Ракић Иван 2016 organska hemijska tehnologija

7/26/2019 Ракић Иван 2016 organska hemijska tehnologija

http://slidepdf.com/reader/full/-2016-organska-hemijska-tehnologija 1/16

Хемијско-медицинцка школа Вршац

Вршац, Стеријина 113

Матурски рад из органске хемијске технологије

ТЕХНОЛОГИЈА СИНТЕТИЧКИХ ПОЛИМЕРА

Ментор: Ученик:

он !ајаш, "ро# $%ан &аки', ()-*

Вршац, јун +1.



САДРЖАЈ

УВ/0..........................................................................................................................................3

1. 2У2 / 4/5$М6&$М2..............................................................................................7

+. /С/В$ 4/М/В$.....................................................................................................7

+.1. &азлико%ати "олимере од колоида............................................................................8

3. 4/5$М6&$ У СВ2/06В/М 9$В/У..............................................................

7. 4&$&/0$ $ С$6$;$ 4/5$М6&$.................................................................*

8. С$6$;$ 4/5$М6&$...........................................................................................<

8.1. 4одела "рема "ореклу...................................................................................................<

8.+. $4/В$ М//М6&2 =2 С$6$;6 4/5$М6&6.........................................<

8.3. С$6$;$ /&>2С$ 4/5$М6&$..................................................................?

8.7. 4одела синтетичких "олимера "рема кон#игурацији ланца...................................1

8.8. Синтетички "олимери који се индустријски "роиз%оде у %еликим количинама...1

8.. 4одела синтетичких "олимера на осно%у механизма реакције "олимеризације...11

8.*. 4одела "олимера на осно%у структуре: линеарни, разгранати, умре@ени,лест%ичасти, циклични.......................................................................................................11

. /0&6A$В2B6 С&60B6 В&60/С$ В$С/=$М&&$С6 М/5С6 М2С6,

4/5$С$&62 C/&МУ52, >&2C$, &6=У52$ У 2!65$ $ С5$2 $=

4&2$;/> 0652.............................................................................................................1+

=2DУ;2.............................................................................................................................18

5$6&2У&2..........................................................................................................................1



УВОД

аука о материјалима је интердисци"линарна наука, која изуча%а осоEине материје, те

Fену "римену на разна "одручија науке и ин@еFерст%а. /на се користи елементима"римеFене #изике и хемије, као и хемијског ин@еFерст%а, механичког ин@еFерст%а,

ци%илног и електричког ин@еFерст%а. ако је "а@Fа с%их медија, у "ротеклим

годинама, #окусирана на нанонауку и нанотехнологију, наука о материјалима доEија с%е

%е'и значај на с%им уни%ерзитетима.

У науци о материјалима циG није само тра@еFе но%их материјала и искориш'а%аFе

Fихо%их осоEина, него је "римарни циG сх%атаFе суштине материјала, тако да Eуде

могу'е на"ра%ити материјал @еGених осоEина.

/сно%а науке о материјалима је ста%GаFе у однос #изикалне осоEине @еGеногматеријала и ралати%не "ер#ормансе материјала у одреHеној "римени, са структуром

атома и #аза у материјалу. >ла%ни "оказатеGи структуре материјала и Fего%их осоEина

су сами хемијски елементи, који га сачиFа%ају, као и начин на који је Eио "роцесуиран у

с%оју #иналну #орму. С%е о%о, узето заједно, уз "римену закона термодинамике, даје

микроструктуру материјала, а тиме и о"исује осоEине тог материјала.

Стара изрека ка@е: Iматеријали су као GудиJ де#екти су ти који их чине занимGи%имI.

4роиз%одFа са%ршеног кристала неког материјала је #изички немогу'а. Уместо тога,

научници мани"улишу са де#ектима у материјалима.

емају с%и материјали "ра%илну кристалну структуру. Полимери "оказују разне

%аријације кристалне структуре. Стакла, нека керамика, те многи други материјали су

амор#ни, тј. у Fима не "остоји стална уреHеност у атомској структури. /%ак%е

материјале је те@е на"ра%ити од материјала са кристалном структуром. 4олимери нису

ни једно ни друго, "а Fихо%о "роуча%аFе укGучује комEино%аFе елемената хемијске и

статистичке термодинамике, како Eи се доEили %ише термодинамички, него механички

о"иси Fихо%их #изикалних осоEина.

