अजैविक पॉलिमर

व्यावहारिक स्वारस्य रेखीय अजैविक पॉलिमर आहेत, जे नायबमध्ये आहेत. अंश सेंद्रिय विषयांसारखेच असतात - ते एकाच टप्प्यात, एकत्रीकरण किंवा विश्रांतीच्या अवस्थेत अस्तित्वात असू शकतात, समान शीर्ष बनवू शकतात. संरचना इ. असे अजैविक पॉलिमर उष्णता-प्रतिरोधक रबर, चष्मा, फायबर-फॉर्मिंग इत्यादी असू शकतात आणि अनेक सेंट-इन देखील प्रदर्शित करतात, जे यापुढे org मध्ये अंतर्भूत नाहीत. पॉलिमर यामध्ये पॉलीफॉस्फेझिन, पॉलिमरिक सल्फर ऑक्साईड्स (वेगवेगळ्या बाजूंच्या गटांसह), फॉस्फेट्स आणि सिलिकेट्स यांचा समावेश होतो.

अजैविक पॉलिमरच्या ग्लासेस, फायबर, ग्लास-सिरेमिक्स, सिरॅमिक्स इत्यादींमध्ये प्रक्रिया करण्यासाठी, वितळणे आवश्यक आहे, जे नियम म्हणून, उलट करण्यायोग्य डिपोलिमरायझेशनसह आहे. म्हणून, सामान्यतः सुधारित ऍडिटीव्ह वापरले जातात, ज्यामुळे वितळलेल्या माफक प्रमाणात फांद्या असलेल्या संरचनांना स्थिर करणे शक्य होते.

सिलिकॉन्स

आपण यापूर्वी अजैविक पॉलिमर पाहिले आहेत; या पृष्ठांवर नसल्यास, किमान दैनंदिन जीवनात आपण कदाचित आधीच कुठेतरी सिलिकॉन पॉलिमर पाहिले असेल. सिलिकॉन्स हे सर्वात सामान्यपणे आढळणाऱ्या अजैविक पॉलिमरपैकी एक आहेत. ते यासारखे दिसतात:

खरं तर, त्यांना पॉलिसिलॉक्सेन असे म्हटले पाहिजे. सिलिकॉन आणि ऑक्सिजन अणूंमधील बंध खूप मजबूत आहे, परंतु खूप लवचिक आहे. म्हणून, सिलिकॉन विघटित न होता उच्च तापमानाचा सामना करू शकतात, परंतु त्यांच्याकडे काचेचे संक्रमण तापमान खूपच कमी आहे. तुम्हाला कदाचित याआधी कुठेतरी सिलिकॉनपासून बनवलेले रबर किंवा पुटी आढळले असेल.

पॉलिसीलेन्स

हे होण्यासाठी बराच वेळ घालवला गेला, परंतु सिलिकॉनचे अणू अजूनही लांब पॉलिमर साखळ्यांमध्ये उभे होते. 1920 किंवा 1930 च्या दशकाच्या सुरुवातीस, रसायनशास्त्रज्ञांना हे समजू लागले की सेंद्रिय पॉलिमर लांब कार्बन साखळ्यांपासून बनवले जातात, परंतु पॉलिसिलेनवर गंभीर संशोधन 1970 च्या दशकाच्या उत्तरार्धापर्यंत सुरू झाले नाही.

यापूर्वी, १९४९ मध्ये, ज्या वेळी लेखक कर्ट वोन्नेगुट जनरल इलेक्ट्रिकच्या जनसंपर्क विभागात काम करत होते, त्याच वेळी सीए बुर्खार्ड त्याच फर्मच्या संशोधन आणि विकास विभागात कार्यरत होते. त्यांनी पॉलीडाइमेथिलसिलेन नावाच्या पॉलिसिलेनचा शोध लावला, पण ती काही चांगली नव्हती. हे असे दिसत होते:

त्यातून क्रिस्टल्स तयार झाले जे इतके मजबूत होते की त्यांना काहीही विरघळू शकत नाही. बर्खार्डने त्यांना गरम करण्याचा प्रयत्न केला, परंतु ते 250 o C पेक्षा कमी तापमानात वितळले नाहीत. उच्च तापमानात ते विघटित झाले आणि ते कधीही वितळले नाहीत. यामुळे पॉलीडिमेथिलसिलेन खूपच निरुपयोगी झाले. हा पदार्थ डायक्लोरोडिमेथिलसिलेनसह धातूच्या सोडियमच्या प्रतिक्रियेद्वारे प्राप्त झाला:

हे महत्त्वाचे आहे कारण, 1970 च्या दशकात, काही शास्त्रज्ञांना सिलिकॉन अणूंमधून लहान रेणू कसे बनवायचे हे समजू लागले. त्यामुळे, अपेक्षा न ठेवता, त्यांनी बर्कहार्डने पूर्वी केलेल्या सारखेच काहीतरी केले. त्यांनी सोडियम धातूची डायक्लोरोडिमिथाइल्सिलेनची विक्रिया केली, परंतु त्यांनी या मिश्रणात काही डायक्लोरोमेथिलफेनिलसिलेन देखील जोडले. आणि अंदाज लावा काय झाले? मी तुम्हाला एक इशारा देतो: त्यांना पाहिजे त्या रचना मिळाल्या नाहीत. ते हे कॉपॉलिमर घेऊन आले होते:

आपण हे कॉपॉलिमर असे काढल्यास कदाचित हे अधिक स्पष्ट होईल:

तुम्ही पाहता, जेव्हा पॉलिमर स्फटिकीकरण करण्याचा प्रयत्न करतो तेव्हा हे फिनाईल गट मिसळतात, त्यामुळे त्यात पॉलिडिमेथिलसिलेनपेक्षा कमी स्फटिकासारखे गुणधर्म असतात. याचा अर्थ ते विद्रव्य आहे आणि त्यावर प्रक्रिया, रूपांतर आणि अभ्यास केला जाऊ शकतो.

बरं, हे पदार्थ कशासाठी चांगले आहेत? पॉलीसिलेन मनोरंजक आहेत कारण ते वीज चालवू शकतात. तांब्याइतके नक्कीच चांगले नाही, परंतु पॉलिमरकडून अपेक्षा करण्यापेक्षा बरेच चांगले आणि संशोधनास पात्र आहे. ते खूप उष्णता प्रतिरोधक देखील आहेत, ते जवळजवळ 300 oC पर्यंत गरम केले जाऊ शकतात. परंतु जर तुम्ही त्यांना जास्त तापमानात गरम केले तर तुम्ही त्यांना सिलिकॉन कार्बाइडमध्ये बदलू शकता, जे एक उपयुक्त अपघर्षक आहे.

जर्मेनियम आणि टिन पॉलिमर

बरं, जर सिलिकॉन लांब पॉलिमर साखळी बनवू शकतो, तर आवर्त सारणीच्या चौथ्या गटातील इतर रासायनिक घटकांचे काय? जर्मेनियमपासून पॉलिमर बनवता येतात का? तुम्ही माझ्यावर विश्वास ठेवू शकता, ते अस्तित्वात आहेत! आपण केवळ जर्मेनियमपासूनच नव्हे तर कथील अणूंपासून देखील पॉलिमर साखळी बनवू शकता! अशा पॉलिमरना अनुक्रमे जर्मेनियम-युक्त आणि टिन-युक्त पॉलिमर असे संबोधले जाते.

टिन पॉलिमर अद्वितीय, मनोरंजक, उल्लेखनीय, फक्त असाधारण आहेत कारण ते एकमेव ज्ञात पॉलिमर आहेत ज्यांचा कणा संपूर्णपणे धातूच्या अणूंनी बनलेला आहे. पॉलीसिलेन प्रमाणे, जर्मेनियम आणि टिनचे पॉलिमर (पॉलीजरमॅन्स आणि पॉलिस्टॅनिलिन) यांचा विद्युत वाहक म्हणून वापर करण्यासाठी अभ्यास केला जात आहे.

पॉलीफॉस्फेझिन्स

याबद्दल तुम्हाला कळवताना मला खूप खेद वाटतो, परंतु आमच्याकडे आवर्त सारणीच्या चौथ्या गटातील घटक संपले आहेत. तर आज आपण पाहणार आहोत तो शेवटचा अजैविक पॉलिमर दुसऱ्या कशापासून बनवला पाहिजे. आणि ते काहीतरी फॉस्फरस आणि नायट्रोजन आहे. पॉलीसिलॉक्सेन प्रमाणेच, पॉलीफॉस्फेझिन पर्यायी अणूंनी बनलेले असतात. या प्रकरणात, मुख्य शृंखलामध्ये, आम्ही फॉस्फरस आणि सिलिकॉन अणूंना याप्रमाणे पर्यायी करतो:

हा पाठीचा कणा पॉलीसिलॉक्सॅन्सच्या पाठीच्या कणासारखा अतिशय लवचिक आहे, म्हणून पॉलीफॉस्फेझिन्स चांगले इलास्टोमर आहेत. ते खूप चांगले इलेक्ट्रिकल इन्सुलेटर देखील आहेत.

पॉलीफॉस्फेझिन दोन टप्प्यात तयार केले जातात:

प्रथम आपण फॉस्फरस पेंटाक्लोराईड घेतो आणि क्लोरीनयुक्त पॉलिमर बनवण्यासाठी अमोनियम क्लोराईडने उपचार करतो. मग आम्ही त्यावर अल्कोहोलिक सोडियम मीठाने उपचार करतो, जे आम्हाला एस्टर-पर्यायी पॉलीफॉस्फेझिन देते.

आज अकार्बनिक पॉलिमरची प्रचंड विविधता आहे. त्यापैकी बहुतेक नैसर्गिक संयुगे आहेत, परंतु आधुनिक तंत्रज्ञानामुळे कृत्रिमरित्या अजैविक पॉलिमर मिळवणे शक्य होते. नियमानुसार, त्यांच्या उत्पादनासाठी उच्च दाब आणि तापमान आवश्यक असते, तर आधार शुद्ध पदार्थ असतो आणि पद्धती सेंद्रिय पॉलिमरच्या उत्पादनाप्रमाणेच राहतात (उदाहरणार्थ, पॉलिमरायझेशन). अजैविक पॉलिमरचे वैशिष्ट्यपूर्ण गुणधर्म म्हणजे त्यांचा रासायनिक प्रतिकार आणि थर्मल स्थिरता. याव्यतिरिक्त, यापैकी बरेच पॉलिमर कठोर आहेत परंतु त्याऐवजी ठिसूळ आहेत. याचे स्पष्टीकरण म्हणजे स्थानिक क्रिस्टल रचना किंवा रासायनिक बंधामध्ये आयनांची जास्त उपस्थिती. सर्वात प्रसिद्ध अजैविक पॉलिमरिक पदार्थांपैकी ग्रेफाइट, खनिज काच, सिरॅमिक्स, हिरे, एस्बेस्टोस, क्वार्ट्ज, अभ्रक आहेत.

रासायनिक सारणीचे घटक वेगवेगळ्या पॉलिमर साखळ्या बनवू शकतात. उदाहरणार्थ, सल्फर, सेलेनियम आणि टेल्युरियम रेखीय साखळी बनवतात, जे अणूंच्या सहसंयोजीनुसार, सर्पिलमध्ये दुमडतात. मुख्य उपसमूह III - V गटातील ते रासायनिक घटक अकार्बनिक पॉलिमरच्या रेखीय साखळ्या आणि सपाट किंवा अवकाशीय संरचना दोन्ही तयार करू शकतात. पॉलिमर साखळीचा आधार बहुतेकदा सिलिकॉन, अॅल्युमिनियम आणि इतर अनेक धातूंचे ऑक्साइड असतात. ते अजैविक पॉलिमरिक पदार्थांचे सर्वात विस्तृत गट तयार करतात - सिलिकेट्स आणि अॅल्युमिनोसिलिकेट्स. याव्यतिरिक्त, ते पृथ्वीच्या कवचाचा एक आवश्यक भाग आहेत. सिलिकेट्सच्या आण्विक साखळीची रचना साखळी, शिडी, स्तरित आणि त्रिमितीय असू शकते. यातील प्रत्येक रचना अजैविक पदार्थांना विशिष्ट, केवळ त्यांच्यासाठी वैशिष्ट्यपूर्ण, गुणधर्म प्रदान करते. उदाहरणार्थ, शिडीची रचना ऑक्सिजन अणूंनी जोडलेल्या दोन समांतर आण्विक साखळ्यांची उपस्थिती सूचित करते. हे बंध आहेत जे नवीन गुणधर्मांची उपस्थिती प्रदान करतात ज्यामुळे प्राप्त सामग्रीचे तंतुमय (एस्बेस्टोस) म्हणून वर्गीकरण करणे शक्य होते. अजैविक पॉलिमरचे वैशिष्ट्य असलेले आणखी एक वैशिष्ट्य म्हणजे स्तरित रचना. स्तरांमधील मोठे अंतर संबंधित पदार्थ (टॅल्क, अभ्रक) सहज विभाजित करतात. जर साखळीमध्ये पाण्याशी संवाद साधू शकणारे धातू असतील तर या प्रक्रियेमुळे थरांमधील उपलब्ध अंतर आणखी वाढते. यामुळे अजैविक पदार्थाला सूज येऊ शकते. त्रिमितीय संरचनेसह सिलिकेट चांगले पाणी प्रतिरोध, कडकपणा आणि कडकपणा द्वारे दर्शविले जातात. नियमानुसार, क्वार्ट्जचे प्रकार अशी वैशिष्ट्ये पूर्ण करतात: पुष्कराज, जास्पर, एगेट, रॉक क्रिस्टल आणि इतर.

अजैविक चष्मा आणि तांत्रिक सिरेमिक

अजैविक चष्मा. सिटल्स. तांत्रिक सिरेमिक. तंत्रज्ञानाचे घटक आणि स्ट्रक्चरल सिरेमिकचा वापर.

चष्म्याची रासायनिक रचना आणि त्यांचे गुणधर्म. अजैविक चष्म्याचे वर्गीकरण.

आधुनिक भौतिक विज्ञानामध्ये, विविध अजैविक पदार्थ वाढत्या प्रमाणात प्रमुख स्थान व्यापू लागतात. त्यापैकी बरेच क्रिस्टल्सच्या स्वरूपात वापरले जातात: क्वार्ट्ज (SiO2), कोरंडम (a-AI2O3) आणि या ऑक्साईडचे रंगीत क्रिस्टल्स - नीलमणी, माणिक इ., तसेच रुटाइल (ТiO2), नायट्राइड्स, सल्फाइड्स इ. तथापि, अधिक मोठ्या प्रमाणावर, हेच अजैविक पदार्थ वामॉर्फ अवस्थेत चष्म्याच्या स्वरूपात वापरले जातात.

सिलिकॉन डायऑक्साइडवर आधारित सर्वात सामान्य ग्लास - सिलिकेट ग्लास. अल्युमिनो-सिलिकेट आणि बोरोसिलिकेट ग्लासेस देखील मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.

अजैविक काच एक रासायनिकदृष्ट्या जटिल, आकारहीन, मॅक्रोस्कोपिकली समस्थानिक सामग्री आहे ज्यामध्ये ठिसूळ घनाचे यांत्रिक गुणधर्म आहेत. अजैविक संयुगे (प्रामुख्याने ऑक्साईड्स) च्या मिश्रणाचे वितळणे थंड केल्यानंतर ग्लास प्राप्त होतो. त्यांचे गुणधर्म सर्व दिशांमध्ये समान आहेत, म्हणजे. ते समस्थानिक आहेत. गरम केल्यावर, ते क्रिस्टल्सप्रमाणे स्थिर तापमानात वितळत नाहीत, परंतु हळूहळू तापमानाच्या विस्तृत श्रेणीवर मऊ होतात आणि द्रव स्थितीत बदलतात. वाढत्या तापमानासह त्यांचे वितळणे आणि घटत्या तापमानासह बरे होणे हे उलट करता येण्यासारखे आहे. संरचनात्मकदृष्ट्या, ते ठोस उपाय आहेत.

अजैविक चष्म्याच्या आकारहीन अवस्थेची दोन कारणे सांगता येतील.

पहिले कारण असे आहे की घनीकरणाच्या क्षेत्रात काचेच्या वितळण्यामध्ये खूप जास्त चिकटपणा असतो (टेबल 6.3).

तक्ता 6.3 - वितळण्याच्या बिंदूंवर काही पदार्थांची स्निग्धता

पदार्थ		h × 10, N s/m2

दुसरे कारण सहसंयोजक बंधाच्या वैशिष्ट्यांचे अनुसरण करते, जे ऑक्साईडमधील अणूंचा परस्परसंवाद निर्धारित करते. सहसंयोजक बंध दोन महत्त्वाचे गुणधर्म आहेत: संपृक्तता आणि दिशात्मकता. रासायनिक बंधाच्या संपृक्ततेनुसार, अंतराळातील प्रत्येक काचेच्या अणूमध्ये, त्याच्या व्हॅलेन्सीनुसार, परस्परसंवादात "भागीदार" ची काटेकोरपणे परिभाषित संख्या असते. उदाहरणार्थ, सिलिकॉन 4-व्हॅलेंट आहे. आणि त्याच्या अणूला त्याच्या तात्काळ वातावरणात चार ऑक्सिजन अणू (क्वार्ट्ज ग्लासमध्ये) असणे आवश्यक आहे ज्याच्याशी ते ध्रुवीय सहसंयोजक बंधाने जोडलेले आहे. शिवाय, हे बंध अनियंत्रितपणे तयार केले जाऊ शकत नाहीत, परंतु एकमेकांच्या विशिष्ट कोनात (निर्देशक तत्त्व). हे सर्व एक नियमित, स्फटिकासारखे रचना तयार करणे खूप कठीण करते. अत्यंत चिकट माध्यमात, थंड झाल्यावर काचेच्या संरचनेत अणूंच्या मांडणीत केवळ अल्प-श्रेणीचा क्रम तयार होऊ शकतो.

चष्म्याची रासायनिक रचना आणि त्यांचे गुणधर्म

अभियांत्रिकीमध्ये वापरल्या जाणार्‍या चष्म्यांमध्ये मुख्यतः अनेक घटक असतात. त्यांच्या कार्यात्मक हेतूनुसार, सर्व काचेचे घटक तीन गटांमध्ये विभागले जाऊ शकतात: काचेचे फॉर्मर्स, मॉडिफायर्स आणि कम्पेन्सेटर.

ग्लास फॉर्मर्स हे काचेचे मुख्य घटक आहेत. ग्लास फॉर्मर्स हे नेटवर्क स्ट्रक्चर असलेले अकार्बनिक पॉलिमर असतात. म्हणून, चष्म्यामध्ये पॉलिमरिक संरचनांची काही वैशिष्ट्ये आणि पॉलिमरिक सामग्रीचे वैशिष्ट्यपूर्ण भौतिक गुणधर्म असतात.

बर्‍याचदा, SiO2 (सिलिकेट ग्लास), Al2O3 आणि SiO2 (अॅल्युमिनोसिलिकेट ग्लास), B2O3 आणि SiO2 (बोरोसिलिकेट ग्लास), B2O3, Al2O3 आणि SiO2 (बोरोअल्युमिनियम सिलिकेट ग्लास) बहुतेक वेळा काचेच्या फॉर्मर्स म्हणून वापरले जातात.

काचेला इच्छित गुणधर्म देण्यासाठी काचेमध्ये मॉडिफायर्स सादर केले जातात: तंत्रज्ञान सुलभ करण्यासाठी, सामग्रीची किंमत कमी करणे इ.

उदाहरणार्थ, जेव्हा अल्कली आणि क्षारीय पृथ्वी धातूंचे ऑक्साईड क्वार्ट्जमध्ये आणले जातात, तेव्हा काचेचे मऊ तापमान कमी होते आणि तंत्रज्ञान सोपे होते. क्रोमियम, लोह, कोबाल्ट इत्यादींच्या ऑक्साईड्सचे मिश्रण काचेला इच्छित रंग देतात. लीडसारखे हेवी मेटल ऑक्साईड अपवर्तक निर्देशांक वाढवतात.

