Тема 12. Органічні речовини як основа сучасних матеріалів. Пластмаси, синтетичні каучуки, гума, штучні й синтетичні волокна — Гипермаркет знаний

KNOWLEDGE HYPERMARKET

Тема 12. Органічні речовини як основа сучасних матеріалів. Пластмаси, синтетичні каучуки, гума, штучні й синтетичні волокна

 		Версия 14:23, 10 декабря 2009 (просмотреть исходный код)
User12  (Обсуждение | вклад)
← Предыдущая правка
		Текущая версия на 13:38, 7 ноября 2012 (просмотреть исходный код)
ВикторияМора  (Обсуждение | вклад) 
 
		
Строка 1:
Строка 1:
- '''[[Гіпермаркет Знань - перший в світі!|Гіпермаркет Знань]]&gt;&gt;[[Хімія|Хімія]]&gt;&gt;[[Хімія 11 клас|Хімія 11 клас]]&gt;&gt; Хімія: Органічні речовини як основа сучасних матеріалів. Пластмаси, синтетичні каучуки, гума, штучні й синтетичні волокна '''   + '''[[Гіпермаркет Знань - перший в світі!|Гіпермаркет Знань]]&gt;&gt;[[Хімія|Хімія]]&gt;&gt;[[Хімія 11 клас|Хімія 11 клас]]&gt;&gt;Органічні речовини як основа сучасних матеріалів. Пластмаси, синтетичні каучуки, гума, штучні й синтетичні волокна '''  
  
- <metakeywords>хімія, хімія клас, 11 клас, уроки хімія, хімія, пластмаси, плпстмаса, сентетичний каучук, гума</metakeywords> + <metakeywords>хімія, хімія клас, 11 клас, уроки хімія, хімія, пластмаси, плпстмаса, сентетичний каучук, гума</metakeywords>  
  
- '''Пластмаси'''<br>&nbsp;&nbsp; Потреби людини в різних матеріалах постійно зростають, але ресурси природних матеріалів на планеті обмежені. Друга половина XX ст. стала періодом інтенсивного пошуку, дослідження і виробництва полімерів. За своїми властивостями полімерні матеріали вигідно відрізняються від природних. Вони довговічніші, не зазнають корозії, мають невелику густину, досить міцні; їх легко формувати, обробляти, забарвлювати.<br>&nbsp;&nbsp; Чимало полімерів після нагрівання і подальшого охолодження хімічно не змінюються і зберігають свої фізичні властивості. У розплавленому стані їх заливають у форми, де при охолодженні вони тверднуть. Цю операцію можна повторювати декілька разів. Такі полімери називають термопластичними. До них належать поліетилен, поліпропілен, полістирен, тефлон, поліметилметакрилат та ін. За допомогою пресування, видавлювання, лиття із термопластичних полімерів виготовляють різні вироби.<br>&nbsp;&nbsp; Існують ще й термореактивні полімери. Під час нагрівання вони втрачають пластичність, а також здатність плавитися і розчинятися. Це — результат необоротних хімічних змін у полімерах, пов'язаних з утворенням додаткових ковалентних зв'язків і формуванням сітчастої структури. Термореактивними полімерами є, наприклад, фенолоформальдегідні й епоксидні смоли.<br>&nbsp;&nbsp; Велика кількість полімерів становить основу пластичних мас (скорочена назва — пластмаси). + '''Пластмаси'''<br>Потреби людини в різних матеріалах постійно зростають, але ресурси природних матеріалів на планеті обмежені. Друга половина XX ст. стала періодом інтенсивного пошуку, дослідження і виробництва полімерів. За своїми властивостями полімерні матеріали вигідно відрізняються від природних. Вони довговічніші, не зазнають корозії, мають невелику [[Густина_речовини._Кристалічні_та_аморфні_тіла|густину]], досить міцні; їх легко формувати, обробляти, забарвлювати.<br>&nbsp;&nbsp;  
  
- ''Пластмаси — це матеріали, створені на основі полімерів, які здатні під впливом температури і тиску набувати певної форми і зберігати її.''<br>&nbsp;&nbsp; Пластмаси, крім полімерів, містять різні добавки, які покращують їхні властивості, підвищують стійкість до хімічно агресивного середовища і зміни зовнішніх умов. Добавками слугують розмелена деревина, крейда, графіт, папір, різні волокна. Полімери в таких пластмасах є зв’язуючими компонентами. Якщо до мономера добавлено сполуку, яка розкладається при нагріванні з виділенням газів, то добутий полімер має вигляд застиглої піни (його називають пінопластом). Добавки-пластифікатори надають полімерному матеріалу еластичності.<br>&nbsp;&nbsp; Розглянемо кілька полімерів, які входять до складу найважливіших пластмас.<br>&nbsp;&nbsp; '''Поліетилен''' — безбарвний прозорий або білий напівпрозорий еластичний матеріал, який на дотик нагадує парафін. Це термопластичний полімер; його властивості залежать від умов перебігу реакції полімеризації. На поліетилен не діють вода, кислоти (крім нітратної), луги, жири, масла. Він нестійкий щодо галогенів та органічних розчинників, горючий. Із поліетилену виробляють пакувальну плівку і плівку для теплиць, водопровідні и каналізаційні труби, електроізоляцію, предмети побуту. Поліетиленові вироби є морозостійкими, але не витримують нагрівання вище 60-100 °С.<br>&nbsp;&nbsp;'''Поліпропілен''' — полімер білого кольору, стійкий щодо лугів і кислот. Вироби з нього відзначаються достатньою міцністю. Із поліпропілену виготовляють одноразові шприци, посуд, пакувальну плівку, стільці, столи, труби, волокна.<br>&nbsp;&nbsp; '''Полівінілхлорид''' — найдешевший полімерний матеріал, стійкий щодо води, слабких основ і кислот, рідких вуглеводнів. Термопластичний полімер; його властивості визначаються добавками. Має невисоку термічну стійкість, при нагріванні розкладається з виділенням хлороводню, але незаймистий.<br>&nbsp;&nbsp; Із полівінілхлориду виготовляють лінолеум, плитку для підлоги. Він слугує ізоляційним матеріалом для дротів і кабелю. Прозорі гнучкі трубки із цього полімеру використовують у медицині (системи переливання крові).<br>&nbsp;&nbsp; '''Політетрафлуоретен''', або '''тефлон''', — полімер, зовні схожий на поліетилен, має високу хімічну і термічну стійкість, негорючий. Не руйнується навіть концентрованими кислотами, не розчиняється й не набухає в жодному з розчинників. Вироби з тефлону можна використовувати в інтервалі температур від -260 до +260 °С.<br>&nbsp;&nbsp; Тефлон є основою хімічно і термічно стійких пластмас. Його використовують у протезуванні, для покриття поверхні посуду, призначеного для нагрівання.<br>&nbsp;&nbsp; '''Поліметилметакрилат''' відомий як органічне скло, або плексиглас. Це — прозорий матеріал. Він нерозчинний у воді, розчиняється в бензені, ацетоні, оцтовій кислоті; при нагріванні вище температури 120 °С розм'якшується. Добре піддається поліруванню, механічній обробці, склеюванню. Як некрихкий прозорий матеріал замінює скло на транспорті, у приладобудуванні, військовій техніці. Його також використовують для виготовлення декоративної плитки.<br>&nbsp;&nbsp; Поліметилметакрилат утворюється при полімеризації метилового естеру метакрилової кислоти Н<sub>2</sub>С=С(СН<sub>3</sub>)-СООСН<sub>3</sub>: + Чимало полімерів після нагрівання і подальшого охолодження хімічно не змінюються і зберігають свої фізичні властивості. У розплавленому стані їх заливають у форми, де при охолодженні вони тверднуть. Цю операцію можна повторювати декілька разів. Такі [[Тема_7._Білки_–_складні_біополімери._Будова_і_властивості_білків.|полімери]] називають термопластичними. До них належать поліетилен, поліпропілен, полістирен, тефлон, поліметилметакрилат та ін. За допомогою пресування, видавлювання, лиття із термопластичних полімерів виготовляють різні вироби.<br>&nbsp;&nbsp;  
- <br>[[Файл:metakr.jpg]] + 
- <br>&nbsp;&nbsp; '''Полівінілацетат''' — полімер естеру вінілового спирту та оцтової кислоти СН<sub>3</sub>СООСН=СН<sub>2</sub>. Тверда нетоксична речовина, розчиняється в спирті, ацетоні, естерах.<br>&nbsp;&nbsp; Схема реакції полімеризації вінілацетату:<br>[[Файл:poliviatsetat.jpg]]<br>&nbsp;&nbsp; Полівінілацетат є основою клеїв, зокрема ПВА, лаків.<br>&nbsp;&nbsp; '''Фенолоформальдегідні смоли''' були першими полімерами, які почали широко використовувати в різних галузях. Це нееластичні склоподібні тверді речовини або в'язкі рідини, які мають темне забарвлення. їх синтезують за реакцією поліконденсації фенолу і формальдегіду. Спочатку утворюється полімер лінійної будови, а потім — сітчастої.<br>''При добуванні фенолоформальдегідних смол використовують каталізатор — кислоту або луг. Залежно від природи каталізатора утворюються смоли двох типів: новолачні і резольні. Продуктами першої стадії взаємодії в кислому середовищі є о- і п-гідроксиметилфеноли:''<br><br>''Ці сполуки далі вступають у реакцію поліконденсації з утворенням лінійного полімеру — новолаку:'' + 
