Polime

Polime là các đại phân tử có trọng lượng phân tử cao. Trong cấu trúc của các hợp chất như vậy, chúng lặp lại cùng một đơn vị nhiều lần. Oligome là những phân tử tương tự có khối lượng phân tử nhỏ hơn Polime, thậm chí có khi nhỏ hơn hàng trăm lần.

Polime được dùng phổ biến với tên gọi như chất dẻo, nhựa, cao su, tơ…Nó gồm 2 lớp chính polime thiên nhiên và polime nhân tạo.

Các polime hữu cơ như protein, ví dụ như da, tóc, móng và các bộ phận của xương, axit nucleic đóng vai trò chính trong quá trình tổng hợp các polime hữu cơ. Nhiều dạng polime tự nhiên tồn tại trong gỗ và giấy.

Sau đây, mời các bạn cùng tìm hiểu polime là gì? Tính chất vật lý, tính chất hóa học, ưu nhược điểm polime? Polime được điều chế như thế nào? Ứng dụng thực tế của nó ra sao? Cùng tìm hiểu nhé!

Polime là gì – Định nghĩa

Polime là hợp chất hóa học quen thuộc với chúng ta. Nó được định nghĩa là một đơn phân tử có khả năng liên kết với ít nhất hai đơn phân tử khác.

Monome là một trong số hóa chất được dùng để tạo ra polime. Thông qua phản ứng trùng hợp để tạo thành các phân tử lớn hơn. Khi hai monome này được nối với nhau bằng liên kết cộng hóa trị sẽ tạo ra một phân tử Polime.

Một số loại vật liệu Polime có thể kể đến : tơ, celluloid, Xenlulo, cao su, polietilen,…

Một số tính chất đặc thù của Polime

Có thể kể đến 1 tính chất cơ bản của 1 hợp chất bất kì đó là tính chất vật lí cũng như tính chất hóa học. Cùng tìm hiểu ngay với chúng tôi nhé:

Tính chất vật lý Polime

Chúng ta có thể quan sát và dễ dàng nhận biết được các tính chất ban đầu của Polime thông qua các dạng tiền Polime thường ngày vẫn đang sử dụng. Tính chất vật lý của polime nổi bật nhất là:

-Tồn tại ở thể rắn (dạng chất rắn) không bay hơi, không có nhiệt độ nóng chảy nhất định.

-Khi nóng chảy sẽ tạo ra chất lỏng nhớt. Để nguội nó sẽ đặc lại, rắn hơn lúc mới bị nóng chảy. Khi ở trạng thái nguội thì được gọi là chất nhiệt dẻo.

-Polime khi đun mà không nóng chảy và bị phân hủy thì được gọi là chất nhiệt rắn.

-Không tan trong nước hoặc các dung môi thông thường.

-Một số loại polime tan trong benzen, polibutadien,…

-Polime trong suốt, không giòn. Có tính cách điện, cách nhiệt hoặc bán dẫn.

-Một số loại có tính dẻo và tính đàn hồi, có thể kéo thành sợi, dai bền.

Tính chất hóa học Polime

Polime có thể tham gia phản ứng tăng mạch cacbon, phản ứng phân cách mạch và phản ứng giữ nguyên mạch.

-Polime xảy ra phản ứng tăng mạch khi đạt được điều kiện thích hợp như nhiệt độ, chất xúc tác,…Các mạch polime có thể liên kết với nhau tạo thành mạch dài hơn hoặc tạo mạng lưới lớn hơn.

-Phản ứng giữ nguyên mạch xảy ra khi các polime có liên kết đôi trong mạch hoặc nhóm chức ngoài mạch có thể tham gia trực tiếp vào phản ứng đặc trưng của liên kết đôi cũng như nhóm chức đó. Trong đó, phản ứng giữa axit vad polystyrene là một ví dụ điển hình.

-Phản ứng phân cách mạch là phản ứng hóa học trong đó có các polime nhóm chức dễ bị phân hủy. Nhiệt phân ở một nhiệt độ nhất định có thể tạo ra các phân đoạn ngắn, cuối cùng sẽ tạo thành monome ba đầu. Quá trình nhiệt phân polime tạo thành monome được gọi là quá trình khử polime.

Ưu – nhược điểm Polime

Polime là loại vật liệu không còn xa lạ với chúng ta. Nó có mặt ở nhiều nơi và ứng dụng rộng rãi trong nhiều nghành hàng, lĩnh vực khác nhau.

Sở dĩ, nó được sử dụng nhiều đến vậy vì bản thân nó gồm những ưu điểm nổi trội như :

• Khả năng tái chế cao.
• An toàn tuyệt đối với hóa chất.
• Trọng lượng nhẹ.
• Màu sắc đa dạng.
• Không có tính dẫn điện, dẫn nhiệt.
• Một số loại có tính bán dẫn.
• Không tan trong nước.
• Có tính mềm dẻo và đàn hồi nhất định.

Tuy nhiên, polime cũng có những nhược điểm đặc trưng như :

• Trong quá trình sản xuất polime sẽ góp phần gây ô nhiễm môi trường.
• Polime sản xuất thường thêm chất phụ gia. Các chất này gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ thần kinh và sức khỏe con người.
• Polime ở trong môi trường nước sẽ gây hại đến các loài sinh vật. Nó có thể hạn chế quá trình trao đổi oxi của các loài sinh vật sống trong nước. Đặc biệt, khi chúng nuốt phải polime có thể bị chết.
• Khi thải chúng ra sông hồ có thể gây tắc nghẽn nguồn nước, ứ đọng nguồn nước,…
• Polime ở trong môi trường đất sẽ cản trở quá trình hấp thu dinh dưỡng của cây. Gây hiện tượng xói mòn đất khi mưa lớn.
• Nếu đốt polime sẽ gây độc hại cho con người và môi trường.