=Eог индустријске "отра@Fе, наука о материјалима се "осте"ено раз%ила у оEласт, која

ради ис"ити%аFа кондензо%ане материје, као и ис"ити%аFе теорија ч%рстог стаFа.акоHе, "оја%иле су се неке но%е гране #изике, јер је Eило "отреEно оEјаснити неке но%е

осоEине материјала.



1. НАУКА О ПОЛИМЕРИМА

аука о "олимерима оEух%ата хемију, #изичку хемију и #изику "олимераJ оEезEеHује

#ундаментална знаFа "отреEна за индустријску "римену "олимера K"ластике,еластомери, адхези%и, "ре%лаке..L. акоHе, она је једна од централних наука за

молекуларну Eиологију, Eиохемију и Eио#изику.

М2&/М/56У5: MNOPQR S %елики KгрчкиLJ MQTUVWTN S мала маса KлатинскиL

Макромолекул је молекул саста%Gен од %еликог Eроја атома, стога има %елику

релати%ну молекулску масу KМрL која мо@е да износи код синтетичких макромолекула

од неколико стотина до неколико милиона, а код неких Eиолошких макромолекула Мр је

у рангу милијарди.

4/5$М6&: XQTYRS многоJ MUPQR S део KгрчкиL

(Z[\]Z K(^_UP^N_YQ^NT [ YQ^ Q` \WPU N^a ]TTXYUa ZbUMYR_PcL третира "ојмо%е

макромолекул и "олимер као синониме.

ермин "олимерни молекул им"лицира %ишеструко "она%GаFе. /%ај "ојам значи да се

"олимерни молекул састоји од много дело%а Kтз%. мер-о%аL који "редста%Gају јединице

из%едене из молекула ниских релати%них молекулских маса и да се о%и мер-о%и

%ишеструко "она%Gају у "олимерном молекулу.

4ример је "олистирен.

ермин макромолекул не им"лицира ништа о структури, али го%ори о томе да је

молекул %елики. а "ример, молекули ензима су макромолекули саста%Gени од стотине

или хиGада јединица које су d - амино киселине -ef-Zfg-Zh- са до + различитих

су"ституената g. Саме d-амино киселине су у ензиму, меHутим,"ореHане "о

не"она%Gају'ем редоследу, н"р. iNTN-jTc-TcR-TUW-...

2. ОСНОВНИ ПОЈМОВИ

/лигомери су молекули средFих релати%них молекулских маса, са малим Eројем

"она%Gају'их мономерних структурних јединица, најчеш'е + до +.

а осно%у Eроја структурних "она%Gају'их јединица "олимери се деле на

хомо"олимере и ко"олимереKхетеро"олимереL.

Хомо"олимер је саста%Gен од само једне %рсте мономера Kмер-аL, а ко"олимер је

"олимерни молекул са %ише %рста мер-а Kтј. ко"олимери настају реакцијом %ише

различитих мономераL.



2.1. Разликовати полимере од колоида

Cизичке карактеристике као што су седиментација, ди#узија и расејаFе с%етлости

"оказују и колоиди и раст%ори "олимера. МеHутим, "олимери KмакромолекулиL нису

молекулски агрегати %е' се #ормирају у реакцијама "олимеризације ко%алентним

%ези%аFем %еликог Eроја малих молекула- мономерних, "она%Gају'их јединица, исте

или различите %рсте. 4роменом раст%арача мо@е до'и до "ромена "ојединих осоEина

макромолекула, али не и до рас"ада Fего%е структуре. Само раскидаFе ко%алентне %езе

измеHу мономерних јединица мо@е до%ести до разлагаFа макромолекула.

М//М6& K>:монос S једанJ мерос S деоL !рој мономерних јединица "о "олимерноммолекулу зо%е се сте"ен "олимеризације.

0ис"ерзни системи у којима честице дис"ерго%ане #азе имају димензије од 1 до 1 нм

"редста%Gају колоидне системе KколоидеL. С оEзиром да и "олимери KмакромолекулиL

"редста%Gају честице чије су димензије у о%ом рангу, раст%ори "олимера често се

"онашају слично колоидима KрасејаFе с%етлостиL.

!рој мономерних јединица "о "олимерном молекулу зо%е се сте"ен "олимеризације.

Макромономери су %елики мономерни молекули Kали маFи од "олимераL.

олоидне честице "редста%Gају гру"ације KагрегатеL малих молекула %езаних слаEим

"ри%лачним силама, као што су kN^ aUP lNNTR-о%е силе, а не ко%алентним као што је тослучај код "олимера. Сте"ен агрегације код колоида за%иси од #изичке средине,

"осеEно од "рироде раст%арача. 4ромена раст%арача мо@е изаз%ати рас"ад колоида.