- <br> [[Файл:novolak.jpg]] + 
- <br> ''У лужному середовищі при взаємодії фенолу з формальдегідом, крім о- і п-гідроксиметилфенолів, з'являються феноли з двома і трьома групами СН<sub>2</sub>ОН:'' + 
- <br>[[Файл:fenol.jpg]] + 
- <br>''Під час їх конденсації утворюються так звані резольні смоли лінійної будови:'' + 
- <br> [[Файл:rez lin bud.jpg]] + 
- <br>''При подальшому нагріванні резолів формується невпорядкована сітчаста структура:''<br>[[Файл:rezol.jpg]]<br>''Відповідний полімер називають резитом.''<br>&nbsp;Фенолоформальдегідний полімер є основою фенопластів. Це — термостійкі матеріали, нерозчинні у воді та органічних розчинниках. Із фенопластів виготовляють деталі електрообладнання, засобів зв'язку, предмети побуту. Суміші фенопластів із відходами деревообробної промисловості використовують у вигляді плит для виготовлення меблів, на будівництві. Наповнювачами фенопластів слугують також бавовна, каолін тощо. З<br>фенолоформальдегідних полімерів виробляють склопластики — дуже міцні матеріали з каркасом зі скляних волокон.<br>&nbsp;&nbsp; '''Епоксидні смоли''' — це полімери з невисокою молекулярною масою (здебільшого 300-3500),які містять групи атомів. Тверднуть при змішуванні з фенолоформальдегідними смолами, багатоосновними карбоновими<br>кислотами, деякими іншими сполуками в результаті взаємодії з ними (при цьому утворюється сітчаста структура). На основі епоксидних смол виробляють лаки, клеї, герметики тощо.<br><br>'''Каучуки і волокна'''<br>&nbsp;&nbsp; Каучуки — полімерні матеріали рослинного або синтетичного походження, з яких виготовляють гуму та гумові вироби. Вони дуже важливі для людства, хоча б тому, що без шин не можуть функціонувати ні автомобільний, ні повітряний транспорт.<br>&nbsp;&nbsp; Найхарактерніша властивість каучуків — еластичність, тобто здатність після деформації відновлювати свою форму. Але при нагріванні або охолодженні така властивість втрачається. Ці матеріали відзначаються ще й високою міцністю та зносостійкістю.<br>&nbsp;&nbsp; Більшість каучуків — це полімери дієнових вуглеводнів та їх похідних.<br>&nbsp;&nbsp; '''Природний (натуральний) каучук''' міститься в соку деяких рослин (гевеї, фікуса, кульбаби), який нагадує молоко і є емульсією каучуку у воді. Утворення цього полімеру із мономеру описує хімічне рівняння<br>[[Файл:isopr kaucuk.jpg]]<br>&nbsp;&nbsp; Сполука розчиняється в бензині, бензені, деяких інших органічних розчинниках. Завдяки подвійним зв'язкам полімер здатний вступати в реакції приєднання.<br>&nbsp;&nbsp; Природний каучук і донині не втратив практичного значення; його добувають у великій кількості.<br>&nbsp;&nbsp; '''Синтетичні каучуки''' не лише виявилися замінниками натурального, а й набули широкого застосування.<br>&nbsp;&nbsp; Залежно від мономера (мономерів) розрізняють бутадієновий, бутадієн-стирольний, ізопреновии (аналог природного), хлоропреновий каучуки та ін.<br>&nbsp;&nbsp; Уперше синтетичні каучуки почали виробляти в Радянському Союзі в 1932 р. за технологією, розробленою академіком С. В. Лебєдєвим. їх синтезують за реакціями полімеризації , більшість яких відбувається за участю каталізаторів.<br>&nbsp;&nbsp; Найбільше випускають бутадієн-стирольного каучуку, здійснюючи сумісну полімеризацію бутадієну і стирену. Приєднання молекули стирену відбувається в основному за положеннями 1 і 4 молекули бутадієну. Спрощена схема реакції: + 
- <br>[[Файл:spr.jpg]] + 
- <br>&nbsp;&nbsp; За фізичними властивостями бутадієн-стирольний каучук схожий на натуральний.<br>&nbsp;&nbsp; Каучуки є сировиною для виробництва гуми . Основу цієї технології становить процес вулканізації — нагрівання каучуку із сіркою. Каучук змішують з наповнювачами (глиною, сажею, крейдою, кремнеземом), барвниками, речовинами, які подовжують термін еластичності гуми. Потім до суміші добавляють сірку. В результаті взаємодії каучуку із сіркою відбувається зшивання карбонових ланцюгів за допомогою сульфідних «містків» S – S з утворенням просторової структури. Але частина подвійних зв'язків зберігається. Якщо взяти надлишок сірки, то всі подвійні зв'язки будуть «витрачені» на зшивання й утвориться твердий термореактивний матеріал — ебоніт. Його використовують для виготовлення електротехнічних деталей, хімічної апаратури.<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; Серед інших сфер застосування каучуків — виробництво на їхній основі клеїв, деяких пластмас, штучної шкіри, взуття, плитки для підлоги, електроізоляційних оболонок.<br>&nbsp;&nbsp; '''Волокна''' — це довгі гнучкі нитки, які виробляють із природних або синтетичних полімерів і використовують для виготовлення пряжі й текстильних виробів.<br>&nbsp;&nbsp; Розрізняють природні, або натуральні, і хімічні волокна. + 
- <br>[[Файл:klas volokon.jpg]] + 
- <br>&nbsp;&nbsp; '''Природні волокна.''' Рослинні волокна формуються на поверхні насіння (бавовна), у стеблах і листі (коноплі, льон). їхня основа — целюлоза.<br>&nbsp;&nbsp; Тваринні волокна є білковими полімерами. Більшість вовни виробляють із шерсті овець. Шовк — це речовина, яку виділяють особливі залози тутового шовкопряда.<br>&nbsp;&nbsp; Бавовна відзначається термічною стійкістю, вовна — еластичністю, а шовк — високою міцністю і характерним блиском.<br>&nbsp;&nbsp; '''Хімічні волокна''' виробляють із деяких полімерів лінійної будови. Полімери спочатку розплавляють або розчиняють в органічному розчиннику, а потім розплав або розчин пропускають крізь дуже малі отвори. При цьому утворюються довгі й тонкі нитки.<br>&nbsp; Хімічні волокна поділяють на штучні і синтетичні.<br>&nbsp; ''Штучні волокна'' добувають переробкою природних полімерів, здебільшого целюлози. Вони мають низку переваг, які стосуються технології волокон і якості виробів із них.<br>&nbsp;&nbsp; Найважливішими штучними волокнами є віскозне й ацетатне. Основу першого становить целюлоза [С<sub>6</sub>Н<sub>7</sub>О<sub>2</sub>(ОН)<sub>3</sub>]n, а другого — її ацетатні естери (наприклад, триацетат С<sub>6</sub>Н<sub>7</sub>О<sub>2</sub>(ОСОСН<sub>3</sub>)<sub>3</sub>]<sub>n</sub>).<br>&nbsp;&nbsp; Синтетичні волокна виробляють із органічних сполук, здійснюючи хімічні реакції. До волокон цього типу належать капрон, найлон, енант, нітрон, лавсан та ін.<br>&nbsp;&nbsp; Синтетичні волокна міцніші, еластичніші, довговічніші за природні. Вони мають і недоліки — малу гігроскопічність, здатність до електризації. Тому до синтетичних волокон додають природні волокна і речовини- антистатики.<br>&nbsp;&nbsp; Капрон, найлон і енант — поліамідні волокна. Зовні капронове волокно нагадує натуральний шовк, але є набагато міцнішим. Із синтетичних нього виготовляють канати, риболовні сітки, волокон тканини, трикотажні вироби.<br>&nbsp;&nbsp; Найлон є продуктом поліконденсації гексаметилендіаміну й адипінової кислоти: + 
- <br>[[Файл:nailon.jpg]] + 
- <br>&nbsp;&nbsp; Чудові штучні хутра, трикотаж, декоративні тканини виготовляють із поліакрилонітрильного волокна — нітрону. Це волокно має значну термо- і світлостійкість, високу еластичність. Його добувають із поліакрилонітрилу — продукту полімеризації акрилонітрилу: + 
- <br>[[Файл:akrilonotril.jpg]] + 
- <br>&nbsp;Лавсан [-О-СН<sub>2</sub>-СН<sub>2</sub>-О-СО-С<sub>6</sub>Н<sub>4</sub>-СО-]<sub>n</sub> — поліестерне волокно. Цей полімер утворюється під час реакції поліконденсації між етиленгліколем і терефталевою кислотою. За зовнішнім виглядом і властивостями лавсанове волокно нагадує вовну, проте є міцнішим, а вироби з нього не потребують прасування.<br><br> + 
  