Cách điều chế Polime

Tùy theo loại Polime khác nhau mà phướng pháp điều chế chúng cũng khác nhau. Với Polime thiên nhiên chúng ta không phải điều chế mà chỉ cần nuôi trồng hoặc khai thác. Cụ thể như : nuôi cừu lấy lông, nuôi tằm lấy tơ,…

Với Polime nhân tạo thường dùng các phản ứng đặc thù như cho xenlulozo tác dụng với anhidrit axetic để điều chế tơ axetat. Tác dụng với CS2 trong NaOH rồi phun vào axit để điều chế tơ visco… Với polime tổng hợp thường dùng phản ứng trùng ngưng hoặc phản ứng trùng hợp để điều chế.

Một số Polime được ứng dụng trong đời sống

Polime đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực và ngành công nghiệp khác nhau. Ba ứng dụng nổi bật nhất của polime trong đời sống và sản xuất là chất dẻo, tơ tằm và cao su. Nó được áp dụng trong các ngành công nghiệp hiện đại như : dệt may, bao bì, văn phòng phẩm, nhựa, máy bay, xây dựng, đồ chơi…

Cao su

Cao su là một loại Polime tự nhiên hoặc tổng hợp có đặc tính đàn hồi. Người ta còn chia cao su thành 2 loại là cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp.

Cao su có vô số ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, đóng góp một phần không nhỏ cho nền kinh tế như sản xuất lốp xe, dây bọc cách điện, áo mưa, đồ lặn…nhờ đặc tính không thấm nước, không thấm khí, chịu mài mòn, cách điện tốt,…

Tơ

Tơ là polime thiên nhiên hoặc polime tổng hợp có cấu trúc mạch thẳng, có thể kéo thành sợi. Dựa vào quy trình và nguồn gốc mà người ta điều chế tơ thiên nhiên thành các polime thiên nhiên hoặc các chất đơn giản.

Tuy nhiên, tơ hóa học được ưu chuộng và sử dụng phổ biến hơn tơ thiên nhiên vì nó bền, đẹp, dễ vệ sinh thông qua giặt giũ vad phơi nhanh khô hơn.

Chất dẻo

Chất dẻo là một loại vật liệu được chế tạo từ Polime. Chất dẻo có nhiều ưu điểm như nhẹ, bền, dễ gia công, đa dạng màu sắc, cách điện, cách nhiệt tốt,…

Hiện nay, chất dẻo đã trở thành vật liệu thông dụng. Đặc biệt, nó còn được thay thế cho kim loại, sành sứ, thủy tinh.

Polypropylene

Quý vị có biết đây là loại Polyme gì không ạ! Nó đặc biệt quan trọng đối với mỗi chúng ta trong đời sống hiện nay. Tầm quan trọng được đem ra làm thước đo cũng như giá trị trong hầu hết các lĩnh vực. Đúng vây! chúng ta đang nhắc đến vật liệu để sản xuất tiền polymer đã và đang được sử dụng trên nhiều quốc gia hiện nay.

Trước khi tiền polymer có mặt trên thị trường thì đa phần đều sử dụng giấy để in tiền được sử dụng hằng ngày, tuy nhiên sau thời gian dài sử dụng cũng như các yếu tố tác động bên ngoài làm cho bề mặt mực cũng như tổng thể tờ tiền giấy không còn được đảm bảo. Chính vì thế cần đến 1 loại vật liệu thay thế để có thể đảm bảo được tuổi thọ của tiền trong quá trình lưu hành trên thị trường.

Với 1 số lý do dơn giản mà tiền được in trên vật liệu polyme được đưa vào sử dụng như:

• Một phần do chi phí, các tờ tiền polyme có tuổi thọ trung bình cao gấp 2,5 lần so với các dòng tiền giấy hiện tại do độ bền của vật liệu polyme cao.
• Khó bị rách, không thấm nước và không hấp thụ bụi hay các chất khác.
• Dễ dàng tái chế, không khó khăn như các dòng tiền giấy là cần xé nhỏ sau đó đem đi đốt.
• Một lợi ích khác của tiền polyme đó là rất kho bị giả mạo, bên cạnh đó các tính năng và yếu tố bảo mật cũng được sử dụng như trên các dòng tiền giấy khác.

PTFE và cao su tổng hợp

Đây được xem là nguồn vật liệu trong sản xuất van công nghiệp nói chung, chúng được sử dụng để sản xuất các bộ phận làm kín cho van công nghiệp cũng như hệ thống đường ống dẫn lưu chất. Với đặc tính trơ về hóa học, có độ đàn hồi tốt đảm bảo trong quá trình lắp đặt cũng như sử dụng không có nhiều ảnh hưởng đến sản phẩm.

Với hầu hết các dòng van bướm, van bi, van cổng hay van cầu… đều có sự góp mặt của dòng vật liệu trong sản xuất gioăng làm kín, ghế đệm… Bên cạnh đó tùy vào môi trường làm việc cũng như lưu chất bên trong hệ thống ống dẫn mà vật liệu sản xuất gioăng kín cũng dần được thay đổi và sử dụng sao cho đảm bảo an toàn khi làm việc cũng như đảm bảo an toàn.