बर्याचदा, काही ऍडिटीव्हच्या परिचयाने काही गुणधर्म सुधारतात आणि सामग्रीचे इतर निर्देशक खराब होतात. मग ऍडिटीव्ह सादर केले जातात - नुकसान भरपाई देणारे, ज्याचा उद्देश मुख्य सुधारकांच्या नकारात्मक अभिव्यक्तीला दडपण्याचा आहे.

काचेचा एक महत्त्वाचा गुणधर्म म्हणजे उष्णता प्रतिरोधक क्षमता. बहुतेक चष्म्यांसाठी, उष्णता प्रतिरोधकता 90 ते 200 डिग्री सेल्सियस पर्यंत असते आणि क्वार्ट्ज ग्लाससाठी, सर्वात टिकाऊ, उष्णता-प्रतिरोधक आणि न-विस्तारित, ते 800-1000 डिग्री सेल्सियस पर्यंत पोहोचते.

काचेच्या मजबुतीचे तापमान अवलंबित्व किमान 200 डिग्री सेल्सियस असते. कमाल ऑपरेटिंग तापमान सामान्यतः 400-500°C पेक्षा जास्त नसते, जे अंदाजे काचेच्या संक्रमण तापमानाशी संबंधित असते. क्वार्ट्ज ग्लास 1100-1200 ° से (50% ने वाढलेली शक्ती) वर दीर्घकालीन ऑपरेशन आणि 1400-1500 ° से गरम झाल्यावर अल्पकालीन वापरास अनुमती देते.

काचेचे थर्मल बळकटीकरण (कठोरीकरण) त्याच्या जलद आणि एकसमान कूलिंगद्वारे केले जाते, काचेच्या संक्रमण तापमानापेक्षा हवेच्या प्रवाहात किंवा तेलांमध्ये गरम केले जाते. टेम्परिंगद्वारे काचेचे बळकटीकरण काचेमध्ये पुरेशा प्रमाणात समान प्रमाणात वितरीत ताण दिसण्याशी संबंधित आहे, ज्यामुळे काचेच्या बाहेरील थरांमध्ये संकुचित ताण आणि आतील थरांमध्ये ताण तणाव निर्माण होतो. काचेची संकुचित शक्ती तन्य शक्तीपेक्षा सुमारे 10-15 पट जास्त असते.

थर्मोकेमिकल हार्डनिंग काचेच्या टेम्परिंगवर आधारित आहे आणि त्याव्यतिरिक्त, त्याच्या पृष्ठभागाच्या थराची रचना आणि गुणधर्म बदलण्यावर आधारित आहे. गरम ऑर्गनोसिलिकॉन पॉलिमेरिक द्रवपदार्थांमध्ये काचेच्या संक्रमण तापमानाच्या वर गरम झालेल्या काचेच्या जलद थंडीमुळे अशा कडकपणाची निर्मिती होते. काचेच्या पृष्ठभागावर पॉलिमर फिल्म्सच्या निर्मितीद्वारे अतिरिक्त कडकपणा स्पष्ट केला जातो.

अकार्बनिक चष्माचे वर्गीकरण, त्यांचे गुणधर्म, अनुप्रयोग

विमानाच्या रचनांमध्ये वापरल्या जाणार्‍या सर्वात सामान्य उच्च-गुणवत्तेचा ग्लास म्हणजे अॅल्युमिनोबोरोसिलिकेट लो-अल्कली ग्लास.

हेतूनुसार, तांत्रिक चष्मा ऑप्टिकल, प्रयोगशाळा, इलेक्ट्रिकल, वाहतूक, साधन, संरक्षणात्मक, उष्णता आणि ध्वनी इन्सुलेट, प्रकाश, फायबरग्लास इ. मध्ये विभागले गेले आहेत. प्रकाश अल्कधर्मी सिलिकेट ग्लासेससाठी अजैविक चष्माची घनता 2200 kg/m3 पर्यंत असते (अपवर्तक निर्देशांक n = 1.44) ते 5200…8000 kg/m3 जड लोकांसाठी ज्यामध्ये शिसे, बेरियम, बिस्मथ (n=1.9) चे 65% ऑक्साइड्स असतात; स्पेक्ट्रमच्या दृश्यमान भागामध्ये पेंट न केलेल्या चष्म्याची पारदर्शकता 92% पर्यंत असते.

अम्लीय माध्यमांमध्ये (फॉस्फोरिक ऍसिड H2PO3 आणि हायड्रोफ्लोरिक HF वगळता, जे ग्लास पूर्णपणे विरघळते) चष्म्यांचा रासायनिक आणि हायड्रोलाइटिक प्रतिकार खूप जास्त आहे. अल्कधर्मी वातावरणात, प्रतिकार कमी होतो. 20-30% Na2O किंवा LiO असलेले सिलिकेट ग्लासेस गरम पाण्यात विरघळतात आणि "द्रव ग्लास" बनतात.

टेम्पर्ड ग्लासचा तोटा म्हणजे कडांवर (काठाजवळील) आणि कोपऱ्यांवर होणाऱ्या प्रभावांना संवेदनशीलता. तुटल्यावर, टेम्पर्ड ग्लास क्रॅकच्या दाट नेटवर्कने झाकलेले असते ज्यामुळे ते पाहणे कठीण होते.

जर काचेच्या दोन शीट्स पारदर्शक लवचिक आणि लवचिक पॉलिमर फिल्मसह चिकटल्या असतील तर तथाकथित ट्रिपलेक्स प्राप्त होईल. जेव्हा ते नष्ट होते, परिणामी तुकडे पॉलिमर फिल्मवर धरले जातात ज्याला ते जोडलेले असतात आणि बाहेर पडत नाहीत.

Sitalls, त्यांचे गुणधर्म, अर्ज

उत्कृष्ट गुणधर्म नवीन स्ट्रक्चरल मटेरियल - ग्लास-सिरेमिक्स (ग्लास आणि क्रिस्टल या शब्दांपासून तयार होतात), विशिष्ट ऑक्साईड्सवर आधारित अजैविक ग्लासेसच्या क्रिस्टलायझेशनद्वारे प्राप्त केले जातात.

Sitalls अंशतः क्रिस्टलाइज्ड चष्मा आहेत. ते भारदस्त तापमानात काचेच्या नियंत्रित क्रिस्टलायझेशनद्वारे प्राप्त केले जातात. या प्रक्रियेदरम्यान, सामग्रीच्या व्हॉल्यूममध्ये 1 µm आकारापर्यंत क्रिस्टलीय संरचनेचे सूक्ष्म क्षेत्र तयार होतात. ग्लास-सिरेमिकमध्ये अशा प्रदेशांची एकाग्रता व्हॉल्यूमनुसार 50% पेक्षा जास्त असू शकते.

रासायनिक रचनेनुसार, काच-सिरेमिक चष्म्यांपेक्षा वेगळे असतात ज्यामध्ये क्रिस्टलायझेशन उत्प्रेरक (बिया) जोडले जातात. सोने, चांदी, प्लॅटिनम, तांबे (शतकांश टक्के) किंवा टायटॅनियम, झिरकोनियम, जस्त, क्रोमियम, व्हॅनेडियम इत्यादींचे ऑक्साइड क्रिस्टलायझेशन उत्प्रेरक म्हणून वापरले जातात.

संरचनेच्या दृष्टीने, काच-सिरेमिक्स सामान्य चष्मा आणि सिरेमिक दरम्यान मध्यवर्ती स्थान व्यापतात. या संदर्भात, काच-सिरेमिकला कधीकधी काच-सिरेमिक म्हणतात. ग्लास-सिरेमिक्स हे बहु-घटक, विषम, बहु-फेज सिस्टीम आहेत ज्यांचे गुणधर्म खूप उच्च आहेत: उच्च यांत्रिक शक्ती, कडकपणा, रासायनिक आणि थर्मल स्थिरता, कमी थर्मल विस्तार आणि इतर उपयुक्त गुणधर्म. उदाहरणार्थ, "पायरोसेराम" म्हणून ओळखले जाणारे ग्लास-सिरेमिक, रोल केलेल्या काचेपेक्षा मजबूत, उच्च-कार्बन स्टील, अॅल्युमिनियमपेक्षा हलके आणि थर्मल विस्तार गुणांक आणि उष्णता प्रतिरोधकतेच्या बाबतीत क्वार्ट्जपेक्षा वेगळे नाही.

काचेचे सिटॉलमध्ये रुपांतर करताना, सुरुवातीला काच वितळण्याच्या अवस्थेतून जातो (तापमान Tm), नंतर काच उत्पादनात तयार होतो आणि Tn तापमानाला थंड होतो - क्रिस्टलायझेशन केंद्रांच्या निर्मितीचे तापमान. या तापमानात, ग्लास सुमारे 1 तास ठेवला जातो. परिणामी, मोठ्या प्रमाणात सामग्रीमध्ये लहान क्रिस्टल्स तयार होतात आणि तापमान Tg पर्यंत वाढवणे शक्य होते. Tg वर, क्रिस्टल्स वाढतात आणि सामग्री तिची पारदर्शकता गमावते. Tg वर काचेच्या उत्पादनाची एक्सपोजर वेळ 4-6 तास आहे.

चष्म्यापासून मिळणारे मायक्रोक्रिस्टलाइन मिश्र धातु

धातूच्या चष्म्यांपासून उच्च-शक्तीचे क्रिस्टलीय मिश्र धातु पायरोसेरामिक्सच्या निर्मितीप्रमाणेच प्राप्त केले जातात. हे मेटलॉइड्स (प्रामुख्याने बोरॉन) सह विविध संयोजनांमध्ये Fe, Ni, Cr, Mo, Co, W वर आधारित मिश्रधातू आहेत, ज्याची सामग्री 12% पेक्षा जास्त नाही आणि आकारहीन अवस्थेत ठिसूळ आहेत. वितळलेल्या अनाकार मिश्रधातूच्या रिबन्सची सहज पावडर केली जाऊ शकते, जी नंतर गरम एक्सट्रूजन किंवा गॅस आयसोस्टॅटिक दाबण्याच्या अधीन असते आणि त्याच वेळी सूक्ष्म बोरॉन कणांद्वारे स्थिर मायक्रोक्रिस्टलाइन रचना तयार करण्यासाठी स्फटिक बनते. मिश्रधातूमध्ये कार्बन असल्यास, कठोर उष्णता उपचार केले जाऊ शकतात. अशा मिश्रधातू खूप कठीण आणि पोशाख प्रतिरोधक असतात आणि ते हाय स्पीड स्टील्स म्हणून वापरले जाऊ शकतात.

तांत्रिक सिरेमिक

सिरॅमिक्स ही एक बहुघटक, विषम सामग्री आहे जी अत्यंत विखुरलेल्या खनिज कणांना (चिकणमाती, ऑक्साईड्स, कार्बाइड्स, नायट्राइड्स इ.) sintering करून मिळते. जर सिरेमिकच्या रचनेत धातूंचा समावेश असेल तर या प्रकारच्या सिरेमिकला सेर्मेट्स म्हणतात.

सिरेमिक उत्पादने तयार करण्याच्या तांत्रिक प्रक्रियेमध्ये अनेक टप्पे असतात. सिरेमिक मटेरियलच्या उत्पादनातील मुख्य तांत्रिक ऑपरेशन्स खालीलप्रमाणे आहेत: पावडरच्या स्वरूपात प्रारंभिक घटक तयार करणे, घटकांचे मिश्रण करणे, उत्पादनांचे मोल्डिंग, वर्कपीस फायर करणे, अंतिम ऑपरेशन्स (मशीनिंग, मेटलायझेशन इ.).

सिरेमिकची रचना

सिरेमिक सामग्रीच्या अनेक प्रकारच्या संरचना दोन गटांमध्ये विभागल्या जाऊ शकतात: मॅक्रोइसोट्रॉपिक आणि अॅनिसोट्रॉपिक.

मॅक्रोइसोट्रॉपिक साहित्य. अणु किंवा आण्विक स्तरावर, हे अॅनिसोट्रॉपिक पदार्थ आहेत, परंतु सिरेमिक उत्पादनाच्या आकाराच्या तुलनेत सुपरमोलेक्युलर फॉर्मेशन्स, धान्यांचा आकार लहान आहे. चार प्रकारचे मॅक्रोइसोट्रॉपिक पदार्थ ओळखले जाऊ शकतात.

1. मायक्रोक्रिस्टलाइन सिरॅमिक्स. या सिरेमिकची उदाहरणे विविध प्रकारचे पोर्सिलेन आहेत. सिताल्सची रचना समान आहे. अंजीर वर. 6.3 एक ठिपके अनाकार माध्यमाने वेढलेले सूक्ष्म क्रिस्टलीय क्षेत्र दर्शवतात. सामग्रीमधील स्फटिक आणि आकारहीन टप्प्यांची सामग्री भिन्न असू शकते आणि सामग्रीच्या खंडात या टप्प्यांचे स्थान देखील भिन्न आहे. सामग्री सामान्यतः समस्थानिक आहे. हे साहित्य अत्यंत दाट आणि ठिसूळ आहेत.

a

मध्ये

सिरेमिकचे प्रकार:

a - मायक्रोक्रिस्टलाइन, b - ग्रॅन्युलर, c - सच्छिद्र (TiC), d - प्रबलित (Y-Ba-Cu-O प्रणालीचे HTSC सिरेमिक).

2. धान्य रचना . या प्रकारची रचना सिरेमिक सामग्रीसाठी सर्वात वैशिष्ट्यपूर्ण आहे. सिरेमिकच्या संरचनेतील धान्य आकार, आकार आणि गुणधर्मांमध्ये भिन्न असू शकतात. सामग्रीच्या मोठ्या प्रमाणात वेगवेगळ्या निसर्गाच्या धान्यांचे वितरण, सामग्रीमधील कणांची चिकटण्याची ताकद देखील भिन्न आहे. हे सर्व घटक सिरेमिकच्या गुणधर्मांवर जटिल पद्धतीने परिणाम करतात. सराव मध्ये, मर्यादित फ्रेमवर्कमध्ये, फॉर्मची अनुभवजन्य समीकरणे वापरली जातात:

,

जेथे s - शक्ती; त्याचप्रमाणे एका क्रिस्टलच्या ताकदीच्या जवळ स्थिर आहे; k हा स्थिरांक आहे; d - धान्य आकार.

3. सच्छिद्र रचना . सर्वसाधारणपणे, अनेक सिरेमिक सच्छिद्र असतात. तथापि, काहीवेळा छिद्र हेतूने तयार केले जातात: सिरेमिक उत्पादनाचे वस्तुमान कमी करण्यासाठी, ते वायू किंवा द्रवमध्ये प्रवेश करण्यायोग्य बनविण्यासाठी इ.

सामान्यतः, सच्छिद्र सिरेमिकची ताकद दाणेदार सिरेमिकच्या ताकदीपेक्षा कमी असते. छिद्रांचा आकार सामग्रीच्या ताकदीवर देखील परिणाम करतो. छिद्र अपयशाच्या वेळी क्रॅकच्या विकासामध्ये व्यत्यय आणू शकतो आणि मोठ्या प्रमाणात सामग्रीमध्ये भार वितरीत करू शकतो.

4. प्रबलित रचना. या प्रकारच्या सिरेमिकमध्ये उच्च शक्तीचे वाढवलेले धान्य असतात. सामग्रीच्या प्रमाणात, हे धान्य कोणत्याही विशिष्ट दिशेने उन्मुख नसतात. म्हणून, मॅक्रोव्हॉल्यूममध्ये, सामग्री समस्थानिक म्हणून वागते. अशा सिरेमिकची ताकद, मजबुतीकरणामुळे, खूप जास्त आहे.

anisotropic सिरॅमिक्स. या सामग्रीमध्ये, संरचनात्मक घटक हेतुपुरस्सर योग्य दिशेने निर्देशित केले जातात. अॅनिसोट्रॉपिक सिरॅमिक्समध्ये स्तरित सिरॅमिक्स, फायबर सिरॅमिक्स किंवा ओरिएंटेड स्ट्रक्चरसह सिरॅमिक्सचा समावेश होतो.

सिरेमिक सामग्रीच्या तंत्रज्ञानाचे घटक

1 - पावडर मिळवणे. पावडर मिळविण्यासाठी यांत्रिक आणि भौतिक-रासायनिक पद्धती आहेत. त्यापैकी प्रथम सामग्रीच्या क्रशिंगशी संबंधित आहे. दुसरे रासायनिक संश्लेषण उत्पादनांच्या एकत्रीकरणाच्या प्रक्रियेत आहेत. सहसा, मायक्रॉन-आकाराचे कण असलेले पावडर वापरले जातात. जर सामग्रीमध्ये कणांचे दाट पॅकिंग आवश्यक असेल तर वेगवेगळ्या आकाराच्या कणांचे मिश्रण वापरले जाते - पॉलीडिस्पर्स पावडर.

2 - घटकांचे मिश्रण आणि उत्पादनांचे मोल्डिंग.

3 - जेव्हा मोल्ड केलेले उत्पादन उच्च तापमानात (सामान्यतः 900 ते 2000 डिग्री सेल्सियस पर्यंत) फायर केले जाते तेव्हा कण सिंटरिंग होते. सिंटरिंग दरम्यान, घटकांचे निर्जलीकरण, सेंद्रिय तांत्रिक अशुद्धता (पॉलिमर, सर्फॅक्टंट्स), अस्थिर अजैविक संयुगेचे पृथक्करण, ऑक्सिडेशन आणि घट प्रक्रिया, काही घटक वितळणे, बहुरूपी परिवर्तन इत्यादी प्रक्रिया होतात. परिणामी, थंड झाल्यावर, काचेचा, कदाचित अंशतः स्फटिक वितळतो, अधिक रीफ्रॅक्टरी सामग्रीच्या दाण्यांना बांधतो आणि मजबूत मोनोलिथ तयार करतो.

सिंटरिंगच्या प्रक्रियेत, कण एकत्र वाढतात आणि सामग्रीची सच्छिद्रता सैद्धांतिक घनतेपर्यंत कमी होते. जसजसे तापमान वाढते तसतसे छिद्र त्यांचे आकार बदलतात, गोलाकार बनतात आणि आकार कमी करतात. व्यवहारात, सिरॅमिक्स काही अवशिष्ट सच्छिद्रता टिकवून ठेवतात.

सिंटरिंगची डिग्री आणि दर अनेक घटकांवर अवलंबून असतात: तापमान, प्रक्रियेचा कालावधी, कण फैलाव, प्रसार गुणांक, स्निग्धता, इ. सर्वात फ्यूसिबल घटकाच्या वितळण्याचा (द्रव) सिंटरिंग प्रक्रियेच्या विकासावर खूप मजबूत प्रभाव पडतो. सिरेमिक रचना.

स्ट्रक्चरल सिरॅमिक्सचा वापर

सिरेमिक मटेरियल वापरण्याच्या मुख्य क्षेत्रांमध्ये कटिंग टूल्स, अंतर्गत ज्वलन इंजिनचे भाग, गॅस टर्बाइन इंजिन इ.

कटिंग एज उच्च कडकपणा, पोशाख प्रतिरोध, रासायनिक जडत्व द्वारे दर्शविले जाते. गुणधर्मांच्या संचाच्या बाबतीत, सिरेमिक कटिंग टूल्स पारंपारिक कटिंग मटेरियलपेक्षा श्रेष्ठ आहेत, जसे की हाय-स्पीड स्टील्स (एचआरएस), हार्ड मिश्र धातु (टीएस)

			सिरॅमिक Al2O3
मऊ तापमान
तापमान सुरू करा स्केल निर्मिती

सेंद्रिय पॉलिमर निसर्गात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात. याव्यतिरिक्त, ते उद्योगात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. पुढे, सेंद्रिय पॉलिमरची रचना, गुणधर्म आणि अनुप्रयोग विचारात घेतला जातो.

वैशिष्ठ्य

विचाराधीन सामग्रीमध्ये अनेक अणूंच्या संरचनेच्या पुनरावृत्ती तुकड्यांद्वारे प्रतिनिधित्व केलेले मोनोमर असतात. ते त्रि-आयामी रचनांमध्ये किंवा पॉलीकॉन्डेन्सेशन किंवा पॉलिमरायझेशनमुळे ब्रंचेड किंवा रेखीय स्वरूपाच्या साखळ्यांमध्ये एकत्र केले जातात. बर्याचदा संरचनेत ते स्पष्टपणे प्रकट होतात.