- ''П.П. Попель, Л.С. Крикля, І.О. Савченко, "Хімія. 11 клас. Підручник для загальноосвітніх навчальних закладів."'' + Існують ще й термореактивні полімери. Під час нагрівання вони втрачають пластичність, а також здатність плавитися і розчинятися. Це — результат необоротних хімічних змін у полімерах, пов'язаних з утворенням додаткових ковалентних зв'язків і формуванням сітчастої структури. Термореактивними полімерами є, наприклад, фенолоформальдегідні й епоксидні смоли.<br>&nbsp;&nbsp; 
  
- <br> <sub>Плани уроків хімії, [[Гіпермаркет Знань - перший в світі!|підручники онлайн]], електронні видання безкоштовно, навчальна програма, [[Гіпермаркет Знань - перший в світі!|скачати тести]] безкоштовно, календарне планування уроків хімії, готові домашні завдання</sub> + Велика кількість полімерів становить основу пластичних мас (скорочена назва — пластмаси). 
  
- <br>   +  
  +  
  + '''Пластмаси''' — це матеріали, створені на основі [[Застосування_вуглеводнів._Поняття_про_полімери_на_прикладі_поліетилену._Застосування_поліетилену|полімер]]ів, які здатні під впливом температури і тиску набувати певної форми і зберігати її.
  +  
  + <br>Пластмаси, крім полімерів, містять різні добавки, які покращують їхні властивості, підвищують стійкість до хімічно агресивного середовища і зміни зовнішніх умов. Добавками слугують розмелена деревина, крейда, графіт, папір, різні волокна. Полімери в таких пластмасах є зв’язуючими компонентами. Якщо до мономера добавлено сполуку, яка розкладається при нагріванні з виділенням [[8._Відносна_густина_газів|газів]], то добутий полімер має вигляд застиглої піни (його називають пінопластом). Добавки-пластифікатори надають полімерному матеріалу еластичності.<br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + Розглянемо кілька полімерів, які входять до складу найважливіших пластмас.<br>
  +  
  + '''Поліетилен''' — безбарвний прозорий або білий напівпрозорий еластичний матеріал, який на дотик нагадує парафін. Це термопластичний полімер; його властивості залежать від умов перебігу реакції полімеризації. На поліетилен не діють вода, кислоти (крім нітратної), луги, жири, масла. Він нестійкий щодо галогенів та органічних розчинників, горючий. Із поліетилену виробляють пакувальну плівку і плівку для теплиць, водопровідні и каналізаційні труби, електроізоляцію, предмети [[Безпека_у_побуті._Правила_безпечного_користування_електричними_та_газовими_приладами|побут]]у. Поліетиленові вироби є морозостійкими, але не витримують нагрівання вище 60-100 °С.<br>
  +  
  + '''Поліпропілен''' — полімер білого кольору, стійкий щодо лугів і кислот. Вироби з нього відзначаються достатньою міцністю. Із поліпропілену виготовляють одноразові шприци, посуд, пакувальну плівку, стільці, столи, труби, волокна.<br>
  +  
  + '''Полівінілхлорид''' — найдешевший полімерний матеріал, стійкий щодо води, слабких основ і [[13._Кислоти,_їх_склад,_назви|кислот]], рідких вуглеводнів. Термопластичний полімер; його властивості визначаються добавками. Має невисоку термічну стійкість, при нагріванні розкладається з виділенням хлороводню, але незаймистий.<br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + Із полівінілхлориду виготовляють лінолеум, плитку для підлоги. Він слугує ізоляційним матеріалом для дротів і кабелю. Прозорі гнучкі трубки із цього полімеру використовують у медицині (системи переливання крові).<br>
  +  
  + '''Політетрафлуоретен''', або '''тефлон''', — полімер, зовні схожий на поліетилен, має високу хімічну і термічну стійкість, негорючий. Не руйнується навіть концентрованими кислотами, не розчиняється й не набухає в жодному з розчинників. Вироби з тефлону можна використовувати в інтервалі [[Абсолютная_температура._Температура_—_мера_средней_кинетической_энергии_молекул|температур]] від -260 до +260 °С.<br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + Тефлон є основою хімічно і термічно стійких пластмас. Його використовують у протезуванні, для покриття поверхні посуду, призначеного для нагрівання.<br>
  +  
  + '''Поліметилметакрилат''' відомий як органічне скло, або плексиглас. Це — прозорий матеріал. Він нерозчинний у воді, розчиняється в бензені, ацетоні, оцтовій кислоті; при нагріванні вище температури 120 °С розм'якшується. Добре піддається поліруванню, механічній обробці, склеюванню. Як некрихкий прозорий матеріал замінює скло на транспорті, у п[[Географія_важкого,_сільськогосподарського,_транспортного,_електротехнічного_машинобудування,_приладобудування,_верстатобудування|риладобудуванні]], військовій техніці. Його також використовують для виготовлення декоративної плитки.<br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + Поліметилметакрилат утворюється при полімеризації метилового естеру метакрилової кислоти Н<sub>2</sub>С=С(СН<sub>3</sub>)-СООСН<sub>3</sub>: 
  +  
  + <br>[[Image:Metakr.jpg|400px|Поліметилметакрилат]] <br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + '''Полівінілацетат''' — полімер естеру вінілового спирту та оцтової кислоти СН<sub>3</sub>СООСН=СН<sub>2</sub>. Тверда нетоксична речовина, розчиняється в спирті, ацетоні, естерах.<br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + Схема реакції полімеризації вінілацетату:
  +  
  + <br>[[Image:Poliviatsetat.jpg|400px|реакція полімеризації вінілацетату]]<br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + Полівінілацетат є основою клеїв, зокрема ПВА, лаків.<br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + '''Фенолоформальдегідні смоли''' були першими полімерами, які почали широко використовувати в різних галузях. Це нееластичні склоподібні тверді речовини або в'язкі рідини, які мають темне забарвлення. їх синтезують за реакцією поліконденсації [[Фенолы_(Химия_10_класс)|фенол]]у і формальдегіду. Спочатку утворюється полімер лінійної будови, а потім — сітчастої.
  +  
  + При добуванні фенолоформальдегідних смол використовують '''каталізатор''' — кислоту або луг. Залежно від природи каталізатора утворюються смоли двох типів: новолачні і резольні. Продуктами першої стадії взаємодії в кислому середовищі є о- і п-гідроксиметилфеноли:<br><br>Ці сполуки далі вступають у реакцію поліконденсації з утворенням лінійного полімеру — новолаку: 
  +  
  + <br> [[Image:Novolak.jpg|400px|новолак]] <br>
  +  
  + У лужному середовищі при взаємодії фенолу з формальдегідом, крім о- і п-гідроксиметилфенолів, з'являються феноли з двома і трьома групами СН<sub>2</sub>ОН: 
  +  
  + <br>[[Image:Fenol.jpg|400px|Хімія]] 
  +  
  + Під час їх конденсації утворюються так звані резольні смоли лінійної будови: 
  +  
  + <br> [[Image:Rez lin bud.jpg|400px|резольні смоли лінійної будови]] 
  +  
  + При подальшому нагріванні резолів формується невпорядкована сітчаста структура:<br>[[Image:Rezol.jpg|400px|невпорядкована сітчаста структура]]
  +  
  + Відповідний полімер називають '''резитом.'''<br>&nbsp;
  +  
  + Фенолоформальдегідний полімер є основою фенопластів. Це — термостійкі матеріали, нерозчинні у воді та органічних розчинниках. Із фенопластів виготовляють деталі електрообладнання, засобів зв'язку, предмети побуту. Суміші фенопластів із відходами деревообробної промисловості використовують у вигляді плит для виготовлення меблів, на будівництві. Наповнювачами фенопластів слугують також бавовна, каолін тощо. З<br>фенолоформальдегідних полімерів виробляють скло[[Мозаика_из_кусочков_пластиковых_трубочек|пластик]]и — дуже міцні матеріали з каркасом зі скляних волокон.<br>
  +  
  + '''Епоксидні смоли''' — це полімери з невисокою молекулярною масою (здебільшого 300-3500),які містять групи атомів. Тверднуть при змішуванні з фенолоформальдегідними смолами, багатоосновними карбоновими<br>[[Карбонатна_кислота._Солі_карбонатної_кислоти,_їх_поширення_в_природі_та_застосування|кислота]]ми, деякими іншими сполуками в результаті взаємодії з ними (при цьому утворюється сітчаста структура). На основі епоксидних смол виробляють лаки, клеї, герметики тощо.<br><br>'''Каучуки і волокна'''<br>Каучуки — полімерні матеріали рослинного або синтетичного походження, з яких виготовляють гуму та гумові вироби. Вони дуже важливі для людства, хоча б тому, що без шин не можуть функціонувати ні автомобільний, ні [[Повітряний_транспорт,_його_значення_в_міждержавних_перевезеннях._Трубопровідний_транспорт._Міжнародні_транспортні_коридори|повітряний транспорт]].<br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + Найхарактерніша властивість каучуків — еластичність, тобто здатність після деформації відновлювати свою форму. Але при нагріванні або охолодженні така властивість втрачається. Ці матеріали відзначаються ще й високою міцністю та зносостійкістю.<br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + Більшість каучуків — це полімери дієнових вуглеводнів та їх похідних.<br>
  +  
  + '''Природний (натуральний) каучук''' міститься в соку деяких [[Ілюстрації_«Тема_21._Способи_розмноження_рослин»|рослин]] (гевеї, фікуса, кульбаби), який нагадує молоко і є емульсією каучуку у воді. Утворення цього полімеру із мономеру описує хімічне рівняння
  +  
  + <br>[[Image:Isopr kaucuk.jpg|400px|Утворення полімеру]]<br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + Сполука розчиняється в бензині, бензені, деяких інших органічних розчинниках. Завдяки подвійним зв'язкам полімер здатний вступати в реакції приєднання.<br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + Природний каучук і донині не втратив практичного значення; його добувають у великій кількості.<br>
  +  
  + '''Синтетичні каучуки''' не лише виявилися замінниками натурального, а й набули широкого застосування.<br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + Залежно від мономера (мономерів) розрізняють бутадієновий, бутадієн-стирольний, ізопреновии (аналог природного), хлоропреновий каучуки та ін.<br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + Уперше синтетичні каучуки почали виробляти в [[Нова_економічна_політика._Створення_СРСР|Радянському Союзі]] в 1932 р. за технологією, розробленою академіком С. В. Лебєдєвим. їх синтезують за реакціями полімеризації , більшість яких відбувається за участю каталізаторів.<br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + Найбільше випускають бутадієн-стирольного каучуку, здійснюючи сумісну полімеризацію бутадієну і стирену. Приєднання молекули стирену відбувається в основному за положеннями 1 і 4 молекули бутадієну. Спрощена схема реакції: 
  +  
  + <br>[[Image:Spr.jpg|400px|Реакція]] <br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + За фізичними властивостями бутадієн-стирольний каучук схожий на натуральний.<br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + Каучуки є сировиною для виробництва гуми. Основу цієї технології становить процес вулканізації — нагрівання каучуку із сіркою. Каучук змішують з наповнювачами (глиною, сажею, крейдою, кремнеземом), барвниками, речовинами, які подовжують термін еластичності гуми. Потім до суміші добавляють сірку. В результаті взаємодії каучуку із сіркою відбувається зшивання карбонових ланцюгів за допомогою сульфідних «містків» S – S з утворенням просторової структури. Але частина подвійних зв'язків зберігається. Якщо взяти надлишок сірки, то всі подвійні зв'язки будуть «витрачені» на зшивання й утвориться твердий термореактивний матеріал — ебоніт. Його використовують для виготовлення електротехнічних деталей, хімічної апаратури.<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + Серед інших сфер застосування каучуків — [[Виробництво:_організаційні_форми,_структура_та_інфраструктура._Презентація|виробництво]] на їхній основі клеїв, деяких пластмас, штучної шкіри, взуття, плитки для підлоги, електроізоляційних оболонок.<br>
  +  
  + '''Волокна''' — це довгі гнучкі нитки, які виробляють із природних або синтетичних полімерів і використовують для виготовлення пряжі й текстильних виробів.<br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + Розрізняють природні, або натуральні, і хімічні волокна. 
  +  
  + <br>[[Image:Klas volokon.jpg|Волокна]] <br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + '''Природні волокна.''' Рослинні волокна формуються на поверхні насіння (бавовна), у стеблах і листі (коноплі, льон). їхня основа — целюлоза.<br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + Тваринні волокна є білковими полімерами. Більшість вовни виробляють із шерсті овець. Шовк — це речовина, яку виділяють особливі залози тутового шовкопряда.<br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + Бавовна відзначається термічною стійкістю, вовна — еластичністю, а шовк — високою міцністю і характерним блиском.<br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + '''Хімічні волокна''' виробляють із деяких полімерів лінійної будови. Полімери спочатку розплавляють або розчиняють в органічному [[Тема_42._Вода_–_розчинник.|розчинник]]у, а потім розплав або розчин пропускають крізь дуже малі отвори. При цьому утворюються довгі й тонкі нитки.<br>&nbsp; 
  +  
  + Хімічні волокна поділяють на штучні і синтетичні.<br>
  +  
  + '''Штучні волокна''' добувають переробкою природних полімерів, здебільшого целюлози. Вони мають низку переваг, які стосуються технології волокон і якості виробів із них.<br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + Найважливішими штучними волокнами є віскозне й ацетатне. Основу першого становить целюлоза [С<sub>6</sub>Н<sub>7</sub>О<sub>2</sub>(ОН)<sub>3</sub>]n, а другого — її ацетатні естери (наприклад, триацетат С<sub>6</sub>Н<sub>7</sub>О<sub>2</sub>(ОСОСН<sub>3</sub>)<sub>3</sub>]<sub>n</sub>).<br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + '''Синтетичні волокна''' виробляють із органічних сполук, здійснюючи хімічні реакції. До волокон цього типу належать капрон, найлон, енант, нітрон, лавсан та ін.<br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + Синтетичні [[Тема_12._Органічні_речовини_як_основа_сучасних_матеріалів._Пластмаси,_синтетичні_каучуки,_гума,_штучні_й_синтетичні_волокна|волокна]] міцніші, еластичніші, довговічніші за природні. Вони мають і недоліки — малу гігроскопічність, здатність до електризації. Тому до синтетичних волокон додають природні волокна і речовини- антистатики.<br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + Капрон, найлон і енант — поліамідні волокна. Зовні капронове волокно нагадує натуральний шовк, але є набагато міцнішим. Із синтетичних нього виготовляють канати, риболовні сітки, волокон тканини, трикотажні вироби.<br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + Найлон є продуктом поліконденсації гексаметилендіаміну й адипінової кислоти: 
  +  
  + <br>[[Image:Nailon.jpg|400px|Найлон]] <br>&nbsp;&nbsp; 
  +  
  + Чудові штучні хутра, трикотаж, декоративні тканини виготовляють із поліакрилонітрильного волокна — нітрону. Це волокно має значну термо- і світлостійкість, високу [[Еластичність_попиту_і_пропозиції_та_застосування_знань_про_еластичність|еластичність]]. Його добувають із поліакрилонітрилу — продукту полімеризації акрилонітрилу: 
  +  
  + <br>[[Image:Akrilonotril.jpg|400px|Формула]] <br>&nbsp;
  +  
  + Лавсан [-О-СН<sub>2</sub>-СН<sub>2</sub>-О-СО-С<sub>6</sub>Н<sub>4</sub>-СО-]<sub>n</sub> — поліестерне волокно. Цей полімер утворюється під час реакції поліконденсації між етиленгліколем і терефталевою кислотою. За зовнішнім виглядом і властивостями лавсанове волокно нагадує вовну, проте є міцнішим, а вироби з нього не потребують прасування.<br><br> 
  +  
  + ''П.П. Попель, Л.С. Крикля, І.О. Савченко, "Хімія. [[11_клас_уроки|11 клас]]. Підручник для загальноосвітніх навчальних закладів."'' 
  +  
  + <br> <sub>Плани уроків хімії, [[Гіпермаркет Знань - перший в світі!|підручники онлайн]], електронні видання безкоштовно, навчальна програма, [[Гіпермаркет Знань - перший в світі!|скачати тести]] безкоштовно, календарне планування уроків хімії, готові домашні завдання</sub><br>  
  