3. ПОЛИМЕРИ У СВАКОДНЕВНОМ ЖИВОТУ



4. ПРИРОДНИ И СИНТЕТИЧКИ ПОЛИМЕРИ

У осно%и "остоје д%е %рсте "олимера: "риродни и синтетички "олимери.4риродни "олимери се деле на:

-"риродне органске "олимере KEиолошкеL: целулоза, скроE, "ротеини, нуклеинске

киселине, "риродни каучук и др. и

-"риродне неорганске "олимере: алумосиликати.

У синтетичким "олимерима "рисутан је мали Eрој ти"о%а "она%Gају'их мономерних

структурних јединица KоEично 1 до + у ланцуL.

!иолошки "олимери садр@е %ише различитих ти"о%а мономерних "она%Gају'их

структурних јединица, "осеEно "ротеини и ензими.

Синтетички "олимери имају #лексиEилне ланце, макромолекули оEично нису крути.!иолошки "олимерни ланци KEиомакромолекулиL су најчеш'е крути.

4&$&/02 >УМ2 i 4/5$K$=/4&6L



5. СИНТЕТИЧКИ ПОЛИМЕРИ

5.1. Подела према пореклу

-Синтетички органски "олимери K"олиетилен, "олистиренL

-Синтетички неоргански "олимери K"оли#ос#ати, "олисиликатиL

-Синтетички елементоргански "олимери K"олисилоксаниL

-Моди#ико%ани синтетички "олимери KјоноизмеFи%ачке смолеL

-Моди#ико%ани "риродни "олимери Kестри и етри целулозе, карEоксиметилцелулозаL.

5.2. ТИПОВИ МОНОМЕРА ЗА СИНТЕТИ!Е ПО"ИМЕРЕ

Мономери се могу на осно%у структуре "оделити у три гру"е:

-мономери који имају д%е или %ише #ункционалних гру"а Kхидрокси-киселине,

диамини, дикарEоксилне киселинеL

-мономери са незаси'еним %езама Kетилен, 1,3-Eутадиен, #ормалдехид, ацетиленL

- хетероциклични мономери Kетилен-оксид, тетрахидро#уран, m-ка"ролактамL



5.#. СИНТЕТИ!И ОР$АНС!И ПО"ИМЕРИ



5.%. Подела &и'тети(ки) полимера према ко'*и+ура,и-и ла',а

Синтетички "олимери могу имати различите кон#игурације ланаца тј. "росторни

рас"оред атома Kсу"ституенатаL ду@ макромолекулског ланца, на осно%у чега се деле на

атактичне, изотактичне и синдиотактичне "олимере.

2тактични "олимери тешко кристализују, амор#ни су, лошијих механичких осоEина.

5.5. Си'тети(ки полимери ко-и &е и'ду&три-&ки производе у великим

коли(и'ама

4ластични материјали

- ермооч%рш'а%ају'и "олимери K#енол-#ормалдехидне смоле, карEамидне смоле,

незаси'ени "олиестри, алкидне и е"оксидне смолеL, који оч%рш'а%ају за %реме "рераде

"ри "о%ишеној тем"ератури услед ире%ерзиEилног густог умре@а%аFа олигомера.

4роиз%оди који настају %ише се не могу то"ити и меFати "рерадом доEијени оEлик, не

EуEре и не раст%арају се, "ри соEној тем"ератури су т%рди и крти.

- ермо"ластични материјали K"олиетилени, "олистирен, "оли"ро"илен, "олиK%инил-

хлоридL, "олиамиди, "олиKметил-метакрилатL, "оликарEонати, "олиоксиметилен,

"олиKетилен-тере#талатL, "олиимидиL који се састоје од линеарних и разгранатих

макромолекула. /%и амор#ни и делимично кристални "олимерни материјали "ри

"о%ишеFу тем"ературе омекша%ају и "релазе у течно стаFе i расто". У стаFу расто"а

могу се лако оEлико%ати, а "ри хлаHеFу задр@а%ају доEијени оEлик. /"ерација то"GеFа

и оEлико%аFа се мо@е "она%Gати %ише "ута.

Синтетичка %лакна

- nелулозни материјали KPNcQ^ и целулозни ацетатL



- ецелулозни материјали K"олиестри и најлонL

6ластомери

- 4олимерни материјали који се одликују %исоком еластичнош'у K"риродни и

синтетички гумени материјали, стирен-Eутадиен ко"олимер, "олиEутадиен, етилен-

"ро"илен ко"олимерL.6ластомери су слаEо умре@ени линеарни макромолекули у амор#ном стаFу, као што су

%улканизо%ани "риродни и синтетички каучуци.

