniseerd rubber te maken. een polymere stof die vandaag de dag nog steeds populair is - u herkent Goodyear's naam misschien van het merk autobanden.

Terwijl je door je dag gaat, stop en overweeg alle structuren om je heen. Het is moeilijk te geloven dat een plastic limonadecontainer, het hoesje om je smartphone of de banden die je brengen waar je heen moet, zijn allemaal het resultaat van kleine individuele monomeren die zich aan elkaar hechten om polymeren te vormen. Kracht in aantallen, Rechtsaf?

Veel meer informatie

gerelateerde artikelen

  • polymerisatie
  • Hoe kunststoffen werken
  • Hoe rubber werkt

bronnen

  • Amerikaanse Chemieraad. "De basis:polymeerdefinitie en eigenschappen." (14 april, 2015) http://plastics.americanchemistry.com/Education-Resources/Plastics-101/The-Basics-Polymer-Definition-and-Properties.html
  • Carnegie Mellon Universiteit. "Natuurlijke versus synthetische polymeren" (14 april, 2015) http://www.cmu.edu/gelfand/k12-teachers/polymers/natural-synthetic-polymers/
  • Encyclopedie Britannica. "Polymeer." 3 juni 2013. (14 april, 2015) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/468696/polymer
  • Innoveer ons. "Wat is een monomeer?" (14 april, 2015) http://www.innovateus.net/science/what-monomer
  • Kaufman, Rachel. "Azteekse, Maya waren meesters in het maken van rubber?" National Geographic. 30 juni 2010. (14 april, 2015) http://news.nationalgeographic.com/news/2010/06/100628-science-ancient-maya-aztec-rubber-balls-beheaded/
  • Larsen, Delmar. "Covalente obligaties versus ionische obligaties." UC Davis ChemWiki. (14 april, 2015) http://chemwiki.ucdavis.edu/Theoretical_Chemistry/Chemical_Bonding/Covalent_Bonds_vs_Ionic_Bonds
  • Larsen, Delmar. "Polymeer Fundamentals." UC Davis ChemWiki. (14 april, 2015) http://chemwiki.ucdavis.edu/Organic_Chemistry/Polymers/Polymer_Fundamentals
  • Universiteit van Illinois. "Wat zijn polymeren?" Docentenwerkplaats materiaalkunde en technologie. (14 april, 2015) http://matse1.matse.illinois.edu/polymers/ware.html