   '''<u>Зміст уроку</u>'''    '''<u>Зміст уроку</u>'''
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] конспект уроку і опорний каркас                        +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] конспект уроку і опорний каркас                       
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] презентація уроку   +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] презентація уроку  
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] акселеративні методи та інтерактивні технології +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] акселеративні методи та інтерактивні технології
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] закриті вправи (тільки для використання вчителями) +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] закриті вправи (тільки для використання вчителями)
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] оцінювання   +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] оцінювання  
         
   '''<u>Практика</u>'''    '''<u>Практика</u>'''
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] задачі та вправи,самоперевірка   +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] задачі та вправи,самоперевірка  
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] практикуми, лабораторні, кейси +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] практикуми, лабораторні, кейси
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] домашнє завдання   +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] домашнє завдання  
         
   '''<u>Ілюстрації</u>'''    '''<u>Ілюстрації</u>'''
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] реферати +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] реферати
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] фішки для допитливих +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фішки для допитливих
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] шпаргалки +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] шпаргалки
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати
         
   '''<u>Доповнення</u>'''    '''<u>Доповнення</u>'''
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ) +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ)
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] підручники основні і допоміжні   +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] підручники основні і допоміжні  
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] тематичні свята, девізи   +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] тематичні свята, девізи  
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] статті   +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] статті  
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] національні особливості +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] національні особливості
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] словник термінів                            +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] словник термінів                           
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] інше   +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] інше  
         
   '''<u>Тільки для вчителів</u>'''    '''<u>Тільки для вчителів</u>'''
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] [http://xvatit.com/Idealny_urok.html ідеальні уроки]   +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] [http://xvatit.com/Idealny_urok.html ідеальні уроки]  
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] календарний план на рік   +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] календарний план на рік  
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] методичні рекомендації   +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] методичні рекомендації  
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] програми +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] програми
-   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] [http://xvatit.com/forum/ обговорення] +   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] [http://xvatit.com/forum/ обговорення]
  
- <br> Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, [http://xvatit.com/index.php?do=feedback напишите нам].   + Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, [http://xvatit.com/index.php?do=feedback напишите нам].  
  
 Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - [http://xvatit.com/forum/ Образовательный форум].  Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - [http://xvatit.com/forum/ Образовательный форум].

Текущая версия на 13:38, 7 ноября 2012
Гіпермаркет Знань>>Хімія>>Хімія 11 клас>>Органічні речовини як основа сучасних матеріалів. Пластмаси, синтетичні каучуки, гума, штучні й синтетичні волокна  
 
Пластмаси
Потреби людини в різних матеріалах постійно зростають, але ресурси природних матеріалів на планеті обмежені. Друга половина XX ст. стала періодом інтенсивного пошуку, дослідження і виробництва полімерів. За своїми властивостями полімерні матеріали вигідно відрізняються від природних. Вони довговічніші, не зазнають корозії, мають невелику густину, досить міцні; їх легко формувати, обробляти, забарвлювати.
   
Чимало полімерів після нагрівання і подальшого охолодження хімічно не змінюються і зберігають свої фізичні властивості. У розплавленому стані їх заливають у форми, де при охолодженні вони тверднуть. Цю операцію можна повторювати декілька разів. Такі полімери називають термопластичними. До них належать поліетилен, поліпропілен, полістирен, тефлон, поліметилметакрилат та ін. За допомогою пресування, видавлювання, лиття із термопластичних полімерів виготовляють різні вироби.
   
Існують ще й термореактивні полімери. Під час нагрівання вони втрачають пластичність, а також здатність плавитися і розчинятися. Це — результат необоротних хімічних змін у полімерах, пов'язаних з утворенням додаткових ковалентних зв'язків і формуванням сітчастої структури. Термореактивними полімерами є, наприклад, фенолоформальдегідні й епоксидні смоли.
   
Велика кількість полімерів становить основу пластичних мас (скорочена назва — пластмаси). 


Пластмаси — це матеріали, створені на основі полімерів, які здатні під впливом температури і тиску набувати певної форми і зберігати її.

Пластмаси, крім полімерів, містять різні добавки, які покращують їхні властивості, підвищують стійкість до хімічно агресивного середовища і зміни зовнішніх умов. Добавками слугують розмелена деревина, крейда, графіт, папір, різні волокна. Полімери в таких пластмасах є зв’язуючими компонентами. Якщо до мономера добавлено сполуку, яка розкладається при нагріванні з виділенням газів, то добутий полімер має вигляд застиглої піни (його називають пінопластом). Добавки-пластифікатори надають полімерному матеріалу еластичності.
   
Розглянемо кілька полімерів, які входять до складу найважливіших пластмас.

Поліетилен — безбарвний прозорий або білий напівпрозорий еластичний матеріал, який на дотик нагадує парафін. Це термопластичний полімер; його властивості залежать від умов перебігу реакції полімеризації. На поліетилен не діють вода, кислоти (крім нітратної), луги, жири, масла. Він нестійкий щодо галогенів та органічних розчинників, горючий. Із поліетилену виробляють пакувальну плівку і плівку для теплиць, водопровідні и каналізаційні труби, електроізоляцію, предмети побуту. Поліетиленові вироби є морозостійкими, але не витримують нагрівання вище 60-100 °С.

Поліпропілен — полімер білого кольору, стійкий щодо лугів і кислот. Вироби з нього відзначаються достатньою міцністю. Із поліпропілену виготовляють одноразові шприци, посуд, пакувальну плівку, стільці, столи, труби, волокна.

Полівінілхлорид — найдешевший полімерний матеріал, стійкий щодо води, слабких основ і кислот, рідких вуглеводнів. Термопластичний полімер; його властивості визначаються добавками. Має невисоку термічну стійкість, при нагріванні розкладається з виділенням хлороводню, але незаймистий.
   
Із полівінілхлориду виготовляють лінолеум, плитку для підлоги. Він слугує ізоляційним матеріалом для дротів і кабелю. Прозорі гнучкі трубки із цього полімеру використовують у медицині (системи переливання крові).

Політетрафлуоретен, або тефлон, — полімер, зовні схожий на поліетилен, має високу хімічну і термічну стійкість, негорючий. Не руйнується навіть концентрованими кислотами, не розчиняється й не набухає в жодному з розчинників. Вироби з тефлону можна використовувати в інтервалі температур від -260 до +260 °С.
   
Тефлон є основою хімічно і термічно стійких пластмас. Його використовують у протезуванні, для покриття поверхні посуду, призначеного для нагрівання.

Поліметилметакрилат відомий як органічне скло, або плексиглас. Це — прозорий матеріал. Він нерозчинний у воді, розчиняється в бензені, ацетоні, оцтовій кислоті; при нагріванні вище температури 120 °С розм'якшується. Добре піддається поліруванню, механічній обробці, склеюванню. Як некрихкий прозорий матеріал замінює скло на транспорті, у приладобудуванні, військовій техніці. Його також використовують для виготовлення декоративної плитки.
   
Поліметилметакрилат утворюється при полімеризації метилового естеру метакрилової кислоти Н₂С=С(СН₃)-СООСН₃: 

 
   
Полівінілацетат — полімер естеру вінілового спирту та оцтової кислоти СН₃СООСН=СН₂. Тверда нетоксична речовина, розчиняється в спирті, ацетоні, естерах.
   
Схема реакції полімеризації вінілацетату:


   
Полівінілацетат є основою клеїв, зокрема ПВА, лаків.
   
Фенолоформальдегідні смоли були першими полімерами, які почали широко використовувати в різних галузях. Це нееластичні склоподібні тверді речовини або в'язкі рідини, які мають темне забарвлення. їх синтезують за реакцією поліконденсації фенолу і формальдегіду. Спочатку утворюється полімер лінійної будови, а потім — сітчастої.
При добуванні фенолоформальдегідних смол використовують каталізатор — кислоту або луг. Залежно від природи каталізатора утворюються смоли двох типів: новолачні і резольні. Продуктами першої стадії взаємодії в кислому середовищі є о- і п-гідроксиметилфеноли:

Ці сполуки далі вступають у реакцію поліконденсації з утворенням лінійного полімеру — новолаку: 

  

У лужному середовищі при взаємодії фенолу з формальдегідом, крім о- і п-гідроксиметилфенолів, з'являються феноли з двома і трьома групами СН₂ОН: 

 
Під час їх конденсації утворюються так звані резольні смоли лінійної будови: 

  
При подальшому нагріванні резолів формується невпорядкована сітчаста структура:

Відповідний полімер називають резитом.
 
Фенолоформальдегідний полімер є основою фенопластів. Це — термостійкі матеріали, нерозчинні у воді та органічних розчинниках. Із фенопластів виготовляють деталі електрообладнання, засобів зв'язку, предмети побуту. Суміші фенопластів із відходами деревообробної промисловості використовують у вигляді плит для виготовлення меблів, на будівництві. Наповнювачами фенопластів слугують також бавовна, каолін тощо. З
фенолоформальдегідних полімерів виробляють склопластики — дуже міцні матеріали з каркасом зі скляних волокон.

Епоксидні смоли — це полімери з невисокою молекулярною масою (здебільшого 300-3500),які містять групи атомів. Тверднуть при змішуванні з фенолоформальдегідними смолами, багатоосновними карбоновими
кислотами, деякими іншими сполуками в результаті взаємодії з ними (при цьому утворюється сітчаста структура). На основі епоксидних смол виробляють лаки, клеї, герметики тощо.

Каучуки і волокна
Каучуки — полімерні матеріали рослинного або синтетичного походження, з яких виготовляють гуму та гумові вироби. Вони дуже важливі для людства, хоча б тому, що без шин не можуть функціонувати ні автомобільний, ні повітряний транспорт.
   