4осеEну гру"у еластомера чине термо"ластични еластомери KEлок-ко"олимери стирена

и Eутадиена, "олиуретани и "олиестарски Eлок-ко"олимериL.

5.. Подела &и'тети(ки) полимера 'а о&'ову ме)а'изма реак,и-е

полимериза,и-е

o 4олимери настали у ланчаним реакцијама "олимеризације

o 4олимери настали сту"Fе%итим реакцијама "олимеризације:

"оликондензацијом и "олиадицијом

o 4олимери настали нестандардним реакцијама "олимеризације

5./. Подела полимера 'а о&'ову &труктуре0 ли'еар'и раз+ра'ати

умрее'и ле&тви(а&ти ,икли('и



6. ОДРЕЂИВАЊЕ СРЕДЊЕ ВРЕДНОСТИ

ВИСКОЗИМРТРИЈСКЕ МОЛСКЕ МАСЕПОЛИСТИРЕНА !ОРМУЛА ГРА!ИК РЕЗУЛТАТИ У

ТА"ЕЛИ И СЛИКА ИЗ ПРАКТИЧНОГ ДЕЛА



ЗАК#УЧАК

ао закGучак мо@е се ре'и следе'е да наука о "олимерима не само да није органске

хемије, %е' је о"штијег карактера од Fе, и оEух%ата знаFа, како о органским тако о

неорганским као и о ланцима мешо%итог саста%а.

Величина и с"еци#ичност граHе тих молекула често изази%ају одсту"аFа од "ринци"а

класичне #изичке хемије, "а није чудо што стотинама година хемичари нису ус"ели да

раст%оре, изолују из о"исаних талога и окарактеришу Fихо%а с%ојст%а и самим тим

иденти#икују о%ако %а@ну гру"у у с%ету молекула.

4осеEан значај "олимерима даје чиFеница да молекули који чине есенцијалне елементе

граHе @и%их организама имају ланчасту структуру, %еома %елику моларну масу и низ

других карактеристика заједничких са о"исаним "олимерима, "а их често нази%ају

Eио"оломери. =а разлику од синтетских "олимера Kчији су гради%ни елементи само

неколико ти"о%а мера у "оједином ланцуL "оједине гру"е Eио"олимера Kкао што су

"ротеиниL имају ланце са знатно %е'им Eројем ти"о%а мера. и мери су

аминокиселински остаци "оликондензо%ани ст%араFем тз% "е"итидних %езаодреHених

гру"а. Стога се "оказало као корисно "роширити класу ланчаних молекула да оEух%ати

с%е на%едене молекуле из те Eазне структуре.

>ла%ни разлог "роиз%одFе синтетичких "олимера је недостатак "риродних материјала

"о"ут ко@е, "амука, с%иле, каучука и друго. 4олазне ст%ари за Fихо%у "роиз%одFу

доEијају се од на#те. $ндустријска "роиз%одFа синтетичких "олимера темеGи се на

"роцесу "олимеризације. Синтетички "олимери су доEри то"лински и електрични

изолатори. /т"орни су на %оду, а неки и на киселине. Bихо%им с"аGи%аFем настају



отро%не ст%ари "о"ут хлоро%одоника, угGен диоксида и слично, зEог тога се оно

с"ро%оди у "осеEним с"алионицама "од контролисаним усло%има.

ЛИТЕРАТУРА

1. !ала', $. и гру"а аутора K+1L. Биоматеријали, !еоград.

+. Врхо%ац, DуEица 4., K+3L. Органска хемијска технологија : за IV разред

хемијско-технолошке школе : (образовни профили: хемијско-технолошкитехничар и техничар за полимере, !еоград.

3. =рили', &. K+17L. Биоматеријали, !аFа 5ука.

7. $лишко%и', . K1??+L. Органска хемијска технологија, СуEотица.

8. Милоса%Gе%и', М. K+L. !акромолек"л полимери, !еоград.

. ppp.VbUM.qj.NV.PR

*. ppp.pYOYXUaYN.VQM

http://www.vbs.rs/scripts/cobiss?ukaz=DISP&id=2333223559224787&rec=7&sid=1



http://www.chem.bg.ac.rs/

http://www.wikipedia.com/




http://www.chem.bg.ac.rs/

http://www.wikipedia.com/

Ракић Иван 2016 organska hemijska tehnologija

Documents