असे म्हटले पाहिजे की "पॉलिमर" हा शब्द मुख्यतः सेंद्रिय प्रकारांचा संदर्भ घेतो, जरी तेथे अजैविक संयुगे देखील आहेत.

विचाराधीन सामग्रीचे नाव देण्याचे तत्व म्हणजे मोनोमरच्या नावास पॉली- उपसर्ग जोडणे.

पॉलिमरचे गुणधर्म मॅक्रोमोलेक्यूल्सची रचना आणि आकारानुसार निर्धारित केले जातात.

मॅक्रोमोलेक्यूल्स व्यतिरिक्त, बहुतेक पॉलिमरमध्ये इतर पदार्थ समाविष्ट असतात जे गुणधर्म बदलून कार्यात्मक वैशिष्ट्ये सुधारतात. ते सादर केले आहेत:

• स्टेबिलायझर्स (वृद्धत्व प्रतिक्रिया प्रतिबंधित);
• फिलर्स (वेगळ्या फेज स्टेटचा समावेश, विशिष्ट गुणधर्म प्रदान करण्यासाठी सेवा);
• प्लास्टिसायझर्स (दंव प्रतिकार वाढवणे, प्रक्रिया तापमान कमी करणे आणि लवचिकता सुधारणे);
• वंगण (प्रक्रिया उपकरणांमध्ये वापरल्या जाणार्‍या धातूच्या घटकांना चिकटविणे टाळण्यासाठी);
• रंग (सजावटीच्या हेतूंसाठी आणि खुणा तयार करण्यासाठी सर्व्ह करा);
• ज्वालारोधक (काही पॉलिमरची ज्वलनशीलता कमी करा);
• बुरशीनाशके, जंतुनाशके, कीटकनाशके (जंतुनाशक गुणधर्म आणि कीटक आणि बुरशीजन्य साच्याला प्रतिकार देते).

नैसर्गिक वातावरणात, विचारात घेतलेली सामग्री जीवांमध्ये तयार होते.

याव्यतिरिक्त, संरचनेत पॉलिमरच्या जवळ संयुगे आहेत, ज्यांना ऑलिगोमर म्हणतात. त्यांच्यातील फरक कमी संख्येने दुवे आणि प्रारंभिक गुणधर्मांमध्ये बदल असतात जेव्हा त्यापैकी एक किंवा अधिक काढले जातात किंवा जोडले जातात, तर पॉलिमरचे पॅरामीटर्स जतन केले जातात. याव्यतिरिक्त, या यौगिकांमधील संबंधांबद्दल कोणतेही स्पष्ट मत नाही. काही लोक ऑलिगोमर्सना पॉलिमरचे कमी आण्विक वजनाचे प्रकार मानतात, तर काहीजण त्यांना उच्च आण्विक वजनाशी संबंधित नसलेले वेगळे संयुगे मानतात.

वर्गीकरण

पॉलिमरला लिंक्सच्या रचनेनुसार वेगळे केले जाते:

• सेंद्रिय
• organoelement;
• अजैविक

पूर्वीचे बहुतेक प्लास्टिकसाठी आधार म्हणून काम करतात.

दुस-या प्रकारातील पदार्थांमध्ये लिंक्समध्ये हायड्रोकार्बन (सेंद्रिय) आणि अजैविक तुकड्यांचा समावेश होतो.

संरचनेनुसार, ते वेगळे केले जातात:

• पर्याय ज्यामध्ये विविध घटकांचे अणू सेंद्रिय गटांद्वारे तयार केले जातात;
• पदार्थ जेथे कार्बन अणू इतरांसह पर्यायी असतात;
• ऑर्गेनोएलिमेंट गटांद्वारे तयार केलेली कार्बन चेन असलेली सामग्री.

सादर केलेल्या सर्व प्रकारांमध्ये मुख्य साखळी आहेत.

सर्वात सामान्य अजैविक पॉलिमर अॅल्युमिनोसिलिकेट आणि सिलिकेट आहेत. हे ग्रहाच्या कवचातील मुख्य खनिजे आहेत.

उत्पत्तीच्या आधारावर, पॉलिमरचे वर्गीकरण केले जाते:

• नैसर्गिक;
• कृत्रिम (संश्लेषित);
• सुधारित (पहिल्या गटाचे सुधारित रूपे).

नंतरचे प्राप्त करण्याच्या पद्धतीनुसार विभागले गेले आहेत:

• polycondensation;
• पॉलिमरायझेशन

पॉलीकॉन्डेन्सेशन ही एनएच 3, पाणी आणि इतर पदार्थांच्या प्रकाशासह एकापेक्षा जास्त कार्यशील गट असलेल्या मोनोमर रेणूंमधून मॅक्रोमोलेक्यूल्स तयार करण्याची प्रक्रिया आहे.

पॉलिमरायझेशन ही मोनोमरपासून अनेक बंधांसह मॅक्रोमोलेक्यूल्स तयार करण्याची प्रक्रिया म्हणून समजली जाते.

मॅक्रोमोलेक्युलर रचनेनुसार वर्गीकरणामध्ये हे समाविष्ट आहे:

• फांदया
• रेखीय
• त्रिमितीय टाके;
• पायऱ्या

थर्मल एक्सपोजरच्या प्रतिक्रियेनुसार, पॉलिमरमध्ये फरक केला जातो:

• थर्मोसेटिंग;
• थर्माप्लास्टिक

प्रथम प्रकारचे पदार्थ कठोर फ्रेमवर्कसह अवकाशीय रूपांद्वारे दर्शविले जातात. गरम झाल्यावर, त्यांच्याबरोबर विनाश होतो, काही प्रकाश पडतात. हे अंतर्गत बंध आणि साखळी बंधांच्या समान ताकदीमुळे आहे. परिणामी, थर्मल क्रियेमुळे साखळ्या आणि संरचना दोन्ही फुटतात, म्हणून, अपरिवर्तनीय विनाश होतो.

थर्मोप्लास्टिक प्रकार हे रेखीय पॉलिमर आहेत जे गरम केल्यावर उलट मऊ होतात आणि थंड झाल्यावर बरे होतात. त्यानंतर त्यांचे गुणधर्म जतन केले जातात. या पदार्थांची प्लॅस्टिकिटी मध्यम गरम करताना साखळीतील इंटरमॉलिक्युलर आणि हायड्रोजन बंध फुटल्यामुळे होते.

शेवटी, संरचनात्मक वैशिष्ट्यांनुसार, सेंद्रिय पॉलिमर अनेक वर्गांमध्ये विभागले जातात.

1. कमकुवत आणि नॉन-ध्रुवीय थर्मोप्लास्टिक्स. सममितीय आण्विक संरचनेसह किंवा कमकुवत ध्रुवीय बंधांसह पर्याय म्हणून सादर केले.
2. ध्रुवीय थर्मोप्लास्टिक्स. या प्रकारात असममित आण्विक रचना आणि अंतर्भूत द्विध्रुवीय क्षणांसह पदार्थांचा समावेश होतो. कधीकधी त्यांना कमी-फ्रिक्वेंसी डायलेक्ट्रिक्स म्हणतात. ध्रुवीयतेमुळे, ते ओलावा चांगल्या प्रकारे आकर्षित करतात. तसेच, त्यापैकी बहुतेक ओले आहेत. हे पदार्थ त्यांच्या कमी विद्युत प्रतिरोधकतेमध्ये देखील मागील वर्गापेक्षा वेगळे आहेत. त्याच वेळी, अनेक ध्रुवीय थर्मोप्लास्टिक्स लवचिकता, रासायनिक प्रतिकार आणि यांत्रिक शक्तीच्या उच्च दरांद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहेत. अतिरिक्त प्रक्रियेमुळे या संयुगांचे लवचिक रबरी पदार्थांमध्ये रूपांतर करणे शक्य होते.
3. थर्मोसेट पॉलिमर. वर नमूद केल्याप्रमाणे, हे सहसंयोजक बंधांची अवकाशीय प्रणाली असलेले पदार्थ आहेत. ते थर्मोप्लास्टिक प्रकारांपेक्षा कठोरता, उष्णता प्रतिरोधकता आणि ठिसूळपणा, लवचिकतेचे मोठे मापांक आणि रेखीय विस्ताराचे कमी गुणांक यांच्यापेक्षा भिन्न आहेत. याव्यतिरिक्त, अशा पॉलिमर सामान्य सॉल्व्हेंट्समुळे प्रभावित होत नाहीत. ते अनेक पदार्थांसाठी आधार म्हणून काम करतात.
4. लॅमिनेटेड प्लास्टिक. कागद, फायबरग्लास, लाकूड वरवरचा भपका, फॅब्रिक, इ. राळ-इंप्रेग्नेटेड शीट्सपासून लॅमिनेटेड सामग्रीद्वारे प्रतिनिधित्व केले जाते. अशा पॉलिमरची वैशिष्ट्ये आणि ताकदीची सर्वात मोठी अॅनिसोट्रॉपी असते. परंतु जटिल कॉन्फिगरेशनच्या वस्तू तयार करण्यासाठी त्यांचा फारसा उपयोग होत नाही. ते रेडिओ, इलेक्ट्रिकल इंजिनिअरिंग, इन्स्ट्रुमेंट मेकिंगमध्ये वापरले जातात.
5. धातू-प्लास्टिक. हे फायबर, पावडर, फॅब्रिक्सच्या स्वरूपात मेटल फिलर्ससह पॉलिमर आहेत. हे पदार्थ विशिष्ट गुणधर्म प्रदान करतात: चुंबकीय, ओलसर सुधारणा, विद्युत आणि थर्मल चालकता, रेडिओ लहरींचे शोषण आणि प्रतिबिंब.

गुणधर्म

बर्‍याच सेंद्रिय पॉलिमरमध्ये उच्च आर्द्रता असलेल्या व्होल्टेज, फ्रिक्वेन्सी आणि तापमानाच्या विस्तृत श्रेणीवर चांगले विद्युत इन्सुलेट गुणधर्म असतात. याव्यतिरिक्त, त्यांच्याकडे चांगली आवाज आणि उष्णता इन्सुलेशन वैशिष्ट्ये आहेत. तसेच, सामान्यतः सेंद्रिय पॉलिमर रासायनिक आक्रमणास उच्च प्रतिकाराने दर्शविले जातात, ते सडणे आणि गंजण्याच्या अधीन नाहीत. शेवटी, या सामग्रीमध्ये कमी घनतेवर उच्च शक्ती असते.

वरील उदाहरणे सेंद्रिय पॉलिमरची सामान्य वैशिष्ट्ये दर्शवतात. याव्यतिरिक्त, त्यापैकी काही विशिष्ट वैशिष्ट्यांद्वारे ओळखले जातात: पारदर्शकता आणि कमी ठिसूळपणा (सेंद्रिय काच, प्लास्टिक), निर्देशित यांत्रिक प्रभावाखाली मॅक्रोमोलेक्युलर अभिमुखता (तंतू, चित्रपट), उच्च लवचिकता (रबर), भौतिक आणि यांत्रिक पॅरामीटर्समध्ये जलद बदल. कमी प्रमाणात अभिकर्मकाचा प्रभाव (रबर, चामडे इ.), तसेच कमी एकाग्रतेत उच्च स्निग्धता, रेडिओ पारदर्शकता, घर्षण विरोधी वैशिष्ट्ये, डायमॅग्नेटिझम इ.

अर्ज

वर नमूद केलेल्या पॅरामीटर्समुळे, सेंद्रिय पॉलिमरमध्ये विस्तृत अनुप्रयोग आहेत. अशा प्रकारे, कमी घनतेसह उच्च शक्तीचे संयोजन उच्च विशिष्ट सामर्थ्याचे साहित्य (फॅब्रिक्स: चामडे, लोकर, फर, कापूस इ.; प्लास्टिक) मिळवणे शक्य करते.

नमूद केलेल्या व्यतिरिक्त, इतर सामग्री सेंद्रिय पॉलिमरपासून तयार केली जाते: रबर, पेंट आणि वार्निश, चिकटवता, इलेक्ट्रिकल इन्सुलेट वार्निश, तंतुमय आणि फिल्म पदार्थ, संयुगे, बाइंडर (चुना, सिमेंट, चिकणमाती). ते औद्योगिक आणि घरगुती गरजांसाठी वापरले जातात.

तथापि, सेंद्रिय पॉलिमरमध्ये एक महत्त्वपूर्ण व्यावहारिक गैरसोय आहे - वृद्धत्व. ही संज्ञा विविध घटकांच्या प्रभावाखाली होणार्‍या भौतिक-रासायनिक परिवर्तनांच्या परिणामी त्यांच्या वैशिष्ट्यांमध्ये आणि परिमाणांमधील बदल म्हणून समजली जाते: घर्षण, ताप, विकिरण इ. वृद्धत्व सामग्रीच्या प्रकारावर आणि प्रभावाच्या प्रकारावर अवलंबून विशिष्ट प्रतिक्रियांच्या घटनेद्वारे उद्भवते. घटक त्यापैकी सर्वात सामान्य म्हणजे विनाश, जे मुख्य साखळीचे रासायनिक बंधन तुटल्यामुळे कमी आण्विक वजनाच्या पदार्थांची निर्मिती सूचित करते. कारणांच्या आधारावर, विनाश थर्मल, रासायनिक, यांत्रिक, फोटोकेमिकलमध्ये विभागला जातो.

कथा

40 च्या दशकात पॉलिमरचा अभ्यास विकसित होऊ लागला. 20 वे शतक आणि शतकाच्या मध्यात एक स्वतंत्र वैज्ञानिक क्षेत्र म्हणून स्थापना झाली. हे सेंद्रिय जगात या पदार्थांच्या भूमिकेबद्दल ज्ञानाच्या विकासामुळे आणि उद्योगात त्यांच्या वापराच्या शक्यतांचे स्पष्टीकरण यामुळे होते.

त्याच वेळी, 20 व्या शतकाच्या सुरूवातीस साखळी पॉलिमर तयार केले गेले.

शतकाच्या मध्यापर्यंत, त्यांनी इलेक्ट्रिकली इन्सुलेट पॉलिमर (पॉलिव्हिनाईल क्लोराईड आणि पॉलिस्टीरिन), प्लेक्सिग्लासच्या उत्पादनात प्रभुत्व मिळवले.

शतकाच्या उत्तरार्धाच्या सुरूवातीस, पूर्वी उत्पादित सामग्री परत आल्याने आणि नवीन पर्यायांच्या उदयामुळे पॉलिमर फॅब्रिक्सचे उत्पादन वाढले. त्यापैकी - कापूस, लोकर, रेशीम, लवसान. त्याच कालावधीत, उत्प्रेरकांच्या वापराबद्दल धन्यवाद, कमी दाबाने पॉलीथिलीन आणि पॉलीप्रोपायलीनचे उत्पादन आणि स्टिरिओरेग्युलर प्रकारांचे क्रिस्टलायझिंग सुरू झाले. थोड्या वेळाने, त्यांनी सर्वात प्रसिद्ध सीलंट, पॉलीयुरेथेनद्वारे दर्शविलेले सच्छिद्र आणि चिकट पदार्थ, तसेच ऑर्गेनोइलेमेंट पॉलिमरचे मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन केले, जे जास्त लवचिकता आणि उष्णता प्रतिरोधक (पॉलीसिलॉक्सेन) सेंद्रीय समकक्षांपेक्षा भिन्न आहेत.

60-70 च्या दशकात. सुगंधी घटकांसह अद्वितीय सेंद्रिय पॉलिमर तयार केले गेले, उच्च उष्णता प्रतिरोधक आणि सामर्थ्याने वैशिष्ट्यीकृत.

सेंद्रिय पॉलिमरचे उत्पादन अजूनही तीव्रतेने विकसित होत आहे. हे स्वस्त साहित्य, जसे की कोळसा, तेल शुद्धीकरण आणि उत्पादनापासून संबंधित वायू आणि नैसर्गिक वायू, पाणी आणि हवा यापैकी बहुतेकांसाठी फीडस्टॉक म्हणून वापरण्याच्या शक्यतेमुळे आहे.

अजैविक पॉलिमर- उच्च-आण्विक संयुगे ज्यात संपूर्णपणे अजैविक अणू एकके असतात.

अजैविक पॉलिमरचे वैशिष्ट्य म्हणजे ते निर्जीव निसर्गात तयार होतात. ते खनिजांच्या जगात जितके सामान्य आहेत तितकेच सेंद्रिय पॉलिमर निसर्गात आहेत. अजैविक पॉलिमर सिलिकॉन, अॅल्युमिनियम आणि इतर बहुसंयोजक घटकांचे ऑक्साइड तयार करतात, जे पृथ्वीवर सर्वात सामान्य आहेत. पृथ्वीच्या संपूर्ण वस्तुमानाच्या 50% पेक्षा जास्त भागामध्ये सिलिकिक एनहाइड्राइड असते आणि पृथ्वीच्या कवच (ग्रॅनाइट थर) च्या बाहेरील भागात, त्याची सामग्री 60% पर्यंत पोहोचते आणि बहुतेक सिलिकॉन शुद्ध सिलिकॉनच्या पॉलिमरच्या रूपात असतात. एनहाइड्राइड आणि जटिल सिलिकेट.

अनेक रत्नही पॉलिमर असतात. तर, रॉक क्रिस्टल आणि ऍमेथिस्ट जवळजवळ शुद्ध पॉलिमरिक सिलिकॉन एनहाइड्राइड आहेत; रुबी, नीलम, कोरंडम - पॉलिमर ओकेएन-सी अॅल्युमिनियम. डायमंड, ग्रेफाइट हे कार्बनचे पॉलिमर आहेत.

क्वार्ट्ज - खडक आणि वाळूचा सर्वात महत्वाचा घटक - सिलिकिक एनहाइड्राइडचा एक बदल आहे. परिणामी, वाळू वितळवून मिळवलेली काचेची उत्पादने सिलिकिक एनहाइड्राइडच्या पॉलिमरने बनलेली असतात.

चिकणमातीमध्ये व्हेरिएबल कंपोझिशनचे उच्च आण्विक वजन अॅल्युमिनोसिलिकेट्स असतात; म्हणून, त्यापासून मिळवलेल्या सिरेमिक उत्पादनांमध्ये अजैविक पॉलिमर देखील असतात.

अकार्बनिक पॉलिमर, उत्पत्तीवर अवलंबून, नैसर्गिक, कृत्रिम आणि कृत्रिम मध्ये विभागलेले आहेत.

नैसर्गिक पॉलिमरनिसर्गात तयार होतात आणि अधिक वेळा कच्चा माल म्हणून संबोधले जाते. ते केवळ त्यांच्या काढण्यानंतर आणि तांत्रिक प्रक्रियेनंतरच वस्तू बनतात, बहुतेकदा यांत्रिकरित्या, पीसणे, कापून आणि इतर ऑपरेशन्सद्वारे. एक उदाहरण म्हणजे हिरे, माणिक, नीलम आणि इतर मौल्यवान आणि सजावटीचे दगड. सर्वात सामान्य नैसर्गिक पॉलिमर म्हणजे पॉलिसिलॉक्सेन, पॉलीअल्युमिनेट आणि पॉलीकार्बन्स. नंतरचे डायमंड, ग्रेफाइट, कडक आणि तपकिरी कोळसा, कार्बाइन (खनिज चारोइट) यांचा समावेश आहे. त्याच्या शुद्ध स्वरूपात, हे पॉलिमर दुर्मिळ आहेत, बहुतेकदा इतर खनिज आणि सेंद्रिय पदार्थांच्या अशुद्धतेसह.

कृत्रिम पॉलिमरनैसर्गिक पॉलिमर कच्च्या मालापासून रिमल्टिंग आणि इतर तांत्रिक उत्पादन ऑपरेशन्सद्वारे तयार केले जातात. अशा पॉलिमरचे उदाहरण म्हणजे काच, सिरेमिक आणि त्यांच्यापासून बनवलेली उत्पादने (काचेची भांडी, सिरेमिक डिशेस इ.).

सिंथेटिक पॉलिमर -उच्च-आण्विक संयुगे कृत्रिमरित्या तयार केले जातात. यामध्ये सिंथेटिक शोभेच्या दगडांचा समावेश होतो: कॉरंडम, क्यूबिक झिरकोनिया, माणिक इ. अनेक ग्राहक गुणधर्मांमध्ये (रंग, चमक, इ.) हे पॉलिमर नैसर्गिकपेक्षा कमी दर्जाचे नसतात. तथापि, मतभेद देखील आहेत. उदाहरणार्थ, पारदर्शकतेमध्ये हिरे क्यूबिक झिरकोनियापेक्षा श्रेष्ठ आहेत, जे विशेषत: उच्च वाढीवर लक्षणीय आहे.

वायू

सच्छिद्र रचना, सेल्युलर रचना किंवा वायूंनी विशेष संतृप्त (भरलेले) वायू अनेक वस्तूंचा अविभाज्य भाग आहेत. परिमाणवाचक प्रमाणात, वायू

§ 3. कोरडे अजैविक पदार्थ

मालामध्ये त्यांचा थोडासा वाटा आहे, परंतु त्यापैकी काहींसाठी ते गुणवत्तेसाठी आवश्यक आहेत.

सामान्य वायू रचना (21% O 2, 78% N 2, 0.03% CO 2 आणि अक्रिय वायू). ही रचना सच्छिद्र रचना असलेल्या बहुतेक उत्पादनांसाठी वैशिष्ट्यपूर्ण आहे. "जिवंत" वस्तूंमध्ये, वायू इंटरसेल्युलर स्पेसमध्ये स्थित असतात, तर श्वासोच्छवासामुळे, CO 2 काढण्याची तीव्रता आणि ऊतींमध्ये O a च्या प्रवेशामुळे, तसेच वातावरणातील वायूमुळे वायूची रचना बदलते. अशा वस्तूंची स्थिरता अंतर्गत आणि बाह्य वातावरणाच्या गॅस रचनेवर अवलंबून असते. प्रतिकूल वायू रचना (उदाहरणार्थ, O 2 ची अनुपस्थिती किंवा CO 2 ची जास्त) सह, लक्षणीय दोष उद्भवू शकतात, ज्यामुळे मृत्यू आणि नंतर वस्तूंच्या सजीवांचे नुकसान होऊ शकते.

वायुमंडलीय हवेतून छिद्र, मायक्रोकॅपिलरी आणि पृष्ठभागावरील इतर छिद्रांद्वारे वायू वस्तूंमध्ये प्रवेश करतात (उदाहरणार्थ, फळे आणि भाज्यांमध्ये रंध्र, मसूर असते). याव्यतिरिक्त, उत्पादन किंवा स्टोरेज दरम्यान वायू जैविक किंवा रासायनिक रीतीने तयार केले जाऊ शकतात. उदाहरणार्थ, बेकरी आणि पीठ मिठाई उत्पादनांच्या उत्पादनात, अल्कोहोल, वाइन, लोणचेयुक्त भाज्या, चीज, अल्कोहोलिक आणि / किंवा लैक्टिक ऍसिड किण्वनमुळे कार्बन डायऑक्साइड सोडला जातो, ज्यामुळे तयार उत्पादनाची छिद्रपूर्ण रचना बनते किंवा चमकणारा प्रभाव निर्माण होतो. (स्पार्कलिंग वाइनसाठी).

काही वस्तूंच्या उत्पादनात, ते वायूंनी कृत्रिमरित्या संतृप्त केले जातात. अशा प्रकारे, कार्बन डायऑक्साइड (कार्बन डायऑक्साइड) स्पार्कलिंग वाइन आणि कार्बोनेटेड पेयांमध्ये सादर केला जातो, ज्याचा वस्तुमान अंश प्रकार आणि वस्तूंच्या विविधतेच्या (उच्च आणि किंचित कार्बोनेटेड पेये) वर्गीकरणाच्या ओळख चिन्हांपैकी एक म्हणून काम करतो. CO 2 ची वाढलेली सामग्री देखील कार्बोनेटेड, फिजी आणि स्पार्कलिंग ड्रिंकचे संरक्षण सुधारते, आंबट चव देते.

फोम स्ट्रक्चर असलेली अनेक उत्पादने हवेसह वस्तुमान मंथन आणि संतृप्त करून तयार केली जातात. या उत्पादनांमध्ये मार्शमॅलो, सॉफ्ले, कॉस्मेटिक फोम्स इत्यादींचा समावेश होतो. बेकरी उत्पादनांची सच्छिद्र रचना किण्वन दरम्यान निर्माण होणाऱ्या वायूंमुळे तयार होते.

अजैविक वायूंमध्ये अमोनियाचा समावेश होतो, जो प्रथिने आणि अमीनो ऍसिडच्या विघटन उत्पादनांपैकी एक आहे.

या वायूंव्यतिरिक्त, इतर वायू तयार होऊ शकतात किंवा उत्पादन आणि स्टोरेज दरम्यान सादर केले जाऊ शकतात. तर, फुगे विकण्यापूर्वी हायड्रोजनने भरलेले असतात. कोबीच्या किण्वन दरम्यान, हायड्रोजन सल्फाइड आणि मर्कॅप्टन सोडले जातात - सल्फर-युक्त वायू जे उत्पादनास अप्रिय गंध देतात, म्हणून त्यांना काढून टाकणे आवश्यक आहे. जेव्हा काही अन्नपदार्थांचे सूक्ष्मजीवशास्त्रीय नुकसान होते, तेव्हा गंधयुक्त वायू बाहेर पडतात.

उत्पादनांच्या वस्तुमानात प्रवेश करणार्या वायूंमुळे अंतर्गत व्हॉईड्स (शेल, पोकळी इ.) तयार होऊ शकतात, ज्यामुळे वस्तूंची गुणवत्ता कमी होते. असे दोष कधीकधी धातू, सिरेमिक, काचेच्या उत्पादनांमध्ये तसेच ब्रेड, चीज, सॉसेज आणि इतर उत्पादनांमध्ये आढळतात.

अशा प्रकारे, वस्तूंमध्ये असलेले वायू, त्यांची सामग्री कमी असूनही, वस्तूंच्या कमोडिटी वैशिष्ट्यांच्या निर्मितीवर आणि बदलावर प्रभाव टाकू शकतात.

वस्तूंचे सेंद्रिय पदार्थ म्हणजे कार्बन आणि हायड्रोजन अणू असलेले संयुगे. ते उपविभाजन*! मोनोमर्स, ऑलिगोमर आणि पॉलिमरमध्ये.

मोनोमर्स

मोनोमर्स - सेंद्रिय पदार्थ ज्यामध्ये एक कंपाऊंड असतो आणि नवीन सेंद्रिय पदार्थांच्या निर्मितीसह विभाजनाच्या अधीन नाही. मोनोमर्सचे विघटन प्रामुख्याने कार्बन डायऑक्साइड आणि पाण्यामध्ये होते.

मोनोमर्सशी संबंधित मूलभूत पदार्थांची यादी अंजीरमध्ये सादर केली आहे. 25. यातील बहुतेक पदार्थ प्रामुख्याने अन्नपदार्थांमध्ये आढळतात. गैर-खाद्य उत्पादनांमध्ये, मोनोमर्स परफ्यूमरी आणि कॉस्मेटिक उत्पादने (अल्कोहोल, ग्लिसरीन, फॅटी सेंद्रिय ऍसिड), घरगुती रसायने (अल्कोहोल आणि इतर सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्स), पेट्रोलियम उत्पादने (हायड्रोकार्बन्स) मध्ये आढळतात.

मोनोसाकराइड्स -कार्बोहायड्रेट्सच्या वर्गाशी संबंधित मोनोमर्स, ज्याच्या रेणूमध्ये कार्बन, हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन (CH 2 O) P यांचा समावेश होतो. त्यापैकी सर्वात सामान्य आहेत हेक्सोसेस(C 6 H | 2 O 6) - ग्लुकोज आणि फ्रक्टोज. ते प्रामुख्याने वनस्पती उत्पत्तीच्या पदार्थांमध्ये आढळतात.

§ 4. कोरडे सेंद्रिय पदार्थ

(फळे आणि भाज्या, चवदार पेये आणि मिठाई). हा उद्योग शुध्द ग्लुकोज आणि फ्रक्टोज हे खाद्यपदार्थ म्हणून आणि मधुमेहाच्या रुग्णांसाठी मिठाई आणि पेये तयार करण्यासाठी कच्चा माल म्हणून देखील तयार करतो. नैसर्गिक उत्पादनांमधून, मधामध्ये सर्वात जास्त ग्लुकोज आणि फ्रक्टोज (60% पर्यंत) असते.

मोनोसॅकेराइड्स उत्पादनांना गोड चव देतात, ऊर्जा मूल्य (1 ग्रॅम - 4 किलोकॅलरी) असते आणि ते असलेल्या उत्पादनांच्या हायग्रोस्कोपिकतेवर परिणाम करतात. ग्लूकोज आणि फ्रक्टोजचे द्रावण यीस्टद्वारे चांगले आंबवले जाते आणि इतर सूक्ष्मजीवांद्वारे वापरले जाते, म्हणून, 20% पर्यंत सामग्री आणि पाण्याचे प्रमाण वाढल्यास ते शेल्फ लाइफ खराब करतात.

सेंद्रिय आम्ल -रेणूमध्ये एक किंवा अधिक कार्बोक्सिल गट (-COOH) असलेली संयुगे.

कार्बोक्झिल गटांच्या संख्येनुसार, सेंद्रिय ऍसिड मोनो-, डाय- आणि ट्रायकार्बोक्झिलिक ऍसिडमध्ये विभागले जातात. या ऍसिडची इतर वर्गीकरण वैशिष्ट्ये म्हणजे कार्बन अणूंची संख्या (C 3 ते C 4 o पर्यंत), तसेच एमिनो आणि फिनॉल गट. सेंद्रिय ऍसिडचे वर्गीकरण अंजीर मध्ये दर्शविले आहे. 26.

मोनोकार्बोक्झिलिक ऍसिडस् -एक कार्बोक्सिल गट असलेली संयुगे; एसिटिक, लैक्टिक, ब्युटीरिक, प्रोपियोनिक आणि इतर ऍसिडस् द्वारे दर्शविले जातात. डायकार्बोक्झिलिक ऍसिडस् ~दोन कार्बोक्सिल गटांसह संयुगे; मॅलिक, ऑक्सॅलिक, टार्टरिक आणि सक्सीनिक ऍसिडचा समावेश आहे. ट्रायकार्बोक्झिलिक ऍसिडस् -तीन कार्बोक्सिल गट असलेली संयुगे, यामध्ये सायट्रिक, ऑक्सॅलिक-सुसिनिक आणि इतर आम्लांचा समावेश होतो. मोनो-, डाय- आणि ट्रायकार्बोक्झिलिक ऍसिड हे नियमानुसार कमी आण्विक वजन असतात.

नैसर्गिक सेंद्रिय आम्ल ताजी फळे आणि भाज्या, त्यांची प्रक्रिया केलेली उत्पादने, स्वाद उत्पादने, तसेच आंबवलेले दूध उत्पादने, चीज, आंबलेले दूध बटरमध्ये आढळतात.

सेंद्रिय ऍसिड हे संयुगे असतात जे अन्नाला आंबट चव देतात. म्हणून, ते साखरयुक्त मिठाई, अल्कोहोलिक आणि नॉन-अल्कोहोलिक पेये, सॉस, तसेच काही कॉस्मेटिक उत्पादने (क्रीम इ.) साठी ऍसिडीफायर्स (एसिटिक, सायट्रिक, लैक्टिक आणि इतर ऍसिड) म्हणून अन्न मिश्रित पदार्थांच्या स्वरूपात वापरले जातात.

अन्न उत्पादनांमध्ये सर्वात सामान्य म्हणजे लैक्टिक, एसिटिक, सायट्रिक, मॅलिक आणि टार्टरिक ऍसिड आणि गैर-खाद्य उत्पादनांमध्ये - सायट्रिक ऍसिड. विशिष्ट प्रकारच्या ऍसिडमध्ये (सायट्रिक, बेंझोइक, सॉर्बिक) जीवाणूनाशक गुणधर्म असतात, म्हणून ते संरक्षक म्हणून वापरले जातात. अन्न उत्पादनांचे सेंद्रिय ऍसिड अतिरिक्त ऊर्जा पदार्थ आहेत, कारण त्यांच्या जैविक ऑक्सिडेशन दरम्यान ऊर्जा सोडली जाते.

फॅटी ऍसिड -प्रति रेणू (C 6 -C 22 आणि वरील) किमान सहा कार्बन अणूंसह aliphatic carboxylic acids. ते उच्च (HFA) आणि कमी आण्विक वजन (SFA) मध्ये विभागलेले आहेत.

फॅटी ऍसिड नैसर्गिक किंवा कृत्रिम असू शकतात. नैसर्गिक फॅटी ऍसिडस् -कार्बन अणूंच्या सम संख्येसह प्रामुख्याने मोनोबॅसिक ऍसिडस्. रेणूमध्ये 12-18 कार्बन अणूंसह सर्वात सामान्य नैसर्गिक उच्च फॅटी ऍसिडस्. C 6 ते C, 0 पर्यंत हायड्रोजन अणूंची संख्या असलेल्या फॅटी ऍसिडला कमी आण्विक वजन म्हणतात.

§ 4. कोरडे सेंद्रिय पदार्थ

HPFA संतृप्त आणि असंतृप्त असू शकते (दुहेरी, क्वचित तिहेरी बाँडसह). नंतरचे उच्च रासायनिक क्रियाकलाप आहेत: ते दुहेरी बंध फुटण्याच्या ठिकाणी ऑक्सिडाइझ केले जाऊ शकतात, हॅलोजन (आयोडीन, क्लोरीन इ.), हायड्रोजन (हायड्रोजनेशन), ऑक्सिजन जोडू शकतात.

मुक्त फॅटी ऍसिडस् निसर्गात दुर्मिळ आहेत, प्रामुख्याने अपरिपक्व तेलबियांमधील चरबीचे अपूर्ण संश्लेषण किंवा स्टोरेज दरम्यान चरबीच्या हायड्रोलिसिसची उत्पादने.

सर्वात महत्वाचे नैसर्गिक संतृप्त फॅटी ऍसिड स्टीरिक आणि पामिटिक आहेत आणि असंतृप्त ऍसिड ओलेइक, अॅराकिडोनिक, लिनोलिक आणि लिनोलेनिक आहेत. यापैकी शेवटची दोन पॉलीअनसॅच्युरेटेड अत्यावश्यक फॅटी ऍसिडस् आहेत, जी अन्न उत्पादनांची जैविक परिणामकारकता ठरवतात. नैसर्गिक फॅटी ऍसिडस् चरबीच्या स्वरूपात सर्व चरबीयुक्त पदार्थांमध्ये आढळतात, परंतु मुक्त स्वरूपात ते कमी प्रमाणात आढळतात, तसेच EFAs.

सिंथेटिक फॅटी ऍसिडस्(FFA) हे कार्बन अणूंच्या सम आणि विषम संख्येसह मोनो-कार्बोक्झिलिक ऍसिडचे मिश्रण आहे. ते पेट्रोकेमिकल कच्च्या मालापासून उद्योगात मिळवले जातात (उदाहरणार्थ, उच्च तापमान आणि वातावरणाच्या दाबावर पॅराफिनचे ऑक्सीकरण). FFA चा वापर ग्रीस, सिंथेटिक अल्कोहोल, पेंट्स आणि वार्निशच्या उत्पादनामध्ये रंगद्रव्यांची ओलेपणा आणि फैलाव सुधारण्यासाठी, त्यांचे स्थिरीकरण रोखण्यासाठी आणि पेंट्सची चिकटपणा बदलण्यासाठी केला जातो. याव्यतिरिक्त, FFAs चा वापर लेटेक्स आणि रबरच्या उत्पादनात इमल्सीफायर म्हणून बुटाडियन-युक्त मोनोमर्स आणि कृत्रिम लेदरच्या पॉलिमरायझेशनमध्ये तसेच मेणबत्ती उत्पादनात केला जातो.

सिंथेटिक एचएफए हे कार्बन अणूंच्या मोठ्या श्रेणीतील नैसर्गिक अणूंपेक्षा वेगळे असतात - C 6 ते C 25 पर्यंत, तर नैसर्गिक HFA मध्ये ही श्रेणी खूपच लहान असते (C ] 2 -C 18, प्रामुख्याने C 16 आणि C 18).

फ्री फॅटी ऍसिड हे माफक प्रमाणात विषारी पदार्थ असतात, ते अखंड त्वचेला आणि श्लेष्मल त्वचेला त्रास देतात. म्हणून, अन्न उत्पादनांमधील त्यांची सामग्री "ऍसिड नंबर" निर्देशकाच्या विशिष्ट, कमाल स्वीकार्य पातळीपर्यंत मर्यादित आहे.

अमीनो ऍसिडस् ~कार्बोक्झिलिक ऍसिड ज्यामध्ये एक किंवा अधिक अमीनो गट आहेत (MH 2). आम्ल अंशाच्या स्वरूपावर अवलंबून, ते विभागले जातात monoaminomonocarboxylic(उदा. ग्लाइसिन, व्हॅलिन, ल्युसीन इ.), डायमिनोमोनोकार्बोक्सीलिक(लाइसिन, आर्जिनिन), hydroxyamino ऍसिडस्(मालिका, थ्रोनिन, टायरोसिन), thioamino ऍसिडस्(गंधकयुक्त - cis- * टिन, सिस्टीन, मेथिओनाइन) आणि हेटरोसायक्लिक(हिस्टिडाइन, ट्रिप-**: टोफान, प्रोलाइन).

उत्पादनांमध्ये अमीनो ऍसिड मुक्त स्वरूपात आणि प्रथिनांचा भाग म्हणून आढळू शकतात. एकूण, सुमारे 100 amino ऍसिडस् ज्ञात आहेत, पासून. त्यापैकी जवळजवळ 80 फक्त विनामूल्य स्वरूपात आढळतात. प्लॉटॅमिक ऍसिड आणि त्याचे सोडियम मीठ मोठ्या प्रमाणावर मसाला, सॉस, अन्नामध्ये अन्न मिश्रित म्हणून वापरले जाते " मांस आणि माशांच्या तळांवर लक्ष केंद्रित करते, कारण ते वाढवतात; मांस आणि मासे चव. सुगंधी अमीनो ऍसिड वापरले जातात; रंगांच्या उत्पादनात. जी फेनोलकार्बोक्झिलिक (फेनोलिक) ऍसिड -कार्बोक्झिलिक ऍसिड-;, आपण, बेंझिन रिंग असलेली. ते भेटू शकतात! फ्री फॉर्म, तसेच पॉलिफेनॉलचा एक भाग आहे. गॅलिक, कॅफिक, व्हॅनिलिक, सॅलिसिलिक, हायड्रॉक्सीबेंझोइक आणि सिनामिक ऍसिड्स fe-!, शून्य ऍसिडशी संबंधित आहेत. या ऍसिडमध्ये जीवाणूनाशक गुणधर्म आहेत, शेल्फ लाइफ सुधारतात? वस्तू आणि मानवी शरीराची रोगप्रतिकारक शक्ती वाढवते.< Они содержатся в основном в свежих плодах и овощах, а также.* в продуктах их переработки и винах. I अमाइन आणि अमाइड्स -अमोनियाचे डेरिव्हेटिव्ह (MH 3). अमिनेस- रेणूमधील पदार्थ ज्यामध्ये एक किंवा अधिक अणू -; हायड्रोजनची जागा हायड्रोकार्बन रेडिकल (K) ने घेतली आहे. 1 च्या संख्येनुसार, एमिनो गट, मोनो-, डाय-, ट्राय- आणि पॉलिमाइन्स वेगळे केले जातात. नाव-*; 1, नायट्रोजन अणूशी संबंधित रेणूंच्या सेंद्रीय अवशेषांच्या नावांवरून अमाइन आयन तयार होतात. उदाहरणार्थ, मेथिलामाइन, डायमिथाइल-सी अमाइन, ट्रायमेथिलामाइन हे मासे आणि मांस प्रथिनांच्या हायड्रोलिसिस दरम्यान तयार होतात आणि या उत्पादनांच्या ताजेपणाच्या नुकसानाचे लक्षण म्हणून काम करतात. अमाइन्स अन्नाला अप्रिय गंध देतात: अमोनिया,*! पुटरीड (कुजलेल्या माशाचा वास).

अमाईन सहजपणे अजैविक आणि सेंद्रिय ऍसिडसह विविध रासायनिक अभिक्रियांमध्ये प्रवेश करतात, कार्बोक्झिलिक ऍसिडचे एनहाइड्राइड्स, विविध पदार्थांच्या निर्मितीसह एस्टर्स: नायट्रोसमाइन्स (नायट्रिक ऍसिड आणि नायट्रेट्ससह) रंग, पॉलिमाइड्स (अमाइन्स आणि त्यांच्या डेरिव्हेटिव्ह्जच्या पॉलीकॉन्डेन्सेशन दरम्यान), अमाइड्स.

रंग, कीटकनाशके, पॉलिमर (पॉलिमाइड्स आणि पॉलीयुरेथेनसह), शोषक, गंज प्रतिबंधक आणि अँटिऑक्सिडंट्सच्या उत्पादनात अमाइन्स ही मध्यवर्ती उत्पादने आहेत.

§ 4. कोरडे सेंद्रिय पदार्थ

अमाइड्स -अमोनिया किंवा amines च्या acyl डेरिव्हेटिव्ह्ज. नैसर्गिक अमाइड्सचा समावेश अन्न उत्पादनांमध्ये केला जातो (प्रामुख्याने एस्पार्टिक आणि ग्लूटामिक ऍसिडच्या एमाइड्सच्या स्वरूपात: एस्पॅरागाइन आणि ग्लूटामाइन), तसेच अन्न नसलेल्या उत्पादनांमध्ये, ज्याच्या उत्पादनात सिंथेटिक अमाइड्स वापरले जातात (उदाहरणार्थ, कागदासाठी प्लास्टिसायझर्स, कृत्रिम चामडे, पॉलिमरसाठी कच्चा माल, रंग इ.).

गुणधर्म.उच्च डोसमध्ये अमाइन्सचा मानवी शरीरावर हानिकारक प्रभाव पडतो: ते मज्जासंस्थेवर परिणाम करतात, रक्तवाहिन्या आणि पेशींच्या पडद्याच्या भिंतींच्या पारगम्यतेमध्ये व्यत्यय आणतात, यकृताचे कार्य बिघडतात आणि डिस्ट्रॉफीचा विकास होतो. काही सुगंधी अमाईन हे कार्सिनोजेन्स असतात ज्यामुळे मानवांमध्ये मूत्राशयाचा कर्करोग होतो.

मानवी शरीरात शतावर्जिनचा सकारात्मक परिणाम होतो: ते अमोनिया बांधते, मूत्रपिंडात हस्तांतरित करते, जे प्रथिने आणि अमीनो ऍसिडच्या खोल विघटन दरम्यान तयार होणारे हे मजबूत विष शरीरातून निष्प्रभावी आणि काढून टाकण्यास मदत करते.

जीवनसत्त्वे -कमी आण्विक वजन सेंद्रीय संयुगे जे नियामक आहेत किंवा मानवी शरीरात चयापचय प्रक्रियांमध्ये सहभागी आहेत.

जीवनसत्त्वे चयापचयात स्वतंत्रपणे भाग घेऊ शकतात (उदाहरणार्थ, जीवनसत्त्वे C, P, A, इ.) किंवा जैवरासायनिक प्रक्रियांना उत्प्रेरित करणार्‍या एन्झाईम्सचा भाग असू शकतात (जीवनसत्त्वे B आणि B 2, B 3, B 6, इ.).

या सामान्य गुणधर्मांव्यतिरिक्त, प्रत्येक व्हिटॅमिनमध्ये विशिष्ट कार्ये आणि गुणधर्म असतात. अन्न उत्पादनांच्या कमोडिटी विज्ञानामध्ये या गुणधर्मांचा विचार केला जातो.

विद्राव्यतेवर अवलंबून, जीवनसत्त्वे विभागली जातात:

पाण्यात विरघळणारे(B, B 2, B 3, PP, B 6, B 9, B, 2, B 15, C आणि R

चरबी-विद्रव्य(A, D, E, K).

जीवनसत्त्वे गट देखील समाविष्ट आहे जीवनसत्व सारखे पदार्थत्यापैकी काही जीवनसत्त्वे (कॅरोटीन, कोलीन, व्हिटॅमिन i, टार्टारॉनिक ऍसिड इ.) म्हणतात.

दारू -संतृप्त कार्बन अणू (C) वर एक किंवा अधिक हायड्रॉक्सिल गट (OH) रेणूंमध्ये असलेली सेंद्रिय संयुगे.

या गटांच्या संख्येनुसार, एक-, दोन- (ग्लायकोल), तीन- (ग्लिसेरॉल) आणि पॉलीहायड्रिक अल्कोहोल वेगळे केले जातात.

मोनोहायड्रिक अल्कोहोल,एक हायड्रॉक्सिल गट असलेले, C अणूंच्या संख्येनुसार, खालच्या (C, -C 5) आणि उच्च फॅटी (C 6 -C 2P) अल्कोहोलमध्ये विभागले जातात. खालच्या अल्कोहोलमध्ये मिथेनॉल (सीएच 5 ओएच), इथेनॉल (सी 2 एच 5 ओएच), प्रोपेनॉल (सी 3 एच 7 ओएच), इत्यादी आणि उच्च अल्कोहोलमध्ये हेक्साइल (सी 6 एच पी ओएच), हेप्टाइल (सी 7 एच) यांचा समावेश होतो. | 5 OH), octyl (C 8 H, 7 OH), नॉन-nyl (C 9 H, 9 OH) आणि इतर अल्कोहोल.

हे अल्कोहोल नैसर्गिक किंवा कृत्रिम असू शकतात. नैसर्गिक अल्कोहोल वनस्पती जीवांमध्ये कमी प्रमाणात मुक्त आणि बंधनकारक स्वरूपात (एस्टर) आढळतात. इथाइल अल्कोहोल अल्कोहोल उद्योगात, तसेच वाइनमेकिंग, डिस्टिलरी, मद्यनिर्मिती उद्योगात, वाइन, वोडका, कॉग्नाक, रम, व्हिस्की, बिअरच्या उत्पादनात तयार उत्पादन म्हणून मिळते. अवांछित अशुद्धता म्हणून, मिथाइल, ब्यूटाइल आणि उच्च अल्कोहोल तयार होतात, जे तयार उत्पादनाची गुणवत्ता आणि सुरक्षितता कमी करतात. याव्यतिरिक्त, केफिर, कौमिस आणि केव्हासच्या उत्पादनादरम्यान एथिल अल्कोहोल कमी प्रमाणात तयार होते. उच्च फॅटी अल्कोहोल पदार्थांमध्ये मुक्त स्वरूपात आढळत नाहीत, परंतु मेणांमध्ये एस्टर म्हणून उपस्थित असतात.

अल्कोहोल, विशेषत: इथाइल अल्कोहोल, अनेक नॉन-फूड उत्पादनांमध्ये देखील समाविष्ट आहेत: सुगंधी आणि सौंदर्यप्रसाधने, सुगंधी आणि रंगीत पदार्थांसाठी सॉल्व्हेंट्स म्हणून घरगुती रसायने, फॅटी ऍसिडस् आणि चरबी. अल्कोहोलचा वापर विविध सेंद्रिय संयुगे (फॉर्मल्डिहाइड, एसीटोन, डायथिल इथर, कार्बोक्झिलिक ऍसिडचे एस्टर) यांच्या संश्लेषणासाठी कच्चा माल म्हणून केला जातो, तसेच रंग, कृत्रिम तंतू, सुगंध, डिटर्जंट्स इत्यादींच्या निर्मितीमध्ये मिथाइल अल्कोहोलचा वापर केला जातो. एक मोटर इंधन.

मालामध्ये खालील अल्कोहोलला सर्वात जास्त महत्त्व आहे: इथाइल, अमाइल, ब्यूटाइल, बेंझिल, मिथाइल, प्रोपिड, उच्च फॅटी अल्कोहोल, इथाइल ग्लायकोल.

गुणधर्म.अल्कोहोल हे द्रव किंवा घन पदार्थ असतात जे अनेक सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्समध्ये अत्यंत विद्रव्य असतात. खालचे अल्कोहोल पाण्यात चांगले विरघळतात, तर उच्च अल्कोहोल खराब विद्रव्य असतात.

§ 4. कोरडे सेंद्रिय पदार्थ

अनेक मोनोहायड्रिक अल्कोहोल हे विषारी पदार्थ असतात. त्यांची विषाक्तता डोसवर अवलंबून असते. सर्वात विषारी अल्कोहोलपैकी एक म्हणजे मिथेनॉल, ज्याचा प्राणघातक डोस 100-150 मिली आहे. इथेनॉलचा प्राणघातक डोस जास्त आहे - शरीराच्या वजनाच्या 1 किलो प्रति 9 ग्रॅम. उच्च फॅटी अल्कोहोल C 6 -C 10 श्लेष्मल त्वचेला त्रास देतात, कमकुवतपणे - त्वचेवर, दृष्टी आणि पॅरेन्कायमल ऊतकांवर परिणाम करतात. त्यांच्यासाठी कमाल स्वीकार्य पातळी 10 mg/m 3 आहे. अल्कोहोल C, -C 2P - व्यावहारिकदृष्ट्या गैर-विषारी.

डायहाइडरिक (ग्लायकोल) आणि पॉलीहाइडरिक अल्कोहोलव्यावहारिकदृष्ट्या गैर-विषारी, इथिलीन ग्लायकोलचा अपवाद वगळता, जे शरीरात विषारी ऑक्सॅलिक ऍसिड तयार करते.

अल्कोहोलमध्ये एक विशेष स्थान चरबीच्या घटकांपैकी एक म्हणून ग्लिसरॉलने व्यापलेले आहे. म्हणून, आम्ही या अल्कोहोलचा अधिक तपशीलवार विचार करू.

ग्लिसरॉल(ग्रीक ё1ukego $ - गोड) - एक ट्रायहायड्रिक अल्कोहोल, जो गोड चव आणि गंधहीन रंगहीन चिकट द्रव आहे. हे पाणी, इथेनॉल, मिथेनॉल, एसीटोन यांच्या कोणत्याही प्रमाणात मिसळण्यायोग्य आहे, परंतु क्लोरोफॉर्म आणि इथरमध्ये अघुलनशील आहे आणि उच्च हायग्रोस्कोपिक आहे. ग्लिसरीन-वॉटर सोल्यूशन कमी तापमानात गोठतात (उदाहरणार्थ, 66.7% ग्लिसरॉल असलेले जलीय मिश्रण -46.5 डिग्री सेल्सियसवर गोठते).

निसर्गात, ग्लिसरॉल केवळ उच्च फॅटी ऍसिडसह एस्टरच्या स्वरूपात आढळते - चरबी, ज्यापासून ते सॅपोनिफिकेशनद्वारे प्राप्त केले जाते. ग्लिसरीन हा अनेक परफ्यूम आणि सौंदर्यप्रसाधने, लिकर्स, शर्करायुक्त मिठाईचा भाग आहे. याव्यतिरिक्त, हे फॅब्रिक्स, चामडे, कागद, स्नेहक, शू पॉलिश आणि साबणांसाठी सॉफ्टनर म्हणून वापरले जाते.

हायड्रोकार्बन्स -सेंद्रिय संयुगे ज्यात फक्त कार्बन आणि हायड्रोजन अणू असतात. अॅलिफेटिक आणि अॅसायक्लिक हायड्रोकार्बन्स आहेत. अॅलिफॅटिक हायड्रोकार्बन्सरेखीय किंवा ब्रंच्ड चेन (मिथेन, इथेन, ऍसिटिलीन, आयसोप्रीन) च्या उपस्थितीद्वारे वैशिष्ट्यीकृत. त्यांना विपरीत अॅसायक्लिक हायड्रोकार्बन्सतीन किंवा अधिक कार्बन अणूंचे चक्र (रिंग) असलेले रेणू असतात (उदाहरणार्थ, फिनॉल, बेंझिन).

रासायनिक निसर्गावर अवलंबून, आहेत श्रीमंत(साध्या कनेक्शनसह) आणि असंतृप्त(दुहेरी, तिहेरी बाँड), आणि सुसंगततेमध्ये - वायू, द्रवआणि घन हायड्रोकार्बन्स.वायूयुक्त पदार्थांमध्ये कमी हायड्रोकार्बन्स (C, -C 4) समाविष्ट आहेत: मिथेन, इथेन, प्रोपेन, ब्युटेन आणि आयसोब्युटेन आणि मिथेन आणि प्रोपेनचा वापर प्रक्रिया उद्योगासाठी घरगुती गॅस, इंधन आणि कच्चा माल म्हणून केला जातो. हे वायू रंगहीन आणि गंधहीन असतात.

द्रव हायड्रोकार्बन्स C 5 ते C 17 पर्यंत कार्बन अणूंची संख्या असलेल्या पदार्थांद्वारे दर्शविले जातात. ते वैशिष्ट्यपूर्ण "गॅसोलीन" वासासह रंगहीन द्रव आहेत. यामध्ये पेंटेन, आयसोपेंटेन, हेक्सेन, हेप्टेन, ऑक्टेन, नॉनंट इत्यादींचा समावेश आहे.

घन हायड्रोकार्बन्स हे C 18 किंवा त्याहून अधिक उच्च संतृप्त हायड्रोकार्बन्सशी संबंधित रंगहीन पदार्थ आहेत (उदाहरणार्थ, इकोसन, हेक्टेन, इ.) - घन संतृप्त हायड्रोकार्बन्सचे मिश्रण (C 18 -C 35) हे पॅराफिन आहे आणि विविध वायूंचे मिश्रण आहे. , तेलापासून मिळवलेले द्रव आणि घन हायड्रोकार्बन्स - पेट्रोलियम उत्पादने.

संतृप्त हायड्रोकार्बन्स हे घरगुती वायू, मोटर इंधनाचा भाग आहेत. द्रव हायड्रोकार्बन्स सॉल्व्हेंट्स, घन (पॅराफिन, पेरेझिन) म्हणून वापरले जातात - प्लास्टिक, रबर्स, सिंथेटिक फायबर, डिटर्जंट्सच्या उत्पादनात. पॅराफिनचा वापर मेणबत्त्या, मॅच, पेन्सिल, कंटेनरच्या संरक्षणात्मक कोटिंगसाठी (उदाहरणार्थ, सॉकरक्रॉट डोशनिक), पॅकेजिंग साहित्य (वॅक्स्ड पेपर), फिनिशिंग फॅब्रिक्स आणि सिंथेटिक फॅटी ऍसिडच्या उत्पादनासाठी केला जातो.

सिंथेटिक पॉलिमर तयार करण्यासाठी रासायनिक उद्योगात असंतृप्त हायड्रोकार्बन्स मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात: पॉलीथिलीन, पॉलीप्रॉपिलीन, विविध रबर्स आणि एसिटिक ऍसिड.

असंतृप्त हायड्रोकार्बन्स त्यांच्या उच्च प्रतिक्रियात्मकतेमुळे निसर्गात दुर्मिळ आहेत. अशाप्रकारे, फळे आणि भाज्या पिकवताना इथिलीन तयार होते, ज्यामुळे मातृ वनस्पतीवर आणि साठवणीदरम्यान या प्रक्रियेला गती मिळते. टर्पेनेस - उच्च असंतृप्त हायड्रोकार्बन्स ताजी फळे आणि भाज्यांच्या आवश्यक तेलांचा भाग आहेत. केशरी आणि गुलाबी रंग - कॅरोटीन, लाइकोपीन, अनेक फळे आणि भाज्या (जर्दाळू, पीच, समुद्री बकथॉर्न, गाजर, भोपळे, टोमॅटो, टरबूज इ.) मध्ये असलेले असंतृप्त हायड्रोकार्बन्स आहेत. टर्पेनस टर्पेन्टाइन आणि शार्क यकृत (स्क्वेलिन) मध्ये देखील आढळतात.

मोनोमर्सच्या विचाराचा निष्कर्ष काढताना, हे लक्षात घेतले पाहिजे की, दुर्मिळ अपवादांसह, ते वनस्पती आणि प्राणी पदार्थांच्या अन्न आणि गैर-खाद्य उत्पादनांमध्ये समाविष्ट आहेत.

§ 4. कोरडे सेंद्रिय पदार्थ

कमी प्रमाणात आउटपुट. हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे की वनस्पती आणि प्राणी पॉलिमरच्या खर्चावर त्यांचे ऊतक तयार करतात आणि ऑलिगोमर आणि पॉलिमरच्या स्वरूपात राखीव पदार्थ साठवतात. निर्जीव निसर्गात, मोनोमर्स बहुतेकदा हायड्रोकार्बन स्वरूपात जमा होतात.

ऑलिगोमर्स

ऑलिगोमर्स हे सेंद्रिय पदार्थ आहेत ज्यात एकसंध आणि भिन्न पदार्थांच्या रेणूंचे 2-10 अवशेष असतात.

रचनेवर अवलंबून, ऑलिगोमर्स एक-घटक, दोन-, तीन- आणि बहु-घटकांमध्ये विभागले जातात. ला एक-घटकऑलिगोमर्समध्ये काही ऑलिगोसॅकराइड्स (माल्टोज, ट्रेहलोज) समाविष्ट असतात. दोन-घटक- सुक्रोज, लैक्टोज, मोनोग्लिसराइड फॅट्स, ज्यामध्ये ग्लिसरॉल रेणूंचे अवशेष आणि फक्त एक फॅटी ऍसिड, तसेच ग्लायकोसाइड्स, एस्टर समाविष्ट आहेत; करण्यासाठी तीन घटक - raffinose, diglyceride fats; करण्यासाठी बहुघटक -फॅटी ट्रायग्लिसराइड्स, लिपॉइड्स: फॉस्फेटाइड्स, मेण आणि स्टिरॉइड्स.

ऑलिगोसाकराइड्स -कार्बोहायड्रेट्स, ज्यामध्ये ग्लायकोसिडिक बॉण्ड्सद्वारे जोडलेले मोनोसॅकराइड रेणूंचे 2-10 अवशेष समाविष्ट आहेत. डाय-, ट्राय- आणि टेट्रासॅकराइड्स आहेत. डिसॅकराइड्स - सुक्रोज आणि लैक्टोज, थोड्या प्रमाणात - माल्टोज आणि ट्रेहलोज, तसेच ट्रायसॅकराइड्स - रॅफिनोज, अन्न उत्पादनांमध्ये सर्वात जास्त वितरण आहे. हे oligosaccharides फक्त अन्न उत्पादनांमध्ये आढळतात.

सुक्रोज(बीट, किंवा ऊस, साखर) एक डिसॅकराइड आहे ज्यामध्ये ग्लुकोज आणि फ्रक्टोज रेणूंचे अवशेष असतात. ऍसिड किंवा एन्झाईमॅटिक हायड्रोलिसिस दरम्यान, सुक्रोज ग्लुकोज आणि फ्रक्टोजमध्ये विघटित होते, ज्याचे मिश्रण 1: 1 च्या गुणोत्तरामध्ये पूर्वी इन्व्हर्ट शुगर असे म्हटले जात असे. हायड्रोलिसिसच्या परिणामी, पदार्थांची गोड चव वाढविली जाते (उदाहरणार्थ, जेव्हा फळे आणि भाज्या पिकतात), कारण फ्रुक्टोज आणि उलट साखरेमध्ये सुक्रोजपेक्षा जास्त गोडपणा असतो. तर, जर सुक्रोजच्या गोडपणाची डिग्री 100 पारंपारिक युनिट्स म्हणून घेतली तर फ्रक्टोजच्या गोडपणाची डिग्री 220 असेल आणि उलट-

पाय साखर - 130.

खालील खाद्यपदार्थांमध्ये सुक्रोज ही प्रमुख साखर आहे: दाणेदार साखर, शुद्ध साखर (99.7-99.9%), साखरयुक्त मिठाई उत्पादने (50-96%), काही फळे आणि भाज्या (केळी - 18% पर्यंत, खरबूज - 12 पर्यंत , कांदे - 10-12% पर्यंत), गोड आणि मिष्टान्न फ्लेवर्ड वाईन, लिकर, लिकर इ. शिवाय, वनस्पती उत्पत्तीच्या इतर खाद्यपदार्थांमध्ये (धान्य उत्पादने, अनेक अल्कोहोल आणि गैर-अन्न पदार्थांमध्ये) सुक्रोज कमी प्रमाणात असू शकते. अल्कोहोलयुक्त पेये, कमी-अल्कोहोल कॉकटेल, मैदा मिठाई), तसेच गोड डेअरी उत्पादने - आइस्क्रीम, दही, इ. प्राण्यांच्या उत्पत्तीच्या खाद्यपदार्थ, तंबाखू उत्पादने आणि गैर-खाद्य उत्पादनांमध्ये सुक्रोज अनुपस्थित आहे.

लैक्टोज (दुधात साखर) -डिसॅकराइड ज्यामध्ये ग्लुकोज आणि गॅलेक्टोज रेणूंचे अवशेष असतात. अम्लीय किंवा एंजाइमॅटिक हायड्रोलिसिस दरम्यान, लैक्टोज ग्लूकोज आणि गॅलेक्टोजमध्ये मोडते, जे सजीव प्राण्यांद्वारे वापरले जातात: मानव, यीस्ट किंवा लैक्टिक ऍसिड बॅक्टेरिया.

लॅक्टोज, गोडपणाच्या बाबतीत, सुक्रोज आणि ग्लुकोजपेक्षा लक्षणीय निकृष्ट आहे, जो त्याचा भाग आहे. प्रचलिततेच्या बाबतीत ते त्यांच्यापेक्षा निकृष्ट आहे, कारण ते प्रामुख्याने विविध प्राण्यांच्या प्रजातींच्या दुधात (3.1-7.0%) आणि त्याच्या प्रक्रियेच्या वैयक्तिक उत्पादनांमध्ये आढळते. तथापि, उत्पादन प्रक्रियेत लॅक्टिक ऍसिड आणि/किंवा अल्कोहोलिक किण्वन वापरताना (उदाहरणार्थ, आंबलेले दूध उत्पादने) आणि/किंवा रेनेट (चीजच्या उत्पादनात), लैक्टोज पूर्णपणे आंबवले जाते.

माल्टोज (माल्ट साखर) -दोन ग्लुकोज रेणू असलेले डिसॅकराइड. अंकुरलेल्या धान्यांचा वापर करून बनवलेल्या माल्ट, बिअर, ब्रेड आणि पिठाच्या मिठाई उत्पादनांमध्ये स्टार्चच्या अपूर्ण हायड्रोलिसिसचे उत्पादन म्हणून हा पदार्थ आढळतो. हे फक्त कमी प्रमाणात आढळते.

ट्रेहलोज (मशरूम साखर) -दोन ग्लुकोज रेणू असलेले डिसॅकराइड. ही साखर निसर्गात मोठ्या प्रमाणात वितरीत केली जात नाही आणि मुख्यतः एका गटाच्या अन्न उत्पादनांमध्ये आढळते - ताजे आणि वाळलेल्या मशरूम, तसेच त्यांच्यापासून नैसर्गिक कॅन केलेला अन्न आणि यीस्टमध्ये. आंबलेल्या (खारट) मशरूममध्ये ट्रेहलोज अनुपस्थित आहे, कारण ते किण्वन दरम्यान खाल्ले जाते.

राफिनोज -ग्लुकोज, फ्रक्टोज आणि गॅलेक्टोजने बनलेला ट्रायसेकेराइड. ट्रेहॅलोज प्रमाणे, रॅफिनोज हा एक दुर्मिळ पदार्थ आहे जो धान्याच्या पिठाच्या उत्पादनांमध्ये आणि बीट्समध्ये कमी प्रमाणात आढळतो.

गुणधर्म.सर्व oligosaccharides वनस्पती जीवांचे राखीव पोषक आहेत. ते पाण्यात अत्यंत विरघळणारे असतात, मोनोसॅकराइडमध्ये सहज हायड्रोलायझ केले जातात

§ 4. कोरडे सेंद्रिय पदार्थ

रीड्सची चव गोड असते, परंतु त्यांच्या गोडपणाची डिग्री वेगळी असते. फक्त अपवाद म्हणजे रॅफिनोज - गोड न केलेले

ऑलिगोसॅकराइड्स हायग्रोस्कोपिक असतात, उच्च तापमानात (160-200 डिग्री सेल्सिअस) ते गडद-रंगीत पदार्थ (कॅरामेलिन इ.) तयार करून कॅरामेलाइझ करतात. संतृप्त द्रावणात, ऑलिगोसॅकराइड्स क्रिस्टल्स बनवू शकतात, जे काही प्रकरणांमध्ये उत्पादनांचे पोत आणि स्वरूप खराब करतात, ज्यामुळे दोष निर्माण होतात (उदाहरणार्थ, मध किंवा जाम साखर घालणे; गोड कंडेन्स्ड दुधात लैक्टोज क्रिस्टल्स तयार करणे, चॉकलेटमध्ये साखर फुलणे).

लिपिड आणि लिपॉइड्स- ऑलिगोमर्स, ज्यात ट्रायहायड्रिक अल्कोहोल ग्लिसरॉल किंवा इतर उच्च आण्विक वजन अल्कोहोल, फॅटी ऍसिडस् आणि कधीकधी इतरांच्या रेणूंचे अवशेष समाविष्ट असतात

लिपिड्सऑलिगोमर आहेत जे ग्लिसरॉल आणि फॅटी ऍसिडचे एस्टर आहेत - ग्लिसराइड्स. नैसर्गिक लिपिडचे मिश्रण, मुख्यतः ट्रायग्लिसराइड्स, सामान्यतः चरबी म्हणून ओळखले जातात. उत्पादनांमध्ये चरबी असतात.

ग्लिसराइड्समध्ये फॅटी ऍसिड रेणूंच्या अवशेषांच्या संख्येवर अवलंबून असतात. मोनो, diआणि तीन&shzerids,आणि संतृप्त किंवा असंतृप्त ऍसिडस्च्या प्राबल्यावर अवलंबून, चरबी द्रव आणि घन असतात. द्रव चरबीबहुतेकदा वनस्पती मूळ असतात (उदाहरणार्थ, वनस्पती तेले: सूर्यफूल, ऑलिव्ह, सोयाबीन इ.), जरी घन वनस्पती चरबी (कोकोआ बटर, नारळ, पाम कर्नल) देखील आहेत. घन चरबी -हे प्रामुख्याने प्राणी किंवा कृत्रिम उत्पत्तीचे चरबी आहेत (गोमांस, मटण चरबी; गायीचे लोणी, मार्जरीन, स्वयंपाक चरबी). तथापि, प्राण्यांच्या चरबीमध्ये द्रव देखील असतात (मासे, व्हेल, अनगुलेट इ.) -

सर्व अन्न उत्पादनांमध्ये चरबी असतात, त्यांचे वैयक्तिक गट वगळता, जे सहाव्या गटाच्या वर्गीकरणात खाली सूचीबद्ध आहेत. गैर-खाद्य उत्पादनांमध्ये, चरबी मर्यादित गटांमध्ये असतात: कॉस्मेटिक उत्पादने (क्रीम, लोशन) आणि बांधकाम उत्पादनांमध्ये (जसीचे तेल, तेल पेंट, पुटी, वंगण तेल इ.) कमी प्रमाणात, चरबी असते. प्राण्यांच्या उत्पत्तीच्या नैसर्गिक पदार्थांपासून बनवलेल्या फर आणि चामड्याच्या उत्पादनांमध्ये आढळतात, कारण प्राण्यांच्या पेशीच्या पडदा आणि ऑर्गेनेल्सच्या रचनेमध्ये लिपोइड्स आणि लिपिड्सचा समावेश असतो.

ग्राहक उत्पादनांमधील चरबीच्या परिमाणात्मक सामग्रीवर अवलंबून, खालील भागांमध्ये विभागले जाऊ शकते *! गट -,

1. सुपर हाय फॅट उत्पादने(97.0-99.9%)." यामध्ये वनस्पती तेले, प्राणी आणि स्वयंपाक चरबी, गाईचे तूप, कोरडे तेल, औद्योगिक तेले यांचा समावेश आहे.

2. मुख्य चरबी सामग्री असलेली उत्पादने(60-82.5%) लोणी, मार्जरीन, डुकराचे मांस खारवून वाळवलेले डुकराचे मांस, काजू द्वारे दर्शविले जाते: अक्रोडाचे तुकडे, पाइन नट्स, हेझलनट्स, बदाम, काजू इ.; तेल पेंट.

3. जास्त चरबीयुक्त पदार्थ(25-59%). या गटामध्ये एकाग्र केलेल्या दुग्धजन्य पदार्थांचा समावेश आहे: चीज, आइस्क्रीम, कॅन केलेला दूध, आंबट मलई, कॉटेज चीज, उच्च चरबी सामग्रीसह मलई, अंडयातील बलक; फॅटी आणि मध्यम चरबीचे मांस, मासे आणि त्यांच्या प्रक्रियेची उत्पादने, फिश रो; अंडी; नॉन-फॅट सोया आणि त्याच्या प्रक्रियेची उत्पादने; केक, पेस्ट्री, बटर बिस्किटे, नट, शेंगदाणे, चॉकलेट उत्पादने, हलवा, चरबी-आधारित क्रीम इ.

4. कमी चरबीयुक्त उत्पादने(1.5-9.0%) - शेंगा, नाश्ता आणि दुपारच्या जेवणाचे कॅन केलेला अन्न, दूध, मलई, जास्त चरबीयुक्त, आंबट-दुधाची पेये, विशिष्ट प्रकारचे कमी चरबीयुक्त मासे (उदाहरणार्थ, कॉड फॅमिली) किंवा II चे मांस लठ्ठपणा आणि ऑफलची श्रेणी (हाडे, डोके, पाय इ.).

5. खूप कमी चरबीयुक्त उत्पादने(0.1 - 1.0%) - सोयाबीन, नट, कॅन केलेला लंच आणि स्नॅक्स वगळता बहुतेक धान्याचे पीठ आणि फळे आणि भाजीपाला उत्पादने; पीठ मिठाई उत्पादने तिसऱ्या गटात समाविष्ट; फर आणि चामड्याच्या वस्तू.

6. चरबी नसलेली उत्पादने(0%) - बहुतेक गैर-खाद्य उत्पादने, इतर गटांमध्ये समाविष्ट असलेली उत्पादने, सहाय्यक अन्न उत्पादने, फ्लेवर्ड पेये, साखरयुक्त मिठाई उत्पादने, दूध आणि नट फिलिंगसह कारमेल आणि मिठाई, टॉफी वगळता; साखर; मध; अल्कोहोलिक, कमी-अल्कोहोल आणि नॉन-अल्कोहोलिक पेये, दूध आणि अंड्याच्या तळांवर इमल्शन लिकर वगळता; तंबाखू उत्पादने.

सामान्य गुणधर्म.चरबी हे राखीव पोषक असतात, इतर पोषक घटकांमध्ये उर्जा मूल्य सर्वात जास्त असते (I g - 9 kcal), तसेच त्यांच्यामध्ये lolinenas असल्यास जैविक कार्यक्षमता असते-

§ 4. कोरडे सेंद्रिय पदार्थ

आवश्यक फॅटी ऍसिडस्. चरबीची सापेक्ष घनता 1 पेक्षा कमी असते, म्हणून ते पाण्यापेक्षा हलके असतात. ते पाण्यात अघुलनशील असतात, परंतु सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्समध्ये (गॅसोलीन, क्लोरोफॉर्म इ.) विद्रव्य असतात. पाण्याने, इमल्सीफायर्सच्या उपस्थितीत चरबी अन्न इमल्शन (क्रीम, मार्जरीन, अंडयातील बलक) तयार करतात.

एंजाइम लिपेस किंवा अल्कलिसच्या क्रियेखाली सॅपोनिफिकेशनच्या क्रियेखाली चरबीचे हायड्रोलिसिस होते. पहिल्या प्रकरणात, फॅटी ऍसिडस् आणि ग्लिसरॉल यांचे मिश्रण तयार होते; दुसऱ्यामध्ये - साबण (फॅटी ऍसिडचे क्षार) आणि ग्लिसरीन. वस्तूंच्या साठवणुकीदरम्यान फॅट्सचे एंझाइमॅटिक हायड्रोलिसिस देखील होऊ शकते. तयार झालेल्या मुक्त फॅटी ऍसिडचे प्रमाण ऍसिड क्रमांकाद्वारे दर्शविले जाते.

चरबीची पचनक्षमता मुख्यत्वे लिपेसेसच्या तीव्रतेवर तसेच वितळण्याच्या बिंदूवर अवलंबून असते. कमी हळुवार बिंदूसह द्रव चरबी उच्च वितळ बिंदू असलेल्या घन चरबीपेक्षा अधिक चांगल्या प्रकारे शोषली जातात. या किंवा इतर उर्जा पदार्थांच्या (उदाहरणार्थ, कर्बोदकांमधे) मोठ्या प्रमाणात उपस्थितीत चरबी शोषणाची उच्च तीव्रता चरबी डेपो आणि लठ्ठपणाच्या रूपात त्यांच्या जादा जमा होण्यास कारणीभूत ठरते. म्हणून, संतुलित आहार आयोजित करताना, घन प्राणी चरबी (दैनंदिन गरजेच्या 50-60%) वरचढ असणे आवश्यक आहे.

असंतृप्त (असंतृप्त) फॅटी ऍसिड असलेले फॅट्स पेरोक्साइड्स आणि हायड्रोपेरॉक्साइड्सच्या नंतरच्या निर्मितीसह ऑक्सिडेशन करण्यास सक्षम असतात, ज्याचा मानवी शरीरावर हानिकारक प्रभाव पडतो. रॅनसिड फॅट्स असलेली उत्पादने यापुढे सुरक्षित नाहीत आणि ती नष्ट करणे किंवा पुनर्वापर करणे आवश्यक आहे. चरबीयुक्त पदार्थ (ओटचे जाडे भरडे पीठ, गव्हाचे पीठ, बिस्किटे, चीज इ.) च्या कालबाह्यता तारखेसाठी किंवा स्टोरेजसाठी चरबीची रॅन्सिडिटी हा एक निकष आहे. आयोडीन आणि पेरोक्साईडच्या संख्येने चरबीची रॅन्सिड होण्याची क्षमता दर्शविली जाते.

अनसॅच्युरेटेड फॅटी ऍसिडस्च्या उच्च सामग्रीसह द्रव चरबी हायड्रोजनेशन अभिक्रियामध्ये प्रवेश करू शकतात - अशा ऍसिडचे हायड्रोजनसह संपृक्तता, तर चरबी काही घन प्राणी चरबीसाठी पर्याय म्हणून ठोस सुसंगतता प्राप्त करतात आणि कार्य करतात. ही प्रतिक्रिया मार्जरीन आणि मार्जरीन उत्पादनांच्या उत्पादनासाठी आधार आहे.

उच्च तापमानात, चरबी वितळतात, उकळतात आणि नंतर विघटित होऊन हानिकारक पदार्थ तयार होतात (200 डिग्री सेल्सियसपेक्षा जास्त तापमानात).

लिपॉइड्स -चरबीसारखे पदार्थ, ज्याच्या रेणूंमध्ये ग्लिसरॉलचे अवशेष किंवा इतर उच्च-आण्विक अल्कोहोल, फॅटी आणि फॉस्फोरिक ऍसिड, नायट्रोजन आणि इतर पदार्थ समाविष्ट असतात.

लिपॉइड्समध्ये फॉस्फेटाइड्स, स्टिरॉइड्स आणि मेणांचा समावेश होतो. फॉस्फरिक ऍसिड, नायट्रोजनयुक्त तळ आणि लिपिडमध्ये अनुपस्थित असलेल्या इतर पदार्थांच्या उपस्थितीत ते लिपिडपेक्षा वेगळे आहेत. हे चरबीपेक्षा अधिक जटिल पदार्थ आहेत. त्यापैकी बहुतेक रचनामध्ये फॅटी ऍसिडच्या उपस्थितीमुळे एकत्रित होतात. दुसरा घटक - अल्कोहोल - भिन्न रासायनिक निसर्ग असू शकतो: चरबी आणि फॉस्फेटाइड्समध्ये - ग्लिसरॉल, स्टिरॉइड्समध्ये - उच्च-आण्विक चक्रीय स्टेरॉल्स, मेणांमध्ये - उच्च फॅटी अल्कोहोल.

रासायनिक स्वरूपातील चरबीच्या सर्वात जवळ फॉस्फेटाइड्स(फॉस्फोलिपिड्स) - फॅटी आणि फॉस्फोरिक ऍसिड आणि नायट्रोजनयुक्त बेसचे ग्लिसरॉलचे एस्टर. नायट्रोजन बेसच्या रासायनिक स्वरूपावर अवलंबून, फॉस्फेटाइड्सचे खालील प्रकार वेगळे केले जातात: लेसीथिन (नवीन नाव फॉस्फेटिडाइलकोलीन आहे), ज्यामध्ये कोलीन असते; तसेच इथेनॉलमाइन असलेले सेफलिन. लेसिथिनचे नैसर्गिक उत्पादनांमध्ये आणि अन्न उद्योगातील वापरामध्ये सर्वात मोठे वितरण आहे. अंड्यातील पिवळ बलक, ऑफल (मेंदू, यकृत, हृदय), दुधाची चरबी, शेंगा, विशेषत: सोयामध्ये लेसिथिन भरपूर प्रमाणात असते.

गुणधर्म.फॉस्फोलिपिड्समध्ये इमल्सीफायिंग गुणधर्म असतात, ज्यामुळे लेसीथिनचा वापर मार्जरीन, अंडयातील बलक, चॉकलेट, आइस्क्रीम आणि काही क्रीम्सच्या उत्पादनात इमल्सीफायर म्हणून केला जातो.

स्टिरॉइड्सआणि मेणउच्च आण्विक वजन अल्कोहोल आणि उच्च आण्विक वजन फॅटी ऍसिडचे एस्टर आहेत (C, 6 -C 3 b) - ते इतर लिपॉइड्स आणि लिपिड्सपासून त्यांच्या रेणूंमध्ये ग्लिसरॉल नसल्यामुळे आणि अल्कोहोलद्वारे एकमेकांपासून वेगळे आहेत: स्टिरॉइड्सचे अवशेष असतात स्टेरॉल रेणू - चक्रीय अल्कोहोल आणि मेण - रेणूमध्ये 12-46 सी अणू असलेले मोनोहायड्रिक अल्कोहोल. उत्पत्तीवर अवलंबून, स्टिरॉल्स वनस्पतींमध्ये विभागले जातात - फायटोस्टेरॉल; प्राणी - प्राणीसंग्रहालय आणि सूक्ष्मजीवशास्त्रीय मूळ - सूक्ष्म-स्टेरॉल. मुख्य वनस्पती स्टेरॉल म्हणजे p-sitosterol, प्राणी-

nyh - कोलेस्ट्रॉल, सूक्ष्मजीव - एर्गोस्टेरॉल. भाजीपाला तेलांमध्ये सिटोस्टेरॉल, गायीचे लोणी, अंडी, ऑफल हे कोलेस्टेरॉलचे प्रमाण भरपूर असते. प्राण्यांच्या लोकर आणि फरमध्ये कोलेस्टेरॉल आणि इतर प्राणीसंग्रहालये विशेषत: लॅनोस्टेरॉल असतात.

गुणधर्म.स्टिरॉइड्स पाण्यात अघुलनशील असतात, अल्कलीद्वारे सॅपोनिफाईड होत नाहीत, त्यांचा वितळण्याचा बिंदू जास्त असतो आणि इमल्सीफायिंग गुणधर्म असतात. अल्ट्राव्हायोलेट किरणांच्या प्रभावाखाली कोलेस्टेरॉल आणि एर्गोस्टेरॉलमध्ये रूपांतरित केले जाऊ शकते

व्हिटॅमिन ओ.

स्टेरॉल्स आणि स्टिरॉइड्स लिपिड्ससह खाद्यपदार्थांमध्ये तसेच लोकर आणि फर उत्पादनांमध्ये आढळतात.

मेणनैसर्गिक आणि कृत्रिम आणि नैसर्गिक - वनस्पती आणि प्राणी मध्ये विभागलेले आहेत. भाजीपाला मेण हे पाने, फळे, देठ यांच्या इंटिग्युमेंटरी टिश्यूचा भाग आहेत. काही भाज्या मेण (कार्नौबा, पाम) अन्न उद्योगात ग्लेझिंग एजंट म्हणून वापरले जातात. प्राण्यांचे मेण - मेण, मेंढीचे लोकर लॅनोलिन, स्पर्म व्हेल स्पर्मेसिटी - कॉस्मेटिक उत्पादनांच्या निर्मितीमध्ये वापरले जातात आणि मेणाचा वापर अन्न उत्पादनांच्या चमकदार पृष्ठभागासाठी केला जातो.

फीडस्टॉकच्या प्रकारानुसार सिंथेटिक मेण अंशतः आणि पूर्णपणे सिंथेटिकमध्ये विभागले गेले आहेत. ते पॉलिश, संरक्षणात्मक रचना, इन्सुलेट सामग्री, सौंदर्यप्रसाधनांमध्ये क्रीमचे घटक आणि औषधांमध्ये मलमांच्या उत्पादनात वापरले जातात.

अशा प्रकारे, मेण वनस्पती उत्पत्तीच्या अन्न उत्पादनांमध्ये तसेच गैर-खाद्य उत्पादनांमध्ये कमी प्रमाणात आढळतात: सौंदर्यप्रसाधने (क्रीम, लिपस्टिक, साबण), घरगुती रसायने (फर्श पॉलिश करण्यासाठी मास्टिक्स, मेण मेणबत्त्या), लोकरी आणि फर उत्पादने ( लोकरीचे

मेण त्यांच्यामुळे संरक्षणात्मक कार्य करतात गुणधर्म:प्लास्टिकपणा, रासायनिक जडत्व. ते पाण्याने ओले, जलरोधक, पाण्यात विरघळणारे, इथेनॉल, परंतु गॅसोलीन, क्लोरोफॉर्म, डायथिलमध्ये विरघळलेले नसतात.

ग्लायकोसाइड्स - oligomers, ज्यामध्ये monosaccharides किंवा oligosaccharides चे उर्वरित रेणू एका नॉन-कार्बोहायड्रेट पदार्थ - aglucone शी ग्लायकोसिडिक बाँडद्वारे जोडलेले असतात.

आधुनिक जगात, व्यावहारिकदृष्ट्या अशी कोणतीही व्यक्ती नाही ज्याला पॉलिमरबद्दल किमान काही कल्पना नसेल. पॉलिमर एखाद्या व्यक्तीसह जीवनात एकत्र जातात, ज्यामुळे त्याचे जीवन अधिकाधिक सोयीस्कर आणि आरामदायक बनते. पॉलिमरच्या उल्लेखावर, प्रथम संबंध सिंथेटिक सेंद्रिय पदार्थांशी असतील, कारण ते अधिक दृश्यमान आहेत. नैसर्गिक पॉलिमर - नैसर्गिक सेंद्रिय पदार्थ - जरी आपल्या सभोवतालच्या जगात त्यापैकी बरेच काही असले तरी, एखाद्या व्यक्तीच्या सहयोगी समज पार्श्वभूमीत कोमेजून जाते. ते नेहमीच आपल्याभोवती असतात, परंतु वनस्पती आणि प्राणी यांच्या उत्पत्तीच्या स्वरूपाबद्दल कोणीही विचार करत नाही. सेल्युलोज, स्टार्च, लिग्निन, रबर, प्रथिने आणि न्यूक्लिक अॅसिड ही मुख्य सामग्री आहे जी निसर्गाद्वारे आपल्या सभोवतालचे प्राणी आणि वनस्पती जग निर्माण करण्यासाठी वापरली जाते. आणि कोणीही मौल्यवान दगड, ग्रेफाइट, अभ्रक, वाळू आणि चिकणमाती, काच आणि सिमेंट पॉलिमर म्हणून ओळखणार नाही. तरीही, विज्ञानाने वर सूचीबद्ध केलेल्यांसह अनेक अजैविक संयुगांच्या पॉलिमर संरचनेची वस्तुस्थिती स्थापित केली आहे. पॉलिमर मॅक्रोमोलेक्यूल्सपासून बनलेले असतात. पॉलिमरच्या निर्मितीदरम्यान, मोठ्या संख्येने अणू किंवा अणूंचे समूह रासायनिक बंधांनी एकत्र जोडलेले असतात - सहसंयोजक किंवा समन्वय. पॉलिमर मॅक्रोमोलेक्यूल्समध्ये दहापट, शेकडो, हजारो किंवा हजारो अणू किंवा पुनरावृत्ती होणारी प्राथमिक एकके असतात. द्रावणांचे गुणधर्म, स्फटिकांची रचना आणि अजैविक पदार्थांचे यांत्रिक व भौतिक-रासायनिक गुणधर्म यांचा अभ्यास करून पॉलिमरच्या संरचनेबद्दल माहिती मिळवली. वरील समर्थनार्थ, हे लक्षात घेतले पाहिजे की काही अजैविक पदार्थांच्या पॉलिमरिक संरचनेची पुष्टी करणारे पुरेसे वैज्ञानिक साहित्य आहे.

हे टिप्पणी करणे तर्कसंगत असेल: कृत्रिम सेंद्रिय पॉलिमरबद्दल इतकी माहिती का आहे आणि अजैविक लोकांबद्दल इतकी कमी का आहे. जर अजैविक पॉलिमरिक पदार्थ असतील तर ते नेमके काय आहेत आणि ते कुठे वापरले जातात? अजैविक पॉलिमरची अनेक उदाहरणे वर दिली आहेत. हे सुप्रसिद्ध पदार्थ आहेत जे सर्वांना माहित आहेत, परंतु हे पदार्थ पॉलिमर म्हणून वर्गीकृत केले जाऊ शकतात हे फार कमी लोकांना माहित आहे. ग्रेफाइटला पॉलिमरचे श्रेय दिले जाऊ शकते की नाही याची सामान्य माणसाला पर्वा नसते, मौल्यवान दगडांप्रमाणे, तर काहींसाठी स्वस्त प्लास्टिकच्या दागिन्यांसह महागड्या दागिन्यांची बरोबरी करणे देखील अपमानास्पद असू शकते. तरीही, जर काही अजैविक पदार्थांना पॉलिमर म्हणण्याचे कारण असेल, तर त्याबद्दल का बोलू नये. अशा सामग्रीच्या काही प्रतिनिधींचा विचार करा, चला सर्वात मनोरंजक विषयांवर अधिक तपशीलवार राहू या.
अजैविक पॉलिमरच्या संश्लेषणासाठी बर्‍याचदा अत्यंत शुद्ध प्रारंभिक सामग्री, तसेच उच्च तापमान आणि दबाव आवश्यक असतो. ते मिळविण्याचे मुख्य मार्ग, तसेच सेंद्रिय पॉलिमर, पॉलिमरायझेशन, पॉलीकॉन्डेन्सेशन आणि पॉलीकोऑर्डिनेशन आहेत. सर्वात सोप्या अजैविक पॉलिमरमध्ये होमोचेन संयुगे समाविष्ट असतात ज्यात साखळी किंवा समान अणूंपासून बनविलेले फ्रेमवर्क असतात. सुप्रसिद्ध कार्बन व्यतिरिक्त, जे जवळजवळ सर्व सेंद्रिय पॉलिमरच्या बांधकामात गुंतलेले मुख्य घटक आहे, इतर घटक देखील मॅक्रोमोलेक्यूल्सच्या बांधकामात भाग घेऊ शकतात. या घटकांमध्ये तिसऱ्या गटातील बोरॉन, चौथ्या गटातील सिलिकॉन, जर्मेनियम आणि टिन यांचा समावेश होतो, ज्यामध्ये पाचव्या गटातील कार्बन, फॉस्फरस, आर्सेनिक, अँटीमोनी आणि बिस्मथ, सहाव्या गटातील सल्फर, टेल्युरियम सेलेनियम यांचा समावेश होतो. मूलभूतपणे, या घटकांपासून मिळविलेले होमोचेन पॉलिमर इलेक्ट्रॉनिक्स आणि ऑप्टिक्समध्ये वापरले जातात. इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग खूप वेगाने विकसित होत आहे आणि सिंथेटिक क्रिस्टल्सची मागणी पुरवठ्यापेक्षा जास्त आहे. विशेषतः, असे असले तरी, त्याच्या आधारावर प्राप्त होणारे कार्बन आणि अजैविक पॉलिमर लक्षात घेतले पाहिजेत: डायमंड आणि ग्रेफाइट. ग्रेफाइट ही एक सुप्रसिद्ध सामग्री आहे जी विविध उद्योगांमध्ये वापरली गेली आहे. ग्रेफाइटचा वापर पेन्सिल, इलेक्ट्रोड, क्रूसिबल, पेंट्स, स्नेहक तयार करण्यासाठी केला जातो. न्यूट्रॉनचा वेग कमी करण्याच्या गुणधर्मामुळे हजारो टन ग्रेफाइट अणुउद्योगाच्या गरजा भागवतात. लेखात आम्ही अजैविक पॉलिमर - मौल्यवान दगडांच्या सर्वात मनोरंजक प्रतिनिधींवर अधिक तपशीलवार राहू.
अजैविक पॉलिमरच्या महिला प्रतिनिधींद्वारे सर्वात मनोरंजक, दिखाऊ, प्रिय हिरे आहेत. हिरे हे खूप महाग खनिजे आहेत, ज्याचे श्रेय अजैविक पॉलिमरला देखील दिले जाऊ शकते; ते पाच मोठ्या कंपन्यांद्वारे निसर्गात उत्खनन केले जातात: डीबीअर्स, अल्रोसा, लेव्हिव्ह, बीएचपीबिलिटन, रिओटिंटो. डीबीअर्सनेच या दगडांची प्रतिष्ठा निर्माण केली. कौशल्यपूर्ण मार्केटिंग "ते कायमचे आहे" या घोषवाक्याखाली उकळते. डीबीअर्सने हा दगड प्रेम, समृद्धी, शक्ती आणि यशाच्या प्रतीकात बदलला आहे. एक मनोरंजक वस्तुस्थिती अशी आहे की हिरे निसर्गात अगदी सामान्य आहेत, जसे की नीलम आणि माणिक, दुर्मिळ खनिजे, परंतु त्यांचे मूल्य हिऱ्यांपेक्षा कमी आहे. सर्वात मनोरंजक गोष्ट म्हणजे नैसर्गिक हिऱ्यांच्या बाजारपेठेत विकसित झालेली परिस्थिती. वस्तुस्थिती अशी आहे की अशी तंत्रज्ञाने आहेत जी सिंथेटिक हिरे मिळवणे शक्य करतात. 1954 मध्ये, जनरल इलेक्ट्रिक संशोधक ट्रेसी हॉल यांनी एका उपकरणाचा शोध लावला ज्यामुळे 100,000 वातावरणाच्या दाबाने आणि 2500ºС पेक्षा जास्त तापमानात लोह सल्फाइडपासून डायमंड क्रिस्टल्स मिळवणे शक्य झाले. दागिन्यांच्या दृष्टिकोनातून या दगडांची गुणवत्ता उच्च नव्हती, परंतु कठोरता नैसर्गिक दगडासारखीच होती. हॉलचा शोध सुधारला गेला आणि 1960 मध्ये जनरल इलेक्ट्रिकने रत्न-गुणवत्तेचे हिरे तयार करू शकणारे संयंत्र तयार केले. नकारात्मक मुद्दा असा होता की कृत्रिम दगडांची किंमत नैसर्गिक दगडांपेक्षा जास्त होती.
याक्षणी, हिऱ्यांच्या संश्लेषणासाठी दोन तंत्रज्ञान आहेत. HPHT तंत्रज्ञान (उच्च दाब/उच्च तापमान) - उच्च दाब आणि उच्च तापमानाच्या संयोगाने हिऱ्यांचे संश्लेषण. सीव्हीडी तंत्रज्ञान (रासायनिक वाष्प जमा करणे) - रासायनिक वाष्प जमा करण्याचे तंत्रज्ञान, अधिक प्रगत मानले जाते आणि आपल्याला हिरा वाढविण्याची परवानगी देते, जसे की त्याच्या वाढीच्या नैसर्गिक परिस्थितीचे अनुकरण करते. दोन्ही तंत्रज्ञानाचे फायदे आणि तोटे आहेत. त्यांचा वापर करून मोहिमा तंत्रज्ञानातील त्रुटी स्वतःचे शोध आणि घडामोडी वापरून सोडवतात. उदाहरणार्थ, 1989 मध्ये, नोवोसिबिर्स्कमधील सोव्हिएत शास्त्रज्ञांच्या गटाने फ्यूजन दाब 60,000 वातावरणात कमी करण्यात यश मिळविले. सोव्हिएत युनियनच्या पतनानंतर, उच्च-गुणवत्तेच्या रत्नांच्या स्वस्त संश्लेषणासाठी तंत्रज्ञान मिळविण्यास इच्छुक असलेल्या अनेक परदेशी गुंतवणूकदारांमुळे हिरे संश्लेषणाच्या क्षेत्रातील घडामोडी थांबल्या नाहीत. उदाहरणार्थ, डीबीअर्सने, बाजारावर नियंत्रण ठेवण्याची संधी गमावू नये म्हणून, काही शास्त्रज्ञांच्या कार्यासाठी वित्तपुरवठा केला. काही खाजगी उद्योजकांनी रशियामध्ये हिरे संश्लेषण उपकरणे विकत घेतली आहेत, उदाहरणार्थ, आता भरभराट होत असलेल्या अमेरिकन कंपनी जेमेसिसने 1996 मध्ये रशियामध्ये $60,000 मध्ये हिरे पिकवणारा प्लांट खरेदी करून सुरुवात केली. आता "जेमेसिस" दुर्मिळ रंगांचे हिरे तयार करते आणि विकते: पिवळा आणि निळा, आणि या आणि अगदी समान नैसर्गिक दगडांमधील किंमतीतील फरक 75% पर्यंत पोहोचतो.

हिऱ्यांचे संश्लेषण करणारी दुसरी मोठी कंपनी, अपोलो डायमंड, विशिष्ट रचना (HPHT आणि CVD तंत्रज्ञानाचे सहजीवन) वायू वातावरणात दगडांचे संश्लेषण करून HPHT तंत्रज्ञान सुधारते. या पद्धतीमुळे दागिन्यांच्या दगडांच्या बाजारात ‘अपोलो डायमंड’ येतो, तर या तंत्रज्ञानाचा वापर करून पिकवल्या जाणाऱ्या सिंथेटिक हिऱ्यांचा दर्जा खूप जास्त असतो. जेमॅटोलॉजिस्टना नैसर्गिक दगडांपासून कृत्रिम दगड वेगळे करणे कठीण होत आहे. यासाठी जटिल आणि महागड्या उपकरणांवर विश्लेषणाची जटिल आवश्यकता आहे. अपोलो डायमंड सिंथेटिक रत्न हिरे प्रमाणित विश्लेषण पद्धतींनी नैसर्गिक खनिजांपासून अक्षरशः वेगळे करता येत नाहीत.

जागतिक हिऱ्यांचे उत्पादन आता 115 दशलक्ष कॅरेट किंवा प्रतिवर्ष 23 टन आहे. सैद्धांतिकदृष्ट्या, ही अवाढव्य बाजारपेठ कोसळू शकते आणि रत्न म्हणून हिऱ्यांची प्रतिष्ठा कायमची नष्ट होईल. मक्तेदारी कंपन्या परिस्थिती स्थिर करण्यासाठी आणि बाजारावर नियंत्रण ठेवण्यासाठी गुंतवणूक करतात. उदाहरणार्थ, महागड्या विपणन मोहिमा चालवल्या जातात, कृत्रिम हिरे उत्पादन तंत्रज्ञानासाठी पेटंट खरेदी केले जातात जेणेकरून हे तंत्रज्ञान कधीही सादर केले जाणार नाही, ब्रँडेड हिऱ्यांना त्यांच्या नैसर्गिक उत्पत्तीची पुष्टी करणारे प्रमाणपत्र आणि दर्जेदार पासपोर्ट जारी केले जातात. पण यामुळे फ्युजन तंत्रज्ञानाची प्रगती थांबेल का?

हिऱ्यांबद्दल बोलताना, आपण दागिन्यांच्या उद्योगातील मौल्यवान दगडांच्या तेजाकडे दुर्लक्ष केले आहे, परंतु औद्योगिक दगडांचा देखील उल्लेख केला पाहिजे. या प्रकरणात, हिऱ्यांच्या लागवडीमध्ये गुंतलेले बहुतेक उपक्रम प्रामुख्याने इलेक्ट्रॉनिक आणि ऑप्टिकल उद्योगांच्या गरजांसाठी कार्य करतात. औद्योगिक दगडांची बाजारपेठ दागिन्यांच्या बाजारपेठेइतकी वैचित्र्यपूर्ण असू शकत नाही, परंतु तरीही ते खूप मोठे आहे. उदाहरणार्थ, "अपोलो डायमंड" चे मुख्य उत्पन्न अर्धसंवाहकांसाठी पातळ डायमंड डिस्कचे संश्लेषण आहे. तसे, आता दरमहा सुमारे 200 किलो हिरे क्षमता असलेल्या हिऱ्यांच्या संश्लेषणासाठी एक वनस्पती 30 हजार डॉलर्समध्ये खरेदी केली जाऊ शकते.

मौल्यवान दगडांचा आणखी एक प्रतिनिधी म्हणजे रुबी. पहिला कृत्रिम माणिक 1902 मध्ये जन्माला आला. फ्रेंच अभियंता व्हर्न्युइल यांनी अॅल्युमिनियम ऑक्साईड आणि क्रोमियमची पावडर वितळवून त्याचे संश्लेषण केले, जे नंतर सहा-ग्राम माणिकमध्ये स्फटिक बनले. संश्लेषणाच्या या सुलभतेमुळे जगभरातील माणिकांचे औद्योगिक उत्पादन तुलनेने वेगाने विकसित करणे शक्य झाले. या दगडाला जास्त मागणी आहे. जगात दरवर्षी सुमारे 5 टन माणिकांचे उत्खनन केले जाते आणि बाजाराची गरज शेकडो टन आहे. घड्याळ उद्योगाला रुबीची गरज असते, लेसरच्या उत्पादनात त्यांची गरज असते. व्हर्न्युइलने प्रस्तावित केलेल्या तंत्रज्ञानाने नंतर नीलम आणि गार्नेटच्या संश्लेषणासाठी पूर्व-आवश्यकता प्रदान केली. कृत्रिम माणिकांचे सर्वात मोठे उत्पादन फ्रान्स, स्वित्झर्लंड, जर्मनी, ग्रेट ब्रिटन आणि यूएसए येथे आहे. हे उत्पादनाचे अर्थशास्त्र आहे. खर्चाचा सिंहाचा वाटा उर्जेच्या खर्चामुळे खाल्ला जातो. त्याच वेळी, एक किलोग्राम माणिकांच्या संश्लेषणाची किंमत $60 आहे आणि एक किलोग्राम नीलमची किंमत $200 आहे. अशा व्यवसायाची नफा खूप जास्त आहे, कारण क्रिस्टल्सची खरेदी किंमत किमान दुप्पट आहे. येथे, अनेक घटक विचारात घेतले पाहिजेत, जसे की एकल क्रिस्टल जितके मोठे असेल तितकी त्याची किंमत कमी असेल आणि क्रिस्टल्सपासून उत्पादनांच्या निर्मितीमध्ये त्यांची किंमत विक्री केलेल्या क्रिस्टल्सच्या किंमतीपेक्षा खूप जास्त असेल. (उदाहरणार्थ, चष्म्याचे उत्पादन आणि विक्री). उपकरणांबद्दल, क्रिस्टल्स वाढविण्यासाठी रशियन वनस्पतींची किंमत सुमारे 50 हजार डॉलर्स आहे, पाश्चात्य वनस्पती अधिक महाग आहेत, तर संघटित उत्पादनासाठी परतफेड कालावधी सरासरी दोन वर्षे आहे. आधीच नमूद केल्याप्रमाणे, सिंथेटिक क्रिस्टल्ससाठी बाजारपेठेतील गरजा प्रचंड आहेत. उदाहरणार्थ, नीलम क्रिस्टल्सला मोठी मागणी आहे. जगात दरवर्षी सुमारे एक हजार टन नीलम संश्लेषित केले जातात. वार्षिक उत्पादनाची गरज दहा लाख टनांपर्यंत पोहोचते!
पन्ना केवळ दागिने उद्योगाच्या गरजांसाठी संश्लेषित केले जातात. इतर क्रिस्टल्सच्या विपरीत, पन्ना वितळण्यापासून नाही तर 400 डिग्री सेल्सिअस तापमानात आणि हायड्रोथर्मल चेंबरमध्ये 500 वातावरणाच्या दाबाने बोरिक अॅहाइड्राइडच्या द्रावणातून मिळवला जातो. हे जिज्ञासू आहे की नैसर्गिक दगडाचा उतारा प्रति वर्ष केवळ 500 किलोग्राम आहे. सिंथेटिक पन्ना देखील जगात इतर स्फटिकांइतक्या मोठ्या प्रमाणात तयार होत नाही, दरवर्षी सुमारे एक टन. वस्तुस्थिती अशी आहे की पन्नाच्या संश्लेषणासाठी तंत्रज्ञान अकार्यक्षम आहे, परंतु अशा उत्पादनाची नफा सर्वोत्तम आहे. प्रति किलोग्राम $ 200 या दराने दरमहा सुमारे 5 किलोग्रॅम क्रिस्टल्सचे उत्पादन करून, कृत्रिम पन्नाची विक्री किंमत जवळजवळ नैसर्गिक वस्तूंच्या किंमतीएवढी आहे. पाचूच्या संश्लेषणासाठी स्थापनेची किंमत सुमारे 10 हजार डॉलर्स आहे.
परंतु सर्वात लोकप्रिय सिंथेटिक क्रिस्टल सिलिकॉन आहे. कदाचित तो कोणत्याही मौल्यवान दगडाला शक्यता देईल. याक्षणी, सिंथेटिक क्रिस्टल्सच्या एकूण बाजारपेठेपैकी 80% सिलिकॉन व्यापलेले आहे. उच्च तंत्रज्ञानाच्या जलद विकासामुळे बाजारात सिलिकॉनची कमतरता जाणवत आहे. याक्षणी, सिलिकॉन उत्पादनाची नफा 100% पेक्षा जास्त आहे. एक किलोग्राम सिलिकॉनची किंमत सुमारे $100 प्रति किलोग्राम आहे, तर संश्लेषणाची किंमत $25 पर्यंत पोहोचते.

अल्ट्राप्युअर सिलिकॉनचा वापर अर्धसंवाहक म्हणून केला जातो. त्याच्या क्रिस्टल्सचा वापर उच्च कार्यक्षमतेसह सौर फोटोव्होल्टेइक पेशी तयार करण्यासाठी केला जातो. सिलिकॉन, कार्बनप्रमाणे, त्याच्या अणूंपासून लांब आण्विक साखळी तयार करू शकतात. अशाप्रकारे, सिलेन आणि रबर मिळतात, ज्यामध्ये आश्चर्यकारक गुणधर्म आहेत. काही वर्षांपूर्वी, अमेरिकन अभियंता वॉल्टर रॉब्सच्या प्रयोगांच्या अहवालाने संपूर्ण जग उत्साहित झाले होते, ज्याने 0.0025 सेंटीमीटर जाडीची सिलिकॉन रबरची फिल्म बनविली होती. या रबराने, त्याने हॅमस्टर ज्या पिंजऱ्यात राहत होता तो झाकून टाकला आणि हॅमस्टरला एक्वैरियममध्ये खाली केले. कित्येक तासांपर्यंत, जगातील पहिल्या पाणबुडीच्या हॅमस्टरने पाण्यात विरघळलेल्या ऑक्सिजनचा श्वास घेतला आणि त्याच वेळी सावध झाला, चिंतेची चिन्हे दर्शविली नाहीत. असे दिसून आले की चित्रपट झिल्लीची भूमिका बजावते, माशांमधील गिलप्रमाणेच कार्य करते. चित्रपट जीवनाच्या वायूच्या रेणूंना आत जाऊ देतो, तर कार्बन डाय ऑक्साईड चित्रपटाद्वारे बाहेर काढला जातो. अशा शोधामुळे श्वासोच्छवासाचे मिश्रण आणि ऑक्सिजन जनरेटरसह सिलेंडर्स बाजूला ढकलून पाण्याखाली मानवी जीवनाचे आयोजन करणे शक्य होते.

सिलिकॉनचे तीन प्रकारात उत्पादन केले जाते: मेटलर्जिकल सिलिकॉन (MG), इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगासाठी सिलिकॉन (EG) आणि सौर पेशी (SG) च्या उत्पादनासाठी सिलिकॉन. ऊर्जेच्या संकटांच्या मालिकेच्या पार्श्वभूमीवर, पर्यायी ऊर्जा निर्मिती तंत्रज्ञानाचा सखोल परिचय करून दिला जात आहे. यामध्ये सौर ऊर्जेचे विद्युत ऊर्जेमध्ये रूपांतर करणे, म्हणजेच सौर पॅनेलद्वारे चालणाऱ्या सौरऊर्जेचा वापर करणे समाविष्ट आहे. सिलिकॉन हा सौर पेशींचा एक महत्त्वाचा घटक आहे. युक्रेनमध्ये, झापोरिझिया टायटॅनियम आणि मॅग्नेशियम कंबाईनमध्ये सौर बॅटरीसाठी सिलिकॉन तयार केले गेले. सोव्हिएत युनियन अंतर्गत, या एंटरप्राइझने 200 टन सिलिकॉनचे उत्पादन केले, ज्याचे सर्व-युनियन उत्पादन 300 टन होते. झापोरोझ्येमध्ये सिलिकॉनच्या उत्पादनाच्या स्थितीबद्दल लेखकाला काहीही माहिती नाही. प्रति वर्ष 1000 टन क्षमतेच्या ऊर्जा उद्योगाच्या गरजांसाठी पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉनचे आधुनिक उत्पादन आयोजित करण्याची किंमत सुमारे 56 दशलक्ष डॉलर्स आहे. जगभरातील विविध गरजांसाठी सिलिकॉनचे संश्लेषण मागणीच्या बाबतीत प्रथम स्थानावर आहे आणि हे स्थान पुढील दीर्घकाळ टिकेल.

लेखात, आम्ही केवळ अजैविक पॉलिमरच्या काही प्रतिनिधींचा विचार केला. कदाचित वर वर्णन केलेल्या बर्‍याच गोष्टी आश्चर्यचकित झाल्या असतील आणि एखाद्यासाठी खरोखर स्वारस्य असेल. कोणीतरी तत्वज्ञानाच्या दगडाच्या संकल्पनेवर एक नवीन कटाक्ष टाकला, जर सोने नाही, परंतु नॉनडिस्क्रिप्ट मेटल ऑक्साईड्स आणि इतर अविस्मरणीय पदार्थांपासून मौल्यवान दगड अजूनही मिळू शकतात. आम्हाला आशा आहे की लेखाने प्रतिबिंबित करण्याचे कारण दिले आहे आणि कमीतकमी मनोरंजक तथ्यांसह वाचकांचे मनोरंजन केले आहे.

इनऑर्गेनिक पॉलिमर ही एक संज्ञा आहे जी गुंतवणूक कास्टिंगमध्ये त्याच्या व्यापक वापरामुळे महत्त्व प्राप्त झाली आहे. आणि या सामग्रीमध्ये अंतर्भूत असलेल्या गुणधर्मांबद्दल सर्व धन्यवाद. परंतु मानवांसाठी अजैविक पॉलिमरचे महत्त्व अधिक व्यापक आहे आणि अनुप्रयोगाची व्याप्ती या तंत्रज्ञानाच्या व्याप्तीच्या पलीकडे आहे.

अजैविक पॉलिमर काय आहेत

नैसर्गिक उत्पत्तीचे अधिक सामान्य अजैविक पॉलिमर, जे पृथ्वीच्या कवचामध्ये असतात

बहुतेकदा हे मेंडेलीव्हच्या नियतकालिक प्रणालीच्या III-VI गटांच्या घटकांच्या संश्लेषणाचे उत्पादन असते. त्यांना अजैविक म्हणतात कारण ते अजैविक मुख्य साखळीवर आधारित असतात आणि त्यांच्याकडे सेंद्रिय साइड रेडिकल नसतात. दोन प्रक्रियेपैकी एकाचा परिणाम म्हणून बंध दिसतात - पॉलीकॉन्डेन्सेशन किंवा पॉलिमरायझेशन.

सर्वसाधारणपणे बोलायचे झाल्यास, अजैविक पॉलिमर हे कृत्रिमरित्या संश्लेषित केलेले पदार्थ आहेत ज्यांनी नैसर्गिक गोष्टींची जागा घेतली आहे. त्याच वेळी, निर्मात्यांनी त्यांना स्वस्त बनविण्याच्या ध्येयाचा पाठपुरावा केला. आधुनिक पॉलिमर त्यांच्या वैशिष्ट्यांमध्ये उपलब्ध नैसर्गिक analogues मागे टाकतात. निसर्गाकडे अजिबात नाही असे साहित्य तयार केले गेले. हे त्यांची लोकप्रियता आणि विविधता सुनिश्चित करते.

वर्गीकरण

प्रजातींची स्पष्ट यादी अद्याप तयार केलेली नाही, परंतु अजैविक पॉलिमरचे अनेक मुख्य गट आहेत जे त्यांच्या संरचनेत भिन्न आहेत. अशी सामग्री आहेतः

• रेखीय
• फ्लॅट;
• फांदया
• त्रिमितीय इ.

मूळ द्वारे देखील ओळखले जाते:

• नैसर्गिक;
• कृत्रिम

साखळी तयार करून:

• heterochain;
• homochain

अजैविक पॉलिमरचे प्रकार

एस्बेस्टोस हे सर्वात सामान्य पॉलिमरपैकी एक आहे. त्याच्या संरचनेनुसार, ही एक बारीक-फायबर सामग्री आहे - सिलिकेट. त्याच्या संरचनेत, त्यात लोह, मॅग्नेशियम, कॅल्शियम आणि सोडियमचे रेणू समाविष्ट आहेत. या पॉलिमरचे उत्पादन मानवांसाठी हानिकारक म्हणून वर्गीकृत आहे, परंतु त्यापासून बनविलेले उत्पादने पूर्णपणे सुरक्षित आहेत.

सिलिकॉनला देखील त्याचा वापर सापडला आहे कारण ते अनेक वैशिष्ट्यांमध्ये नैसर्गिक रबरला मागे टाकते. सामर्थ्य आणि लवचिकता ऑक्सिजन आणि सिलिकॉनचे संयोजन प्रदान करते. पॉलिसिलिकॉन्सन यांत्रिक, तापमान, विकृती प्रभाव सहन करते. त्याच वेळी, फॉर्म आणि रचना अपरिवर्तित राहते.

हिऱ्याची जागा कार्बिनने घेतली आहे. हे टिकाऊ देखील आहे, जे अनेक उद्योगांमध्ये आवश्यक आहे. हे पॉलिमर 5,000 ºC पर्यंत तापमान सहन करण्याची क्षमता दर्शवते. वैशिष्ट्य - प्रकाश लहरींच्या प्रभावाखाली विद्युत चालकता वाढणे.

ग्रेफाइट प्रत्येकाला माहित आहे ज्याने कधीही पेन्सिल उचलली आहे. हायड्रोकार्बन पॉलिमरचे वैशिष्ट्य म्हणजे प्लॅनर रचना. ते इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज, उष्णता आयोजित करतात, परंतु प्रकाश लहर पूर्णपणे शोषून घेतात.

सेलेनियम, बोरॉन आणि इतर घटकांवर आधारित पॉलिमर देखील तयार केले जातात, जे विविध वैशिष्ट्ये प्रदान करतात.

अजैविक पॉलिमरची वैशिष्ट्ये

पॉलिमरिक सामग्री तयार करताना, अंतिम उत्पादनाचे गुण यावर आधारित असतात:

• लवचिकता आणि लवचिकता;
• संकुचित शक्ती, टॉर्शन, फाटणे;
• एकत्रीकरणाची स्थिती; तापमान प्रतिकार;
• विद्युत चालकता;
• प्रकाश प्रसारित करण्याची क्षमता इ.

उत्पादनामध्ये, एक शुद्ध पदार्थ घेतला जातो, विशिष्ट पॉलिमरायझेशन प्रक्रियेच्या अधीन असतो आणि आउटपुटवर सिंथेटिक (अकार्बनिक) पॉलिमर प्राप्त केले जातात, जे:

1. तीव्र तापमानाचा सामना करा.
2. बाह्य यांत्रिक शक्तींच्या कृती अंतर्गत विकृती नंतर मूळ आकार घेण्यास सक्षम.
3. गंभीर तापमानाला गरम केल्यावर ते काचेच्या बनतात.
4. ते बल्क ते प्लानरमध्ये संक्रमणादरम्यान रचना बदलण्यास सक्षम आहेत, ज्यामुळे चिकटपणा सुनिश्चित होतो.

रूपांतर करण्याची क्षमता मोल्ड कास्टिंगमध्ये वापरली जाते. थंड झाल्यावर, अजैविक पॉलिमर कठोर होतात आणि टिकाऊ घन ते लवचिक, लवचिक असे विविध गुण देखील प्राप्त करतात. त्याच वेळी, पर्यावरणीय सुरक्षा सुनिश्चित केली जाते, ज्याचा सामान्य प्लास्टिक बढाई मारू शकत नाही. पॉलिमरिक पदार्थ ऑक्सिजनवर प्रतिक्रिया देत नाहीत आणि मजबूत बंधने रेणू सोडण्यास प्रतिबंध करतात.

अर्ज व्याप्ती

पॉलिमर अत्यंत बहुमुखी आहेत. दरवर्षी, शास्त्रज्ञ नवीन तंत्रज्ञान विकसित करतात जे विविध गुणवत्ता निर्देशकांसह सामग्रीचे उत्पादन करण्यास परवानगी देतात. आणि आता पॉलिमर उद्योगात आणि दैनंदिन जीवनात आढळतात. एस्बेस्टोसशिवाय कोणतीही इमारत पूर्ण होत नाही. हे स्लेट, विशेष पाईप्स इत्यादींच्या संरचनेत उपस्थित आहे. सिमेंटचा वापर बाईंडर म्हणून केला जातो.

सिलिकॉन हे बांधकाम व्यावसायिकांद्वारे वापरलेले उत्कृष्ट सीलंट आहे. ऑटोमोटिव्ह उद्योग, औद्योगिक उपकरणांचे उत्पादन आणि ग्राहकोपयोगी वस्तू पॉलिमरवर आधारित आहेत, ज्यामुळे उच्च सामर्थ्य, टिकाऊपणा आणि घट्टपणा प्राप्त करणे शक्य होते.

आणि एस्बेस्टोसवर परत येताना, उष्णता टिकवून ठेवण्याच्या क्षमतेमुळे अग्निशामकांसाठी सूट तयार करणे शक्य झाले हे सांगणे अशक्य आहे.

हिऱ्यांबद्दल बोलायचे झाल्यास, त्यांना हिरे (कट हिरे) ने ओळखण्याची प्रथा आहे. काही अजैविक पॉलिमर या नैसर्गिक स्फटिकापेक्षा कमी दर्जाचे नसतात, जे हिऱ्यांच्या उत्पादनासह विविध औद्योगिक क्षेत्रांमध्ये आवश्यक असते. crumbs स्वरूपात, ही सामग्री कटिंग कडा लागू आहे. परिणाम म्हणजे कटर जे काहीही कापून काढू शकतात. हे पीसण्यासाठी वापरले जाणारे उत्कृष्ट अपघर्षक आहे. एल्बोर, बोराझोन, सायबोराइट, किंग्सॉन्गाइट, क्युबोनाइट ही सुपरस्ट्राँग संयुगे आहेत.

धातू किंवा दगडावर प्रक्रिया करणे आवश्यक असल्यास, बोरॉन संश्लेषणाद्वारे बनविलेले अजैविक पॉलिमर वापरले जातात. बांधकाम सुपरमार्केटमध्ये विकल्या जाणार्या कोणत्याही ग्राइंडिंग व्हीलमध्ये ही सामग्री त्याच्या रचनामध्ये असते. सजावटीच्या घटकांच्या उत्पादनासाठी, उदाहरणार्थ, सेलेनियम कार्बाइड वापरला जातो. हे रॉक क्रिस्टलचे अॅनालॉग तयार करते. परंतु फायद्यांची यादी आणि अनुप्रयोगांची यादी यापुरती मर्यादित नाही.

फॉस्फरनाइट्राइड क्लोराईड फॉस्फरस, नायट्रोजन आणि क्लोरीन यांच्या संयोगाने तयार होतात. गुणधर्म बदलू शकतात आणि वस्तुमानावर अवलंबून असतात. जेव्हा ते मोठे असते, तेव्हा नैसर्गिक रबरचा एक अॅनालॉग तयार होतो. केवळ आता ते 350 अंशांपर्यंत तापमान सहन करू शकते. सेंद्रिय संयुगेच्या कृती अंतर्गत कोणतीही प्रतिक्रिया दिसून येत नाही. आणि परवानगी असलेल्या तापमान श्रेणीमध्ये, उत्पादनांचे गुणधर्म बदलत नाहीत.

मनुष्याने वापरलेले विशेष गुणधर्म

मुख्य गोष्ट अशी आहे की संश्लेषणाच्या परिणामी, मोठ्या प्रमाणात (त्रिमीय) प्रकारचे मॅक्रोमोलेक्यूल्स तयार होतात. मजबूत बंध आणि संरचनेतून सामर्थ्य येते. रासायनिक घटक म्हणून, अजैविक पॉलिमर अनाकारपणे वागतात आणि इतर घटक आणि संयुगे यांच्याशी प्रतिक्रिया देत नाहीत. हे वैशिष्ट्य त्यांना रासायनिक उद्योग, औषध, अन्न उत्पादनात वापरण्याची परवानगी देते.

थर्मल प्रतिकार नैसर्गिक सामग्रीच्या ताब्यात असलेल्या सर्व निर्देशकांपेक्षा जास्त आहे. जर तंतूंचा वापर प्रबलित फ्रेम तयार करण्यासाठी केला गेला असेल तर हे डिझाइन 220 अंशांपर्यंत हवेचे तापमान सहन करू शकते. आणि जर आपण बोरॉन सामग्रीबद्दल बोलत असाल तर तापमान शक्ती मर्यादा 650 अंशांपर्यंत वाढते. म्हणूनच पोलिमरसनशिवाय अंतराळ उड्डाण करणे अशक्य आहे.

परंतु जर आपण नैसर्गिक गुणांपेक्षा श्रेष्ठ गुणांबद्दल बोललो तर हे आहे. या संयुगांपासून बनवलेली समान उत्पादने, जी गुणवत्तेत नैसर्गिक पदार्थांसारखीच असतात, त्यांना मानवांसाठी विशेष महत्त्व असते. हे बदलून कपड्यांची किंमत कमी करणे शक्य करते, उदाहरणार्थ, लेदर. त्याच वेळी, व्यावहारिकदृष्ट्या कोणतेही बाह्य फरक नाहीत.

औषधामध्ये, अजैविक पॉलिमरवर विशेष आशा ठेवल्या जातात. या सामुग्रीचा वापर कृत्रिम ऊती आणि अवयव, कृत्रिम अवयव इत्यादी तयार करण्यासाठी करण्याचे नियोजन आहे. रासायनिक प्रतिकार सक्रिय पदार्थांसह उत्पादनांवर प्रक्रिया करण्यास अनुमती देते, जे निर्जंतुकीकरण सुनिश्चित करते. साधन टिकाऊ, उपयुक्त आणि मानवांसाठी सुरक्षित होते.