Найхарактерніша властивість каучуків — еластичність, тобто здатність після деформації відновлювати свою форму. Але при нагріванні або охолодженні така властивість втрачається. Ці матеріали відзначаються ще й високою міцністю та зносостійкістю.
   
Більшість каучуків — це полімери дієнових вуглеводнів та їх похідних.

Природний (натуральний) каучук міститься в соку деяких рослин (гевеї, фікуса, кульбаби), який нагадує молоко і є емульсією каучуку у воді. Утворення цього полімеру із мономеру описує хімічне рівняння


   
Сполука розчиняється в бензині, бензені, деяких інших органічних розчинниках. Завдяки подвійним зв'язкам полімер здатний вступати в реакції приєднання.
   
Природний каучук і донині не втратив практичного значення; його добувають у великій кількості.

Синтетичні каучуки не лише виявилися замінниками натурального, а й набули широкого застосування.
   
Залежно від мономера (мономерів) розрізняють бутадієновий, бутадієн-стирольний, ізопреновии (аналог природного), хлоропреновий каучуки та ін.
   
Уперше синтетичні каучуки почали виробляти в Радянському Союзі в 1932 р. за технологією, розробленою академіком С. В. Лебєдєвим. їх синтезують за реакціями полімеризації , більшість яких відбувається за участю каталізаторів.
   
Найбільше випускають бутадієн-стирольного каучуку, здійснюючи сумісну полімеризацію бутадієну і стирену. Приєднання молекули стирену відбувається в основному за положеннями 1 і 4 молекули бутадієну. Спрощена схема реакції: 

 
   
За фізичними властивостями бутадієн-стирольний каучук схожий на натуральний.
   
Каучуки є сировиною для виробництва гуми. Основу цієї технології становить процес вулканізації — нагрівання каучуку із сіркою. Каучук змішують з наповнювачами (глиною, сажею, крейдою, кремнеземом), барвниками, речовинами, які подовжують термін еластичності гуми. Потім до суміші добавляють сірку. В результаті взаємодії каучуку із сіркою відбувається зшивання карбонових ланцюгів за допомогою сульфідних «містків» S – S з утворенням просторової структури. Але частина подвійних зв'язків зберігається. Якщо взяти надлишок сірки, то всі подвійні зв'язки будуть «витрачені» на зшивання й утвориться твердий термореактивний матеріал — ебоніт. Його використовують для виготовлення електротехнічних деталей, хімічної апаратури.
    
Серед інших сфер застосування каучуків — виробництво на їхній основі клеїв, деяких пластмас, штучної шкіри, взуття, плитки для підлоги, електроізоляційних оболонок.

Волокна — це довгі гнучкі нитки, які виробляють із природних або синтетичних полімерів і використовують для виготовлення пряжі й текстильних виробів.
   
Розрізняють природні, або натуральні, і хімічні волокна. 

 
   
Природні волокна. Рослинні волокна формуються на поверхні насіння (бавовна), у стеблах і листі (коноплі, льон). їхня основа — целюлоза.
   
Тваринні волокна є білковими полімерами. Більшість вовни виробляють із шерсті овець. Шовк — це речовина, яку виділяють особливі залози тутового шовкопряда.
   
Бавовна відзначається термічною стійкістю, вовна — еластичністю, а шовк — високою міцністю і характерним блиском.
   
Хімічні волокна виробляють із деяких полімерів лінійної будови. Полімери спочатку розплавляють або розчиняють в органічному розчиннику, а потім розплав або розчин пропускають крізь дуже малі отвори. При цьому утворюються довгі й тонкі нитки.
  
Хімічні волокна поділяють на штучні і синтетичні.

Штучні волокна добувають переробкою природних полімерів, здебільшого целюлози. Вони мають низку переваг, які стосуються технології волокон і якості виробів із них.
   
Найважливішими штучними волокнами є віскозне й ацетатне. Основу першого становить целюлоза [С₆Н₇О₂(ОН)₃]n, а другого — її ацетатні естери (наприклад, триацетат С₆Н₇О₂(ОСОСН₃)₃]_n).
   
Синтетичні волокна виробляють із органічних сполук, здійснюючи хімічні реакції. До волокон цього типу належать капрон, найлон, енант, нітрон, лавсан та ін.
   
Синтетичні волокна міцніші, еластичніші, довговічніші за природні. Вони мають і недоліки — малу гігроскопічність, здатність до електризації. Тому до синтетичних волокон додають природні волокна і речовини- антистатики.
   
Капрон, найлон і енант — поліамідні волокна. Зовні капронове волокно нагадує натуральний шовк, але є набагато міцнішим. Із синтетичних нього виготовляють канати, риболовні сітки, волокон тканини, трикотажні вироби.
   
Найлон є продуктом поліконденсації гексаметилендіаміну й адипінової кислоти: 

 
   
Чудові штучні хутра, трикотаж, декоративні тканини виготовляють із поліакрилонітрильного волокна — нітрону. Це волокно має значну термо- і світлостійкість, високу еластичність. Його добувають із поліакрилонітрилу — продукту полімеризації акрилонітрилу: 

 
 
Лавсан [-О-СН₂-СН₂-О-СО-С₆Н₄-СО-]_n — поліестерне волокно. Цей полімер утворюється під час реакції поліконденсації між етиленгліколем і терефталевою кислотою. За зовнішнім виглядом і властивостями лавсанове волокно нагадує вовну, проте є міцнішим, а вироби з нього не потребують прасування.

 
П.П. Попель, Л.С. Крикля, І.О. Савченко, "Хімія. 11 клас. Підручник для загальноосвітніх навчальних закладів." 

 _{Плани уроків хімії, підручники онлайн, електронні видання безкоштовно, навчальна програма, скачати тести безкоштовно, календарне планування уроків хімії, готові домашні завдання}
 

Зміст уроку
 конспект уроку і опорний каркас                      
 презентація уроку 
 акселеративні методи та інтерактивні технології
 закриті вправи (тільки для використання вчителями)
 оцінювання 

Практика
 задачі та вправи,самоперевірка 
 практикуми, лабораторні, кейси
 рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський
 домашнє завдання 

Ілюстрації
 ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа
 реферати
 фішки для допитливих
 шпаргалки
 гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати

Доповнення
 зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ)
 підручники основні і допоміжні 
 тематичні свята, девізи 
 статті 
 національні особливості
 словник термінів                          
 інше 

Тільки для вчителів
 ідеальні уроки 
 календарний план на рік 
 методичні рекомендації 
 програми
 обговорення

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам. 
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.

Источник — «http://edufuture.biz/index.php?title=%D0%A2%D0%B5%D0%BC%D0%B0_12._%D0%9E%D1%80%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D1%96%D1%87%D0%BD%D1%96_%D1%80%D0%B5%D1%87%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D0%BD%D0%B8_%D1%8F%D0%BA_%D0%BE%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B0_%D1%81%D1%83%D1%87%D0%B0%D1%81%D0%BD%D0%B8%D1%85_%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%96%D0%B0%D0%BB%D1%96%D0%B2._%D0%9F%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%BC%D0%B0%D1%81%D0%B8,_%D1%81%D0%B8%D0%BD%D1%82%D0%B5%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%BD%D1%96_%D0%BA%D0%B0%D1%83%D1%87%D1%83%D0%BA%D0%B8,_%D0%B3%D1%83%D0%BC%D0%B0,_%D1%88%D1%82%D1%83%D1%87%D0%BD%D1%96_%D0%B9_%D1%81%D0%B8%D0%BD%D1%82%D0%B5%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%BD%D1%96_%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BA%D0%BD%D0%B0»
@@ Строка 1: / Строка 1: @@
-'''[[Гіпермаркет Знань - перший в світі!|Гіпермаркет Знань]]&gt;&gt;[[Хімія|Хімія]]&gt;&gt;[[Хімія 11 клас|Хімія 11 клас]]&gt;&gt; Хімія: Органічні речовини як основа сучасних матеріалів. Пластмаси, синтетичні каучуки, гума, штучні й синтетичні волокна '''
+'''[[Гіпермаркет Знань - перший в світі!|Гіпермаркет Знань]]&gt;&gt;[[Хімія|Хімія]]&gt;&gt;[[Хімія 11 клас|Хімія 11 клас]]&gt;&gt;Органічні речовини як основа сучасних матеріалів. Пластмаси, синтетичні каучуки, гума, штучні й синтетичні волокна '''
 <metakeywords>хімія, хімія клас, 11 клас, уроки хімія, хімія, пластмаси, плпстмаса, сентетичний каучук, гума</metakeywords>
-'''Пластмаси'''<br>&nbsp;&nbsp; Потреби людини в різних матеріалах постійно зростають, але ресурси природних матеріалів на планеті обмежені. Друга половина XX ст. стала періодом інтенсивного пошуку, дослідження і виробництва полімерів. За своїми властивостями полімерні матеріали вигідно відрізняються від природних. Вони довговічніші, не зазнають корозії, мають невелику густину, досить міцні; їх легко формувати, обробляти, забарвлювати.<br>&nbsp;&nbsp; Чимало полімерів після нагрівання і подальшого охолодження хімічно не змінюються і зберігають свої фізичні властивості. У розплавленому стані їх заливають у форми, де при охолодженні вони тверднуть. Цю операцію можна повторювати декілька разів. Такі полімери називають термопластичними. До них належать поліетилен, поліпропілен, полістирен, тефлон, поліметилметакрилат та ін. За допомогою пресування, видавлювання, лиття із термопластичних полімерів виготовляють різні вироби.<br>&nbsp;&nbsp; Існують ще й термореактивні полімери. Під час нагрівання вони втрачають пластичність, а також здатність плавитися і розчинятися. Це — результат необоротних хімічних змін у полімерах, пов'язаних з утворенням додаткових ковалентних зв'язків і формуванням сітчастої структури. Термореактивними полімерами є, наприклад, фенолоформальдегідні й епоксидні смоли.<br>&nbsp;&nbsp; Велика кількість полімерів становить основу пластичних мас (скорочена назва — пластмаси).
+'''Пластмаси'''<br>Потреби людини в різних матеріалах постійно зростають, але ресурси природних матеріалів на планеті обмежені. Друга половина XX ст. стала періодом інтенсивного пошуку, дослідження і виробництва полімерів. За своїми властивостями полімерні матеріали вигідно відрізняються від природних. Вони довговічніші, не зазнають корозії, мають невелику [[Густина_речовини._Кристалічні_та_аморфні_тіла|густину]], досить міцні; їх легко формувати, обробляти, забарвлювати.<br>&nbsp;&nbsp;
-''Пластмаси — це матеріали, створені на основі полімерів, які здатні під впливом температури і тиску набувати певної форми і зберігати її.''<br>&nbsp;&nbsp; Пластмаси, крім полімерів, містять різні добавки, які покращують їхні властивості, підвищують стійкість до хімічно агресивного середовища і зміни зовнішніх умов. Добавками слугують розмелена деревина, крейда, графіт, папір, різні волокна. Полімери в таких пластмасах є зв’язуючими компонентами. Якщо до мономера добавлено сполуку, яка розкладається при нагріванні з виділенням газів, то добутий полімер має вигляд застиглої піни (його називають пінопластом). Добавки-пластифікатори надають полімерному матеріалу еластичності.<br>&nbsp;&nbsp; Розглянемо кілька полімерів, які входять до складу найважливіших пластмас.<br>&nbsp;&nbsp; '''Поліетилен''' — безбарвний прозорий або білий напівпрозорий еластичний матеріал, який на дотик нагадує парафін. Це термопластичний полімер; його властивості залежать від умов перебігу реакції полімеризації. На поліетилен не діють вода, кислоти (крім нітратної), луги, жири, масла. Він нестійкий щодо галогенів та органічних розчинників, горючий. Із поліетилену виробляють пакувальну плівку і плівку для теплиць, водопровідні и каналізаційні труби, електроізоляцію, предмети побуту. Поліетиленові вироби є морозостійкими, але не витримують нагрівання вище 60-100 °С.<br>&nbsp;&nbsp;'''Поліпропілен''' — полімер білого кольору, стійкий щодо лугів і кислот. Вироби з нього відзначаються достатньою міцністю. Із поліпропілену виготовляють одноразові шприци, посуд, пакувальну плівку, стільці, столи, труби, волокна.<br>&nbsp;&nbsp; '''Полівінілхлорид''' — найдешевший полімерний матеріал, стійкий щодо води, слабких основ і кислот, рідких вуглеводнів. Термопластичний полімер; його властивості визначаються добавками. Має невисоку термічну стійкість, при нагріванні розкладається з виділенням хлороводню, але незаймистий.<br>&nbsp;&nbsp; Із полівінілхлориду виготовляють лінолеум, плитку для підлоги. Він слугує ізоляційним матеріалом для дротів і кабелю. Прозорі гнучкі трубки із цього полімеру використовують у медицині (системи переливання крові).<br>&nbsp;&nbsp; '''Політетрафлуоретен''', або '''тефлон''', — полімер, зовні схожий на поліетилен, має високу хімічну і термічну стійкість, негорючий. Не руйнується навіть концентрованими кислотами, не розчиняється й не набухає в жодному з розчинників. Вироби з тефлону можна використовувати в інтервалі температур від -260 до +260 °С.<br>&nbsp;&nbsp; Тефлон є основою хімічно і термічно стійких пластмас. Його використовують у протезуванні, для покриття поверхні посуду, призначеного для нагрівання.<br>&nbsp;&nbsp; '''Поліметилметакрилат''' відомий як органічне скло, або плексиглас. Це — прозорий матеріал. Він нерозчинний у воді, розчиняється в бензені, ацетоні, оцтовій кислоті; при нагріванні вище температури 120 °С розм'якшується. Добре піддається поліруванню, механічній обробці, склеюванню. Як некрихкий прозорий матеріал замінює скло на транспорті, у приладобудуванні, військовій техніці. Його також використовують для виготовлення декоративної плитки.<br>&nbsp;&nbsp; Поліметилметакрилат утворюється при полімеризації метилового естеру метакрилової кислоти Н<sub>2</sub>С=С(СН<sub>3</sub>)-СООСН<sub>3</sub>:
+Чимало полімерів після нагрівання і подальшого охолодження хімічно не змінюються і зберігають свої фізичні властивості. У розплавленому стані їх заливають у форми, де при охолодженні вони тверднуть. Цю операцію можна повторювати декілька разів. Такі [[Тема_7._Білки_–_складні_біополімери._Будова_і_властивості_білків.|полімери]] називають термопластичними. До них належать поліетилен, поліпропілен, полістирен, тефлон, поліметилметакрилат та ін. За допомогою пресування, видавлювання, лиття із термопластичних полімерів виготовляють різні вироби.<br>&nbsp;&nbsp;
-<br>[[Файл:metakr.jpg]]
-<br>&nbsp;&nbsp; '''Полівінілацетат''' — полімер естеру вінілового спирту та оцтової кислоти СН<sub>3</sub>СООСН=СН<sub>2</sub>. Тверда нетоксична речовина, розчиняється в спирті, ацетоні, естерах.<br>&nbsp;&nbsp; Схема реакції полімеризації вінілацетату:<br>[[Файл:poliviatsetat.jpg]]<br>&nbsp;&nbsp; Полівінілацетат є основою клеїв, зокрема ПВА, лаків.<br>&nbsp;&nbsp; '''Фенолоформальдегідні смоли''' були першими полімерами, які почали широко використовувати в різних галузях. Це нееластичні склоподібні тверді речовини або в'язкі рідини, які мають темне забарвлення. їх синтезують за реакцією поліконденсації фенолу і формальдегіду. Спочатку утворюється полімер лінійної будови, а потім — сітчастої.<br>''При добуванні фенолоформальдегідних смол використовують каталізатор — кислоту або луг. Залежно від природи каталізатора утворюються смоли двох типів: новолачні і резольні. Продуктами першої стадії взаємодії в кислому середовищі є о- і п-гідроксиметилфеноли:''<br><br>''Ці сполуки далі вступають у реакцію поліконденсації з утворенням лінійного полімеру — новолаку:''
-<br> [[Файл:novolak.jpg]]
-<br> ''У лужному середовищі при взаємодії фенолу з формальдегідом, крім о- і п-гідроксиметилфенолів, з'являються феноли з двома і трьома групами СН<sub>2</sub>ОН:''
-<br>[[Файл:fenol.jpg]]
-<br>''Під час їх конденсації утворюються так звані резольні смоли лінійної будови:''
-<br> [[Файл:rez lin bud.jpg]]
-<br>''При подальшому нагріванні резолів формується невпорядкована сітчаста структура:''<br>[[Файл:rezol.jpg]]<br>''Відповідний полімер називають резитом.''<br>&nbsp;Фенолоформальдегідний полімер є основою фенопластів. Це — термостійкі матеріали, нерозчинні у воді та органічних розчинниках. Із фенопластів виготовляють деталі електрообладнання, засобів зв'язку, предмети побуту. Суміші фенопластів із відходами деревообробної промисловості використовують у вигляді плит для виготовлення меблів, на будівництві. Наповнювачами фенопластів слугують також бавовна, каолін тощо. З<br>фенолоформальдегідних полімерів виробляють склопластики — дуже міцні матеріали з каркасом зі скляних волокон.<br>&nbsp;&nbsp; '''Епоксидні смоли''' — це полімери з невисокою молекулярною масою (здебільшого 300-3500),які містять групи атомів. Тверднуть при змішуванні з фенолоформальдегідними смолами, багатоосновними карбоновими<br>кислотами, деякими іншими сполуками в результаті взаємодії з ними (при цьому утворюється сітчаста структура). На основі епоксидних смол виробляють лаки, клеї, герметики тощо.<br><br>'''Каучуки і волокна'''<br>&nbsp;&nbsp; Каучуки — полімерні матеріали рослинного або синтетичного походження, з яких виготовляють гуму та гумові вироби. Вони дуже важливі для людства, хоча б тому, що без шин не можуть функціонувати ні автомобільний, ні повітряний транспорт.<br>&nbsp;&nbsp; Найхарактерніша властивість каучуків — еластичність, тобто здатність після деформації відновлювати свою форму. Але при нагріванні або охолодженні така властивість втрачається. Ці матеріали відзначаються ще й високою міцністю та зносостійкістю.<br>&nbsp;&nbsp; Більшість каучуків — це полімери дієнових вуглеводнів та їх похідних.<br>&nbsp;&nbsp; '''Природний (натуральний) каучук''' міститься в соку деяких рослин (гевеї, фікуса, кульбаби), який нагадує молоко і є емульсією каучуку у воді. Утворення цього полімеру із мономеру описує хімічне рівняння<br>[[Файл:isopr kaucuk.jpg]]<br>&nbsp;&nbsp; Сполука розчиняється в бензині, бензені, деяких інших органічних розчинниках. Завдяки подвійним зв'язкам полімер здатний вступати в реакції приєднання.<br>&nbsp;&nbsp; Природний каучук і донині не втратив практичного значення; його добувають у великій кількості.<br>&nbsp;&nbsp; '''Синтетичні каучуки''' не лише виявилися замінниками натурального, а й набули широкого застосування.<br>&nbsp;&nbsp; Залежно від мономера (мономерів) розрізняють бутадієновий, бутадієн-стирольний, ізопреновии (аналог природного), хлоропреновий каучуки та ін.<br>&nbsp;&nbsp; Уперше синтетичні каучуки почали виробляти в Радянському Союзі в 1932 р. за технологією, розробленою академіком С. В. Лебєдєвим. їх синтезують за реакціями полімеризації , більшість яких відбувається за участю каталізаторів.<br>&nbsp;&nbsp; Найбільше випускають бутадієн-стирольного каучуку, здійснюючи сумісну полімеризацію бутадієну і стирену. Приєднання молекули стирену відбувається в основному за положеннями 1 і 4 молекули бутадієну. Спрощена схема реакції:
-<br>[[Файл:spr.jpg]]
-<br>&nbsp;&nbsp; За фізичними властивостями бутадієн-стирольний каучук схожий на натуральний.<br>&nbsp;&nbsp; Каучуки є сировиною для виробництва гуми . Основу цієї технології становить процес вулканізації — нагрівання каучуку із сіркою. Каучук змішують з наповнювачами (глиною, сажею, крейдою, кремнеземом), барвниками, речовинами, які подовжують термін еластичності гуми. Потім до суміші добавляють сірку. В результаті взаємодії каучуку із сіркою відбувається зшивання карбонових ланцюгів за допомогою сульфідних «містків» S – S з утворенням просторової структури. Але частина подвійних зв'язків зберігається. Якщо взяти надлишок сірки, то всі подвійні зв'язки будуть «витрачені» на зшивання й утвориться твердий термореактивний матеріал — ебоніт. Його використовують для виготовлення електротехнічних деталей, хімічної апаратури.<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp; Серед інших сфер застосування каучуків — виробництво на їхній основі клеїв, деяких пластмас, штучної шкіри, взуття, плитки для підлоги, електроізоляційних оболонок.<br>&nbsp;&nbsp; '''Волокна''' — це довгі гнучкі нитки, які виробляють із природних або синтетичних полімерів і використовують для виготовлення пряжі й текстильних виробів.<br>&nbsp;&nbsp; Розрізняють природні, або натуральні, і хімічні волокна.
-<br>[[Файл:klas volokon.jpg]]
-<br>&nbsp;&nbsp; '''Природні волокна.''' Рослинні волокна формуються на поверхні насіння (бавовна), у стеблах і листі (коноплі, льон). їхня основа — целюлоза.<br>&nbsp;&nbsp; Тваринні волокна є білковими полімерами. Більшість вовни виробляють із шерсті овець. Шовк — це речовина, яку виділяють особливі залози тутового шовкопряда.<br>&nbsp;&nbsp; Бавовна відзначається термічною стійкістю, вовна — еластичністю, а шовк — високою міцністю і характерним блиском.<br>&nbsp;&nbsp; '''Хімічні волокна''' виробляють із деяких полімерів лінійної будови. Полімери спочатку розплавляють або розчиняють в органічному розчиннику, а потім розплав або розчин пропускають крізь дуже малі отвори. При цьому утворюються довгі й тонкі нитки.<br>&nbsp; Хімічні волокна поділяють на штучні і синтетичні.<br>&nbsp; ''Штучні волокна'' добувають переробкою природних полімерів, здебільшого целюлози. Вони мають низку переваг, які стосуються технології волокон і якості виробів із них.<br>&nbsp;&nbsp; Найважливішими штучними волокнами є віскозне й ацетатне. Основу першого становить целюлоза [С<sub>6</sub>Н<sub>7</sub>О<sub>2</sub>(ОН)<sub>3</sub>]n, а другого — її ацетатні естери (наприклад, триацетат С<sub>6</sub>Н<sub>7</sub>О<sub>2</sub>(ОСОСН<sub>3</sub>)<sub>3</sub>]<sub>n</sub>).<br>&nbsp;&nbsp; Синтетичні волокна виробляють із органічних сполук, здійснюючи хімічні реакції. До волокон цього типу належать капрон, найлон, енант, нітрон, лавсан та ін.<br>&nbsp;&nbsp; Синтетичні волокна міцніші, еластичніші, довговічніші за природні. Вони мають і недоліки — малу гігроскопічність, здатність до електризації. Тому до синтетичних волокон додають природні волокна і речовини- антистатики.<br>&nbsp;&nbsp; Капрон, найлон і енант — поліамідні волокна. Зовні капронове волокно нагадує натуральний шовк, але є набагато міцнішим. Із синтетичних нього виготовляють канати, риболовні сітки, волокон тканини, трикотажні вироби.<br>&nbsp;&nbsp; Найлон є продуктом поліконденсації гексаметилендіаміну й адипінової кислоти:
-<br>[[Файл:nailon.jpg]]
-<br>&nbsp;&nbsp; Чудові штучні хутра, трикотаж, декоративні тканини виготовляють із поліакрилонітрильного волокна — нітрону. Це волокно має значну термо- і світлостійкість, високу еластичність. Його добувають із поліакрилонітрилу — продукту полімеризації акрилонітрилу:
-<br>[[Файл:akrilonotril.jpg]]
-<br>&nbsp;Лавсан [-О-СН<sub>2</sub>-СН<sub>2</sub>-О-СО-С<sub>6</sub>Н<sub>4</sub>-СО-]<sub>n</sub> — поліестерне волокно. Цей полімер утворюється під час реакції поліконденсації між етиленгліколем і терефталевою кислотою. За зовнішнім виглядом і властивостями лавсанове волокно нагадує вовну, проте є міцнішим, а вироби з нього не потребують прасування.<br><br>
-''П.П. Попель, Л.С. Крикля, І.О. Савченко, "Хімія. 11 клас. Підручник для загальноосвітніх навчальних закладів."''
+Існують ще й термореактивні полімери. Під час нагрівання вони втрачають пластичність, а також здатність плавитися і розчинятися. Це — результат необоротних хімічних змін у полімерах, пов'язаних з утворенням додаткових ковалентних зв'язків і формуванням сітчастої структури. Термореактивними полімерами є, наприклад, фенолоформальдегідні й епоксидні смоли.<br>&nbsp;&nbsp;
-<br> <sub>Плани уроків хімії, [[Гіпермаркет Знань - перший в світі!|підручники онлайн]], електронні видання безкоштовно, навчальна програма, [[Гіпермаркет Знань - перший в світі!|скачати тести]] безкоштовно, календарне планування уроків хімії, готові домашні завдання</sub>
+Велика кількість полімерів становить основу пластичних мас (скорочена назва — пластмаси).
-<br>
+'''Пластмаси''' — це матеріали, створені на основі [[Застосування_вуглеводнів._Поняття_про_полімери_на_прикладі_поліетилену._Застосування_поліетилену|полімер]]ів, які здатні під впливом температури і тиску набувати певної форми і зберігати її.
+<br>Пластмаси, крім полімерів, містять різні добавки, які покращують їхні властивості, підвищують стійкість до хімічно агресивного середовища і зміни зовнішніх умов. Добавками слугують розмелена деревина, крейда, графіт, папір, різні волокна. Полімери в таких пластмасах є зв’язуючими компонентами. Якщо до мономера добавлено сполуку, яка розкладається при нагріванні з виділенням [[8._Відносна_густина_газів|газів]], то добутий полімер має вигляд застиглої піни (його називають пінопластом). Добавки-пластифікатори надають полімерному матеріалу еластичності.<br>&nbsp;&nbsp;
+Розглянемо кілька полімерів, які входять до складу найважливіших пластмас.<br>
+'''Поліетилен''' — безбарвний прозорий або білий напівпрозорий еластичний матеріал, який на дотик нагадує парафін. Це термопластичний полімер; його властивості залежать від умов перебігу реакції полімеризації. На поліетилен не діють вода, кислоти (крім нітратної), луги, жири, масла. Він нестійкий щодо галогенів та органічних розчинників, горючий. Із поліетилену виробляють пакувальну плівку і плівку для теплиць, водопровідні и каналізаційні труби, електроізоляцію, предмети [[Безпека_у_побуті._Правила_безпечного_користування_електричними_та_газовими_приладами|побут]]у. Поліетиленові вироби є морозостійкими, але не витримують нагрівання вище 60-100 °С.<br>
+'''Поліпропілен''' — полімер білого кольору, стійкий щодо лугів і кислот. Вироби з нього відзначаються достатньою міцністю. Із поліпропілену виготовляють одноразові шприци, посуд, пакувальну плівку, стільці, столи, труби, волокна.<br>
+'''Полівінілхлорид''' — найдешевший полімерний матеріал, стійкий щодо води, слабких основ і [[13._Кислоти,_їх_склад,_назви|кислот]], рідких вуглеводнів. Термопластичний полімер; його властивості визначаються добавками. Має невисоку термічну стійкість, при нагріванні розкладається з виділенням хлороводню, але незаймистий.<br>&nbsp;&nbsp;
+Із полівінілхлориду виготовляють лінолеум, плитку для підлоги. Він слугує ізоляційним матеріалом для дротів і кабелю. Прозорі гнучкі трубки із цього полімеру використовують у медицині (системи переливання крові).<br>
+'''Політетрафлуоретен''', або '''тефлон''', — полімер, зовні схожий на поліетилен, має високу хімічну і термічну стійкість, негорючий. Не руйнується навіть концентрованими кислотами, не розчиняється й не набухає в жодному з розчинників. Вироби з тефлону можна використовувати в інтервалі [[Абсолютная_температура._Температура_—_мера_средней_кинетической_энергии_молекул|температур]] від -260 до +260 °С.<br>&nbsp;&nbsp;
+Тефлон є основою хімічно і термічно стійких пластмас. Його використовують у протезуванні, для покриття поверхні посуду, призначеного для нагрівання.<br>
+'''Поліметилметакрилат''' відомий як органічне скло, або плексиглас. Це — прозорий матеріал. Він нерозчинний у воді, розчиняється в бензені, ацетоні, оцтовій кислоті; при нагріванні вище температури 120 °С розм'якшується. Добре піддається поліруванню, механічній обробці, склеюванню. Як некрихкий прозорий матеріал замінює скло на транспорті, у п[[Географія_важкого,_сільськогосподарського,_транспортного,_електротехнічного_машинобудування,_приладобудування,_верстатобудування|риладобудуванні]], військовій техніці. Його також використовують для виготовлення декоративної плитки.<br>&nbsp;&nbsp;
+Поліметилметакрилат утворюється при полімеризації метилового естеру метакрилової кислоти Н<sub>2</sub>С=С(СН<sub>3</sub>)-СООСН<sub>3</sub>:
+<br>[[Image:Metakr.jpg|400px|Поліметилметакрилат]] <br>&nbsp;&nbsp;
+'''Полівінілацетат''' — полімер естеру вінілового спирту та оцтової кислоти СН<sub>3</sub>СООСН=СН<sub>2</sub>. Тверда нетоксична речовина, розчиняється в спирті, ацетоні, естерах.<br>&nbsp;&nbsp;
+Схема реакції полімеризації вінілацетату:
+<br>[[Image:Poliviatsetat.jpg|400px|реакція полімеризації вінілацетату]]<br>&nbsp;&nbsp;
+Полівінілацетат є основою клеїв, зокрема ПВА, лаків.<br>&nbsp;&nbsp;
+'''Фенолоформальдегідні смоли''' були першими полімерами, які почали широко використовувати в різних галузях. Це нееластичні склоподібні тверді речовини або в'язкі рідини, які мають темне забарвлення. їх синтезують за реакцією поліконденсації [[Фенолы_(Химия_10_класс)|фенол]]у і формальдегіду. Спочатку утворюється полімер лінійної будови, а потім — сітчастої.
+При добуванні фенолоформальдегідних смол використовують '''каталізатор''' — кислоту або луг. Залежно від природи каталізатора утворюються смоли двох типів: новолачні і резольні. Продуктами першої стадії взаємодії в кислому середовищі є о- і п-гідроксиметилфеноли:<br><br>Ці сполуки далі вступають у реакцію поліконденсації з утворенням лінійного полімеру — новолаку:
+<br> [[Image:Novolak.jpg|400px|новолак]] <br>
+У лужному середовищі при взаємодії фенолу з формальдегідом, крім о- і п-гідроксиметилфенолів, з'являються феноли з двома і трьома групами СН<sub>2</sub>ОН:
+<br>[[Image:Fenol.jpg|400px|Хімія]]
+Під час їх конденсації утворюються так звані резольні смоли лінійної будови:
+<br> [[Image:Rez lin bud.jpg|400px|резольні смоли лінійної будови]]
+При подальшому нагріванні резолів формується невпорядкована сітчаста структура:<br>[[Image:Rezol.jpg|400px|невпорядкована сітчаста структура]]
+Відповідний полімер називають '''резитом.'''<br>&nbsp;
+Фенолоформальдегідний полімер є основою фенопластів. Це — термостійкі матеріали, нерозчинні у воді та органічних розчинниках. Із фенопластів виготовляють деталі електрообладнання, засобів зв'язку, предмети побуту. Суміші фенопластів із відходами деревообробної промисловості використовують у вигляді плит для виготовлення меблів, на будівництві. Наповнювачами фенопластів слугують також бавовна, каолін тощо. З<br>фенолоформальдегідних полімерів виробляють скло[[Мозаика_из_кусочков_пластиковых_трубочек|пластик]]и — дуже міцні матеріали з каркасом зі скляних волокон.<br>
+'''Епоксидні смоли''' — це полімери з невисокою молекулярною масою (здебільшого 300-3500),які містять групи атомів. Тверднуть при змішуванні з фенолоформальдегідними смолами, багатоосновними карбоновими<br>[[Карбонатна_кислота._Солі_карбонатної_кислоти,_їх_поширення_в_природі_та_застосування|кислота]]ми, деякими іншими сполуками в результаті взаємодії з ними (при цьому утворюється сітчаста структура). На основі епоксидних смол виробляють лаки, клеї, герметики тощо.<br><br>'''Каучуки і волокна'''<br>Каучуки — полімерні матеріали рослинного або синтетичного походження, з яких виготовляють гуму та гумові вироби. Вони дуже важливі для людства, хоча б тому, що без шин не можуть функціонувати ні автомобільний, ні [[Повітряний_транспорт,_його_значення_в_міждержавних_перевезеннях._Трубопровідний_транспорт._Міжнародні_транспортні_коридори|повітряний транспорт]].<br>&nbsp;&nbsp;
+Найхарактерніша властивість каучуків — еластичність, тобто здатність після деформації відновлювати свою форму. Але при нагріванні або охолодженні така властивість втрачається. Ці матеріали відзначаються ще й високою міцністю та зносостійкістю.<br>&nbsp;&nbsp;
+Більшість каучуків — це полімери дієнових вуглеводнів та їх похідних.<br>
+'''Природний (натуральний) каучук''' міститься в соку деяких [[Ілюстрації_«Тема_21._Способи_розмноження_рослин»|рослин]] (гевеї, фікуса, кульбаби), який нагадує молоко і є емульсією каучуку у воді. Утворення цього полімеру із мономеру описує хімічне рівняння
+<br>[[Image:Isopr kaucuk.jpg|400px|Утворення полімеру]]<br>&nbsp;&nbsp;
+Сполука розчиняється в бензині, бензені, деяких інших органічних розчинниках. Завдяки подвійним зв'язкам полімер здатний вступати в реакції приєднання.<br>&nbsp;&nbsp;
+Природний каучук і донині не втратив практичного значення; його добувають у великій кількості.<br>
+'''Синтетичні каучуки''' не лише виявилися замінниками натурального, а й набули широкого застосування.<br>&nbsp;&nbsp;
+Залежно від мономера (мономерів) розрізняють бутадієновий, бутадієн-стирольний, ізопреновии (аналог природного), хлоропреновий каучуки та ін.<br>&nbsp;&nbsp;
+Уперше синтетичні каучуки почали виробляти в [[Нова_економічна_політика._Створення_СРСР|Радянському Союзі]] в 1932 р. за технологією, розробленою академіком С. В. Лебєдєвим. їх синтезують за реакціями полімеризації , більшість яких відбувається за участю каталізаторів.<br>&nbsp;&nbsp;
+Найбільше випускають бутадієн-стирольного каучуку, здійснюючи сумісну полімеризацію бутадієну і стирену. Приєднання молекули стирену відбувається в основному за положеннями 1 і 4 молекули бутадієну. Спрощена схема реакції:
+<br>[[Image:Spr.jpg|400px|Реакція]] <br>&nbsp;&nbsp;
+За фізичними властивостями бутадієн-стирольний каучук схожий на натуральний.<br>&nbsp;&nbsp;
+Каучуки є сировиною для виробництва гуми. Основу цієї технології становить процес вулканізації — нагрівання каучуку із сіркою. Каучук змішують з наповнювачами (глиною, сажею, крейдою, кремнеземом), барвниками, речовинами, які подовжують термін еластичності гуми. Потім до суміші добавляють сірку. В результаті взаємодії каучуку із сіркою відбувається зшивання карбонових ланцюгів за допомогою сульфідних «містків» S – S з утворенням просторової структури. Але частина подвійних зв'язків зберігається. Якщо взяти надлишок сірки, то всі подвійні зв'язки будуть «витрачені» на зшивання й утвориться твердий термореактивний матеріал — ебоніт. Його використовують для виготовлення електротехнічних деталей, хімічної апаратури.<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;
+Серед інших сфер застосування каучуків — [[Виробництво:_організаційні_форми,_структура_та_інфраструктура._Презентація|виробництво]] на їхній основі клеїв, деяких пластмас, штучної шкіри, взуття, плитки для підлоги, електроізоляційних оболонок.<br>
+'''Волокна''' — це довгі гнучкі нитки, які виробляють із природних або синтетичних полімерів і використовують для виготовлення пряжі й текстильних виробів.<br>&nbsp;&nbsp;
+Розрізняють природні, або натуральні, і хімічні волокна.
+<br>[[Image:Klas volokon.jpg|Волокна]] <br>&nbsp;&nbsp;
+'''Природні волокна.''' Рослинні волокна формуються на поверхні насіння (бавовна), у стеблах і листі (коноплі, льон). їхня основа — целюлоза.<br>&nbsp;&nbsp;
+Тваринні волокна є білковими полімерами. Більшість вовни виробляють із шерсті овець. Шовк — це речовина, яку виділяють особливі залози тутового шовкопряда.<br>&nbsp;&nbsp;
+Бавовна відзначається термічною стійкістю, вовна — еластичністю, а шовк — високою міцністю і характерним блиском.<br>&nbsp;&nbsp;
+'''Хімічні волокна''' виробляють із деяких полімерів лінійної будови. Полімери спочатку розплавляють або розчиняють в органічному [[Тема_42._Вода_–_розчинник.|розчинник]]у, а потім розплав або розчин пропускають крізь дуже малі отвори. При цьому утворюються довгі й тонкі нитки.<br>&nbsp;
+Хімічні волокна поділяють на штучні і синтетичні.<br>
+'''Штучні волокна''' добувають переробкою природних полімерів, здебільшого целюлози. Вони мають низку переваг, які стосуються технології волокон і якості виробів із них.<br>&nbsp;&nbsp;
+Найважливішими штучними волокнами є віскозне й ацетатне. Основу першого становить целюлоза [С<sub>6</sub>Н<sub>7</sub>О<sub>2</sub>(ОН)<sub>3</sub>]n, а другого — її ацетатні естери (наприклад, триацетат С<sub>6</sub>Н<sub>7</sub>О<sub>2</sub>(ОСОСН<sub>3</sub>)<sub>3</sub>]<sub>n</sub>).<br>&nbsp;&nbsp;
+'''Синтетичні волокна''' виробляють із органічних сполук, здійснюючи хімічні реакції. До волокон цього типу належать капрон, найлон, енант, нітрон, лавсан та ін.<br>&nbsp;&nbsp;
+Синтетичні [[Тема_12._Органічні_речовини_як_основа_сучасних_матеріалів._Пластмаси,_синтетичні_каучуки,_гума,_штучні_й_синтетичні_волокна|волокна]] міцніші, еластичніші, довговічніші за природні. Вони мають і недоліки — малу гігроскопічність, здатність до електризації. Тому до синтетичних волокон додають природні волокна і речовини- антистатики.<br>&nbsp;&nbsp;
+Капрон, найлон і енант — поліамідні волокна. Зовні капронове волокно нагадує натуральний шовк, але є набагато міцнішим. Із синтетичних нього виготовляють канати, риболовні сітки, волокон тканини, трикотажні вироби.<br>&nbsp;&nbsp;
+Найлон є продуктом поліконденсації гексаметилендіаміну й адипінової кислоти:
+<br>[[Image:Nailon.jpg|400px|Найлон]] <br>&nbsp;&nbsp;
+Чудові штучні хутра, трикотаж, декоративні тканини виготовляють із поліакрилонітрильного волокна — нітрону. Це волокно має значну термо- і світлостійкість, високу [[Еластичність_попиту_і_пропозиції_та_застосування_знань_про_еластичність|еластичність]]. Його добувають із поліакрилонітрилу — продукту полімеризації акрилонітрилу:
+<br>[[Image:Akrilonotril.jpg|400px|Формула]] <br>&nbsp;
+Лавсан [-О-СН<sub>2</sub>-СН<sub>2</sub>-О-СО-С<sub>6</sub>Н<sub>4</sub>-СО-]<sub>n</sub> — поліестерне волокно. Цей полімер утворюється під час реакції поліконденсації між етиленгліколем і терефталевою кислотою. За зовнішнім виглядом і властивостями лавсанове волокно нагадує вовну, проте є міцнішим, а вироби з нього не потребують прасування.<br><br>
+''П.П. Попель, Л.С. Крикля, І.О. Савченко, "Хімія. [[11_клас_уроки|11 клас]]. Підручник для загальноосвітніх навчальних закладів."''
+<br> <sub>Плани уроків хімії, [[Гіпермаркет Знань - перший в світі!|підручники онлайн]], електронні видання безкоштовно, навчальна програма, [[Гіпермаркет Знань - перший в світі!|скачати тести]] безкоштовно, календарне планування уроків хімії, готові домашні завдання</sub><br>
   '''<u>Зміст уроку</u>'''
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] конспект уроку і опорний каркас
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] конспект уроку і опорний каркас
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] презентація уроку
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] презентація уроку
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] акселеративні методи та інтерактивні технології
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] акселеративні методи та інтерактивні технології
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] закриті вправи (тільки для використання вчителями)
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] закриті вправи (тільки для використання вчителями)
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] оцінювання
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] оцінювання
   '''<u>Практика</u>'''
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] задачі та вправи,самоперевірка
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] задачі та вправи,самоперевірка
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] практикуми, лабораторні, кейси
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] практикуми, лабораторні, кейси
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] домашнє завдання
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] домашнє завдання
   '''<u>Ілюстрації</u>'''
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] реферати
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] реферати
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] фішки для допитливих
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фішки для допитливих
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] шпаргалки
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] шпаргалки
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати
   '''<u>Доповнення</u>'''
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ)
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ)
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] підручники основні і допоміжні
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] підручники основні і допоміжні
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] тематичні свята, девізи
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] тематичні свята, девізи
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] статті
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] статті
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] національні особливості
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] національні особливості
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] словник термінів
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] словник термінів
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] інше
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] інше
   '''<u>Тільки для вчителів</u>'''
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] [http://xvatit.com/Idealny_urok.html ідеальні уроки]
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] [http://xvatit.com/Idealny_urok.html ідеальні уроки]
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] календарний план на рік
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] календарний план на рік
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] методичні рекомендації
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] методичні рекомендації
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] програми
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] програми
-  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] [http://xvatit.com/forum/ обговорення]
+  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] [http://xvatit.com/forum/ обговорення]
-<br> Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, [http://xvatit.com/index.php?do=feedback напишите нам].
+Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, [http://xvatit.com/index.php?do=feedback напишите нам].
 Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - [http://xvatit.com/forum/ Образовательный форум].

Авторські права | Privacy Policy |FAQ | Партнери | Контакти | Кейс-уроки

© Автор системы образования 7W и Гипермаркета Знаний - Владимир Спиваковский

При использовании материалов ресурса
ссылка на edufuture.biz обязательна (для интернет ресурсов - гиперссылка).
edufuture.biz 2008-© Все права защищены.
Сайт edufuture.biz является порталом, в котором не предусмотрены темы политики, наркомании, алкоголизма, курения и других "взрослых" тем.

Разработка - Гипермаркет знаний 2008-

Ждем Ваши замечания и предложения на email:
По вопросам рекламы и спонсорства пишите на email: