Mga di-organikong polimer

Ng praktikal na interes ay linear inorganic polymers, na sa naib. Ang mga degree ay katulad ng mga organic - maaari silang umiral sa parehong yugto, pagsasama-sama o mga estado ng pagpapahinga, bumuo ng mga katulad na tuktok. mga istruktura, atbp. Ang ganitong mga inorganikong polimer ay maaaring mga goma na lumalaban sa init, baso, bumubuo ng hibla, atbp., at nagpapakita rin ng bilang ng St-in, na hindi na likas sa org. polimer. Kabilang dito ang polyphosphazenes, polymeric sulfur oxides (na may iba't ibang side group), phosphate, at silicates.

Ang pagproseso ng mga hindi organikong polimer sa mga baso, fibers, glass-ceramics, keramika, atbp., Ay nangangailangan ng pagtunaw, na, bilang isang panuntunan, ay sinamahan ng nababaligtad na depolymerization. Samakatuwid, ang pagbabago ng mga additives ay karaniwang ginagamit, na ginagawang posible upang patatagin ang katamtamang branched na mga istraktura sa mga natutunaw.

Mga silikon

Nakakita ka na ng mga inorganikong polimer dati; kung hindi sa mga pahinang ito, hindi bababa sa pang-araw-araw na buhay ay malamang na nakakita ka na ng silicone polymer sa isang lugar. Ang mga silikon ay isa sa mga pinakakaraniwang nakikitang mga inorganikong polimer. Ganito ang hitsura nila:

Sa katunayan, dapat silang tawaging polysiloxane. Ang bono sa pagitan ng mga atomo ng silikon at oxygen ay napakalakas, ngunit napaka-flexible. Samakatuwid, ang mga silicone ay maaaring makatiis ng mataas na temperatura nang hindi nabubulok, ngunit mayroon silang napakababang temperatura ng paglipat ng salamin. Marahil ay nakatagpo ka na ng goma o masilya na gawa sa mga silicone sa isang lugar dati.

Polysilanes

Maraming oras ang ginugol para mangyari ito, ngunit ang mga silikon na atomo ay nakahanay pa rin sa mahabang polymer chain. Noong 1920s o 1930s, nagsimulang matanto ng mga chemist na ang mga organic polymer ay ginawa mula sa mahabang carbon chain, ngunit ang seryosong pananaliksik sa polysilanes ay hindi nagsimula hanggang sa huling bahagi ng 1970s.

Mas maaga, noong 1949, sa parehong oras na ang manunulat na si Kurt Vonnegut ay nagtatrabaho sa departamento ng relasyon sa publiko ng General Electric, C.A. Burkhard ay nagtatrabaho sa departamento ng pananaliksik at pagpapaunlad ng parehong kumpanya. Nag-imbento siya ng polysilane na tinatawag na polydimethylsilane, ngunit hindi maganda ang mga bagay-bagay. Ito ay mukhang ganito:

Nagbuo ito ng mga kristal na napakalakas na walang makakatunaw sa kanila. Sinubukan ni Burkhard na painitin ang mga ito, ngunit hindi sila natutunaw sa mga temperaturang mababa sa 250 o C. Sa mas mataas na temperatura ay nabubulok sila at hindi natutunaw. Ginawa nitong medyo walang silbi ang polydimethylsilane. Ang sangkap na ito ay nakuha sa pamamagitan ng reaksyon ng metal na sodium na may dichlorodimethylsilane tulad nito:

Mahalaga ito dahil, noong 1970s, nagsimulang maunawaan ng ilang siyentipiko kung paano gumawa ng maliliit na molekula mula sa mga atomo ng silikon. Kaya, nang hindi inaasahan, gumawa sila ng isang bagay na halos kapareho ng ginawa ni Burckhard kanina. Gumawa sila ng sodium metal react na may dichlorodimethylsilane, ngunit nagdagdag din sila ng ilang dichloromethylphenylsilane sa halo na ito. And guess what nangyari? Bibigyan kita ng pahiwatig: hindi nila nakuha ang mga istrukturang gusto nila. Ang naisip nila ay ang copolymer na ito:

Marahil ay magiging mas malinaw kung iguguhit mo ang copolymer na ito tulad nito:

Nakikita mo, ang mga grupong phenyl na ito ay nagkakahalo kapag sinubukan ng polimer na mag-kristal, kaya mas mababa ang mga katangian ng mala-kristal kaysa sa polydimethylsilane. Nangangahulugan ito na ito ay natutunaw at maaaring iproseso, baguhin at pag-aralan.

Buweno, para saan ang mga sangkap na ito? Ang mga polysilanes ay kawili-wili dahil maaari silang magsagawa ng kuryente. Tiyak na hindi kasing ganda ng tanso, ngunit mas mahusay kaysa sa iyong inaasahan mula sa isang polimer, at karapat-dapat sa pananaliksik. Ang mga ito ay napakainit na lumalaban din, maaari silang magpainit hanggang sa halos 300 oC. Ngunit kung pinainit mo ang mga ito sa mas mataas na temperatura, maaari mong gawing silicon carbide, na isang kapaki-pakinabang na abrasive.

Germanium at lata polimer

Buweno, kung ang silikon ay maaaring bumuo ng mahabang polymer chain, kung gayon paano ang iba pang mga elemento ng kemikal mula sa ikaapat na pangkat ng periodic table? Maaari bang gawin ang mga polimer mula sa germanium? Maniwala ka sa akin, mayroon sila! Maaari kang gumawa ng mga polymer chain hindi lamang mula sa germanium, ngunit kahit na mula sa mga atomo ng lata! Ang ganitong mga polymer ay tinutukoy bilang germanium-containing at tin-containing polymers, ayon sa pagkakabanggit.

Ang mga polimer ng lata ay natatangi, kawili-wili, kapansin-pansin, sadyang pambihira dahil sila lamang ang kilalang polimer na ang gulugod ay ganap na gawa sa mga atomo ng metal. Tulad ng polysilanes, ang mga polymer ng germanium at lata (polygermanes at polystanylenes) ay pinag-aaralan para sa kanilang paggamit bilang mga electrical conductor.

Polyphosphazenes

Ikinalulungkot kong ipaalam sa iyo ang tungkol dito, ngunit naubusan na kami ng mga elemento ng ikaapat na pangkat ng periodic table. Kaya't ang huling inorganikong polimer na titingnan natin ngayon ay kailangang gawin mula sa ibang bagay. At ang isang bagay ay posporus at nitrogen. Tulad ng polysiloxanes, polyphosphazenes ay binubuo ng mga alternating atoms. Sa kasong ito, sa pangunahing kadena, pinapalitan namin ang mga atomo ng posporus at silikon, tulad nito:

Ang backbone na ito ay napaka-flexible, tulad ng backbone ng polysiloxanes, kaya ang polyphosphazenes ay mahusay na elastomer. Napakahusay din ng mga insulator ng kuryente ang mga ito.

Ang polyphosphazenes ay ginawa sa dalawang yugto:

Kumuha muna kami ng phosphorus pentachloride at tinatrato ito ng ammonium chloride upang makagawa ng chlorinated polymer. Pagkatapos ay tinatrato namin ito ng alcoholic sodium salt, na nagbibigay sa amin ng ester-substituted polyphosphazene.

Ngayon ay mayroong isang malaking iba't ibang mga inorganikong polimer. Karamihan sa kanila ay mga natural na compound, ngunit ginagawang posible ng mga modernong teknolohiya na artipisyal na makakuha ng mga inorganikong polimer. Bilang isang patakaran, ang kanilang produksyon ay nangangailangan ng mataas na presyon at temperatura, habang ang batayan ay isang purong sangkap, at ang mga pamamaraan ay nananatiling pareho sa paggawa ng mga organikong polimer (halimbawa, polimerisasyon). Ang mga katangian ng mga inorganikong polimer ay ang kanilang paglaban sa kemikal at katatagan ng init. Bilang karagdagan, marami sa mga polimer na ito ay matigas ngunit malutong. Ang paliwanag para dito ay ang spatial crystal structure o ang sobrang presensya ng mga ions sa chemical bond. Kabilang sa mga pinakasikat na inorganic na polymeric na materyales ay grapayt, mineral glass, keramika, diamante, asbestos, kuwarts, mika.

Ang mga elemento ng talahanayan ng kemikal ay maaaring bumuo ng iba't ibang mga polymer chain. Halimbawa, ang sulfur, selenium at tellurium ay bumubuo ng mga linear na kadena, na, alinsunod sa covalence ng mga atomo, tiklop sa mga spiral. Ang mga kemikal na elementong iyon na kabilang sa pangunahing subgroup III - V na grupo ay maaaring bumuo ng parehong mga linear na kadena at flat o spatial na istruktura ng mga inorganikong polimer. Ang batayan ng mga polymer chain ay kadalasang mga oxide ng silikon, aluminyo at isang bilang ng iba pang mga metal. Binubuo nila ang pinakamalawak na grupo ng mga inorganic na polymeric na materyales - silicates at aluminosilicates. Bilang karagdagan, ang mga ito ay isang mahalagang bahagi ng crust ng lupa. Ang istraktura ng molecular chain ng silicates ay maaaring chain, hagdan, layered at three-dimensional. Ang bawat isa sa mga istrukturang ito ay nagbibigay sa mga di-organikong materyales na tiyak, katangian lamang para sa kanila, mga katangian. Halimbawa, ang isang istraktura ng hagdan ay nagmumungkahi ng pagkakaroon ng dalawang magkatulad na molecular chain na konektado ng mga atomo ng oxygen. Ang mga bono na ito ang nagbibigay ng pagkakaroon ng mga bagong pag-aari na ginagawang posible na uriin ang mga nakuhang materyales bilang fibrous (asbestos). Ang isa pang tampok na nagpapakilala sa mga inorganikong polimer ay ang layered na istraktura. Ang malalaking distansya sa pagitan ng mga layer ay nagbibigay ng kani-kanilang mga sangkap (talc, mika) na may madaling paghahati. Kung ang chain ay naglalaman ng mga metal na maaaring makipag-ugnayan sa tubig, kung gayon ang prosesong ito ay higit na nagpapataas ng magagamit na distansya sa pagitan ng mga layer. Ito ay maaaring humantong sa pamamaga ng inorganic na materyal. Ang mga silicate na may tatlong-dimensional na istraktura ay nailalarawan sa pamamagitan ng mahusay na paglaban ng tubig, katigasan at katigasan. Bilang isang patakaran, ang mga varieties ng kuwarts ay nakakatugon sa mga naturang katangian: topaz, jasper, agata, rock crystal at iba pa.

Mga inorganikong baso at teknikal na keramika

Mga inorganic na baso. Sitalls. Teknikal na ceramics. Mga elemento ng teknolohiya at aplikasyon ng mga structural ceramics.

Kemikal na komposisyon ng mga baso at ang kanilang mga katangian. Pag-uuri ng mga inorganikong baso.

Sa modernong agham ng mga materyales, ang iba't ibang mga inorganikong sangkap ay nagsisimulang sumakop sa isang lalong kilalang lugar. Marami sa kanila ang ginagamit sa anyo ng mga kristal: kuwarts (SiO2), corundum (a-AI2O3) at mga kulay na kristal ng oksido na ito - sapiro, ruby, atbp., Pati na rin ang rutile (ТiO2), nitride, sulfides, atbp. Gayunpaman, sa mas malaking sukat, ang parehong mga inorganikong sangkap na ito ay ginagamit sa estado ng wamorph sa anyo ng mga baso.

Ang pinakakaraniwang baso batay sa silikon dioxide - silicate glass. Ang alumino-silicate at borosilicate na baso ay malawakang ginagamit din.

Ang inorganic na salamin ay isang chemically complex, amorphous, macroscopically isotropic na materyal na may mga mekanikal na katangian ng isang malutong na solid. Ang salamin ay nakuha pagkatapos ng paglamig ng pagkatunaw ng isang halo ng mga inorganikong compound (pangunahin ang mga oxide). Ang kanilang mga katangian ay pareho sa lahat ng direksyon, i.e. sila ay isotropic. Kapag pinainit, hindi sila natutunaw sa isang pare-parehong temperatura, tulad ng mga kristal, ngunit unti-unting lumalambot sa isang malawak na hanay ng mga temperatura, na nagiging isang likidong estado. Ang kanilang pagkatunaw sa pagtaas ng temperatura at paggamot sa pagbaba ng temperatura ay mababalik. Sa istruktura, ang mga ito ay solidong solusyon.

Dalawang dahilan para sa amorphous na estado ng mga inorganic na baso ay maaaring matukoy.

Ang unang dahilan ay na sa lugar ng solidification ang salamin na natutunaw ay may napakataas na lagkit (Talahanayan 6.3).

Talahanayan 6.3 - Lagkit ng ilang mga sangkap sa mga punto ng pagkatunaw

sangkap		h ×10, N s/m2

Ang pangalawang dahilan ay sumusunod mula sa mga tampok ng covalent bond, na tumutukoy sa pakikipag-ugnayan ng mga atomo sa oksido. Ang covalent bond ay may dalawang mahalagang katangian: saturation at directionality. Ayon sa saturation ng chemical bond, ang bawat glass atom sa kalawakan ay may, alinsunod sa valency nito, isang mahigpit na tinukoy na bilang ng "mga kasosyo" sa pakikipag-ugnayan. Halimbawa, ang silicon ay 4-valent. At ang atom nito ay dapat mayroong apat na atomo ng oxygen sa kanyang agarang kapaligiran (sa quartz glass) kung saan ito ay konektado ng isang polar covalent bond. Bukod dito, ang mga bono na ito ay maaaring mabuo nang hindi arbitraryo, ngunit sa isang tiyak na anggulo sa bawat isa (prinsipyo ng direktiba). Ang lahat ng ito ay nagpapahirap sa pagbuo ng isang regular, mala-kristal na istraktura. Sa isang napakalapot na daluyan, tanging ang maikling hanay na pagkakasunud-sunod sa pag-aayos ng mga atomo ang maaaring mabuo sa istraktura ng salamin sa paglamig.

Kemikal na komposisyon ng baso at ang kanilang mga katangian

Ang mga salamin na ginagamit sa engineering ay kadalasang binubuo ng ilang bahagi. Ayon sa kanilang functional na layunin, ang lahat ng mga bahagi ng salamin ay maaaring nahahati sa tatlong grupo: mga dating salamin, mga modifier at mga compensator.

Ang mga salamin ay ang pangunahing bahagi ng salamin. Ang mga glass form ay mga inorganikong polimer na may istraktura ng network. Samakatuwid, ang mga baso ay may ilang mga tampok ng mga polymeric na istruktura at ang kaukulang pisikal na katangian na katangian ng mga polymeric na materyales.

Kadalasan, ang SiO2 (silicate glass), Al2O3 at SiO2 (aluminosilicate glass), B2O3 at SiO2 (borosilicate glass), B2O3, Al2O3 at SiO2 (boroaluminum silicate glass) ay kadalasang ginagamit bilang glass formers.

Ang mga modifier ay ipinakilala sa salamin upang bigyan ang baso ng mga ninanais na katangian: upang gawing simple ang teknolohiya, bawasan ang gastos ng materyal, atbp.

Halimbawa, kapag ang mga oxide ng alkali at alkaline earth na mga metal ay ipinakilala sa kuwarts, bumababa ang temperatura ng paglambot ng salamin, at ang teknolohiya ay pinasimple. Ang mga additives ng oxides ng chromium, iron, cobalt, atbp ay nagbibigay ng nais na kulay sa salamin. Ang mga mabibigat na metal oxide tulad ng lead ay nagpapataas ng refractive index.

Kadalasan, ang pagpapakilala ng ilang additive ay nagpapabuti sa ilang mga katangian at nagpapalala ng iba pang mga tagapagpahiwatig ng materyal. Pagkatapos ay ipinakilala ang mga additives - mga compensator, ang layunin kung saan ay sugpuin ang negatibong pagpapakita ng mga pangunahing modifier.

Ang isa sa mga mahalagang katangian ng salamin ay ang paglaban sa init. Para sa karamihan ng mga baso, ang paglaban sa init ay mula 90 hanggang 200 ° C, at para sa quartz glass, ang pinaka matibay, lumalaban sa init at hindi lumalawak, umabot ito sa 800-1000 ° C.

Ang pagdepende sa temperatura ng lakas ng salamin ay may pinakamababa sa 200°C. Ang pinakamataas na temperatura ng pagpapatakbo ay karaniwang hindi lalampas sa 400-500°C, na humigit-kumulang tumutugma sa temperatura ng paglipat ng salamin. Ang quartz glass ay nagbibigay-daan sa pangmatagalang operasyon sa 1100-1200°C (lakas ay tumaas ng 50%) at panandaliang paggamit kapag pinainit sa 1400-1500°C.

Ang thermal pagpapalakas (hardening) ng salamin ay isinasagawa sa pamamagitan ng mabilis at pare-parehong paglamig nito, na pinainit sa itaas ng temperatura ng paglipat ng salamin sa isang stream ng hangin o sa mga langis. Ang pagpapalakas ng salamin sa pamamagitan ng tempering ay nauugnay sa hitsura sa baso ng sapat na pantay na ipinamamahagi na mga stress, na nagiging sanhi ng mga compressive stress sa mga panlabas na layer ng salamin, at tensile stresses sa panloob na mga layer. Ang lakas ng compressive ng salamin ay humigit-kumulang 10-15 beses na mas malaki kaysa sa lakas ng makunat.

Ang Thermochemical hardening ay batay sa tempering ng salamin at, bilang karagdagan, sa pagbabago sa mismong istraktura at mga katangian ng ibabaw na layer nito. Ang ganitong hardening ay ginawa ng mabilis na paglamig ng salamin na pinainit sa itaas ng temperatura ng paglipat ng salamin sa pinainit na organosilicon polymeric na likido. Ang karagdagang hardening ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagbuo ng mga polymer film sa ibabaw ng salamin.

Pag-uuri ng mga inorganikong baso, ang kanilang mga katangian, aplikasyon

Ang isa sa mga pinakakaraniwang mataas na kalidad na baso na ginagamit sa mga istruktura ng sasakyang panghimpapawid ay ang aluminoborosilicate na mababang alkalina na baso.

Sa pamamagitan ng layunin, ang mga teknikal na baso ay nahahati sa optical, laboratoryo, elektrikal, transportasyon, instrumento, proteksiyon, init at sound insulating, lighting, fiberglass, atbp. Ang density ng inorganic na baso ay mula sa 2200 kg / m3 para sa light alkaline silicate na baso (refractive index n \u003d 1.44) hanggang 5200 ... 8000 hanggang 6 kg na naglalaman ng tingga, 80000 kg / m3. ika (n=1.9); ang translucency ng hindi pininturahan na mga baso ay hanggang sa 92% sa nakikitang bahagi ng spectrum.

Ang chemical at hydrolytic resistance ng mga baso sa acidic media (maliban sa phosphoric acid H2PO3 at hydrofluoric HF, na ganap na natutunaw ang salamin) ay medyo mataas. Sa alkaline na kapaligiran, bumababa ang resistensya. Ang mga silicate na baso na naglalaman ng 20-30% Na2O o LiO ay natutunaw sa mainit na tubig at bumubuo ng "liquid glass".

Ang kawalan ng tempered glass ay ang pagiging sensitibo sa mga epekto sa mga gilid (malapit sa gilid mismo) at sa mga sulok. Kapag nabasag, ang tempered glass ay natatakpan ng isang siksik na network ng mga bitak na nagpapahirap na makita.

Kung ang dalawang sheet ng salamin ay nakadikit kasama ng isang transparent na nababaluktot at nababanat na polymer film, kung gayon ang tinatawag na triplex ay nakuha. Kapag ito ay nawasak, ang mga nagresultang mga fragment ay gaganapin sa polymer film kung saan sila ay naka-attach, at hindi spill out.

Sitalls, ang kanilang mga katangian, aplikasyon

Ang mga natitirang katangian ay tinataglay ng mga bagong materyales sa istruktura - glass-ceramics (ang termino ay nabuo mula sa mga salitang salamin at kristal), nakuha sa pamamagitan ng pagkikristal ng mga inorganic na baso batay sa ilang mga oxide.

Ang mga sitall ay bahagyang naka-kristal na baso. Nakukuha ang mga ito sa pamamagitan ng kinokontrol na pagkikristal ng salamin sa mataas na temperatura. Sa prosesong ito, ang mga microregion ng isang mala-kristal na istraktura hanggang sa 1 µm ang laki ay nabuo sa dami ng materyal. Ang konsentrasyon ng naturang mga rehiyon sa glass-ceramics ay maaaring lumampas sa 50% sa dami.

Ayon sa komposisyon ng kemikal, ang mga glass-ceramics ay naiiba sa mga baso dahil ang mga catalyst ng crystallization (mga buto) ay idinagdag sa kanila. Ang mga microparticle ng ginto, pilak, platinum, tanso (daan-daang porsyento) o mga oxide ng titanium, zirconium, zinc, chromium, vanadium, atbp. ay ginagamit bilang mga catalyst ng crystallization.

Sa mga tuntunin ng istraktura, ang mga glass-ceramics ay sumasakop sa isang intermediate na posisyon sa pagitan ng ordinaryong baso at ceramics. Ang mga glass-ceramics ay mga multi-component, heterogenous, multi-phase system na may napakataas na antas ng mga katangian: mataas na mekanikal na lakas, tigas, kemikal at thermal stability, mababang thermal expansion at iba pang mga kapaki-pakinabang na katangian. Halimbawa, ang glass-ceramic, na kilala bilang "pyroceram", ay mas malakas kaysa sa rolled glass, high-carbon steel, mas magaan kaysa aluminyo, at hindi naiiba sa quartz sa mga tuntunin ng thermal expansion coefficient at heat resistance.

Sa panahon ng pagbabagong-anyo ng salamin sa sitall, sa simula ang salamin ay dumaan sa yugto ng pagkatunaw (temperatura Tm), pagkatapos ay ang salamin ay nabuo sa isang produkto at pinalamig sa isang temperatura Tn - ang temperatura ng pagbuo ng mga sentro ng pagkikristal. Sa temperatura na ito, ang salamin ay pinananatili ng halos 1 oras. Bilang resulta, ang mga maliliit na kristal ay nabubuo sa bulto ng materyal at nagiging posible na mapataas ang temperatura sa Tg. Sa Tg, lumalaki ang mga kristal at nawawalan ng transparency ang materyal. Ang oras ng pagkakalantad ng produktong salamin sa Tg ay 4-6 na oras.

Microcrystalline alloys na nakuha mula sa mga baso

Ang mga high-strength crystalline alloys mula sa mga metal na baso ay nakuha sa paraang katulad ng pagbuo ng pyroceramics. Ang mga ito ay mga haluang metal batay sa Fe, Ni, Cr, Mo, Co, W sa iba't ibang mga kumbinasyon na may mga metalloid (pangunahin ang boron), ang nilalaman nito ay hindi lalampas sa 12%, at malutong sa amorphous na estado. Madaling mapulbos ang natutunaw na blasted amorphous alloy na mga ribbon, na pagkatapos ay sasailalim sa hot extrusion o gas isostatic pressing at sabay-sabay na nag-crystallize upang bumuo ng microcrystalline na istraktura na pinapatatag ng mga pinong butil ng boron. Kung mayroong carbon sa haluang metal, maaaring isagawa ang hardening heat treatment. Ang mga naturang haluang metal ay napakatigas at lumalaban sa pagsusuot at maaaring magamit bilang mga high speed na bakal.

Teknikal na keramika

Ang mga keramika ay isang multicomponent, heterogenous na materyal na nakuha sa pamamagitan ng sintering mataas na dispersed mineral particle (clays, oxides, carbides, nitride, atbp.). Kung ang komposisyon ng mga keramika ay may kasamang mga metal, kung gayon ang ganitong uri ng mga keramika ay tinatawag na mga cermet.

Ang teknolohikal na proseso ng paggawa ng mga produktong ceramic ay binubuo ng ilang mga yugto. Ang mga pangunahing teknolohikal na operasyon sa paggawa ng mga ceramic na materyales ay ang mga sumusunod: paghahanda ng mga paunang bahagi sa anyo ng mga pulbos, paghahalo ng mga bahagi, paghubog ng mga produkto, pagpapaputok ng isang workpiece, pagtatapos ng mga operasyon (machining, metallization, atbp.).

Istraktura ng mga keramika

Maraming mga uri ng mga istruktura ng mga ceramic na materyales ay maaaring nahahati sa dalawang grupo: macroisotropic at anisotropic.

macroisotropic na materyales. Sa mga antas ng atomic o molekular, ang mga ito ay mga materyal na anisotropic, ngunit ang laki ng mga supramolecular formations, mga butil, ay maliit kumpara sa laki ng isang ceramic na produkto. Apat na uri ng macroisotropic na materyales ang makikilala.

1. Microcrystalline ceramics. Ang mga halimbawa ng ceramics na ito ay iba't ibang uri ng porselana. Ang mga sitall ay may parehong istraktura. Sa fig. Ang 6.3 isang tuldok ay nagpapahiwatig ng mga microcrystalline na rehiyon na napapalibutan ng isang amorphous na daluyan. Ang nilalaman ng crystalline at amorphous phase sa materyal ay maaaring magkakaiba, at ang paglalagay ng mga phase na ito sa dami ng materyal ay iba rin. Ang materyal ay karaniwang isotropic. Ang mga materyales na ito ay lubos na siksik at malutong.

A

V

Mga uri ng keramika:

a - microcrystalline, b - granular, c - porous (TiC), d - reinforced (HTSC ceramics ng Y-Ba-Cu-O system).

2. istraktura ng butil . Ang ganitong uri ng istraktura ay ang pinaka-karaniwang para sa mga ceramic na materyales. Ang mga butil sa istruktura ng mga keramika ay maaaring magkaiba sa laki, hugis, at mga katangian. Ang pamamahagi ng mga butil ng iba't ibang kalikasan sa bulk ng materyal, ang lakas ng pagdirikit ng mga particle sa materyal ay iba rin. Ang lahat ng mga salik na ito ay nakakaapekto sa mga katangian ng mga keramika sa isang kumplikadong paraan. Sa pagsasagawa, sa loob ng limitadong balangkas, ginagamit ang mga empirikal na equation ng form:

,

kung saan s - lakas; gayon din ang isang pare-parehong malapit sa lakas ng isang kristal; k ay isang pare-pareho; d - laki ng butil.

3. Buhaghag na istraktura . Sa pangkalahatan, maraming mga keramika ang buhaghag. Gayunpaman, kung minsan ang mga pores ay nilikha sa layunin: upang mabawasan ang masa ng isang ceramic na produkto, upang gawin itong permeable sa gas o likido, atbp.

Karaniwan, ang lakas ng porous na keramika ay mas mababa kaysa sa lakas ng butil-butil na keramika. Ang hugis ng mga pores ay nakakaapekto rin sa lakas ng materyal. Ang butas ay maaari ring makagambala sa pagbuo ng isang crack sa panahon ng pagkabigo at ipamahagi ang load sa bulk ng materyal.

4. Pinatibay na istraktura. Ang ganitong uri ng ceramic ay naglalaman ng mga pinahabang butil na may mataas na lakas. Sa dami ng mga materyales, ang mga butil na ito ay hindi nakatuon sa anumang partikular na direksyon. Samakatuwid, sa macrovolume, ang materyal ay kumikilos bilang isotropic. Ang lakas ng gayong mga keramika, dahil sa reinforcement, ay napakataas.

anisotropic na keramika. Sa mga materyales na ito, ang mga elemento ng istruktura ay sadyang nakatuon sa tamang direksyon. Kabilang sa mga anisotropic ceramics ang layered ceramics, fiber ceramics, o ceramics na may oriented na istraktura.

Mga elemento ng teknolohiya ng mga ceramic na materyales

1 - Pagkuha ng mga pulbos. May mga mekanikal at physico-chemical na pamamaraan para sa pagkuha ng mga pulbos. Ang una sa kanila ay may kaugnayan sa pagdurog ng materyal. Ang pangalawa ay nasa proseso ng pagsasama-sama ng mga produktong kemikal na synthesis. Karaniwan, ginagamit ang mga pulbos na may mga particle na kasing laki ng micron. Kung ang isang siksik na pag-iimpake ng mga particle sa isang materyal ay kinakailangan, pagkatapos ay isang halo ng mga particle ng iba't ibang laki ang ginagamit - polydisperse powders.

2 - Paghahalo ng mga bahagi at paghubog ng mga produkto.

3 - Ang sintering ng butil ay nangyayari kapag ang hinubog na produkto ay pinaputok sa isang mataas na temperatura (karaniwan ay mula 900 hanggang 2000 ° C). Sa panahon ng sintering, ang mga proseso tulad ng pag-aalis ng tubig ng mga bahagi, pagkasira ng mga organikong teknolohikal na impurities (polymers, surfactants), dissociation ng hindi matatag na mga inorganic compound, proseso ng oksihenasyon at pagbabawas, pagtunaw ng ilang mga bahagi, polymorphic transformations, atbp. Bilang resulta, pagkatapos ng paglamig, ang vitreous, marahil ay bahagyang natutunaw, ay nagbubuklod sa mga butil ng isang mas matigas na materyal, na bumubuo ng isang malakas na monolith.

Sa proseso ng sintering, ang mga particle ay lumalaki nang magkasama at ang porosity ng materyal ay bumababa hanggang sa theoretical density. Habang tumataas ang temperatura, nagbabago ang hugis ng mga pores, nagiging spherical, at bumababa ang laki. Sa pagsasagawa, ang mga keramika ay nagpapanatili ng ilang natitirang porosity.

Ang antas at rate ng sintering ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan: temperatura, tagal ng proseso, pagpapakalat ng particle, diffusion coefficients, lagkit, atbp. Ang matunaw (likido) ng pinaka-fusible na bahagi ay may napakalakas na impluwensya sa pagbuo ng proseso ng sintering at sa ceramic na istraktura.

Application ng Structural Ceramics

Ang mga pangunahing lugar ng aplikasyon ng mga ceramic na materyales ay kinabibilangan ng mga cutting tool, mga bahagi ng panloob na combustion engine, gas turbine engine, atbp.

Ang cutting edge ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na katigasan, wear resistance, chemical inertness. Sa mga tuntunin ng isang hanay ng mga katangian, ang mga ceramic cutting tool ay higit na mataas kaysa sa tradisyonal na mga materyales sa paggupit, tulad ng mga high-speed steels (HRS), hard alloys (TS)

			Ceramic Al2O3
Temperatura ng paglambot
Simulan ang temperatura pagbuo ng sukat

Ang mga organikong polimer ay may mahalagang papel sa kalikasan. Bilang karagdagan, ang mga ito ay malawakang ginagamit sa industriya. Susunod, ang komposisyon, mga katangian, at aplikasyon ng mga organikong polimer ay isinasaalang-alang.

Mga kakaiba

Ang mga materyales na isinasaalang-alang ay binubuo ng mga monomer na kinakatawan ng paulit-ulit na mga fragment ng isang istraktura ng ilang mga atomo. Ang mga ito ay pinagsama sa tatlong-dimensional na istruktura o mga kadena ng isang branched o linear na anyo dahil sa polycondensation o polymerization. Kadalasan sa istraktura sila ay malinaw na ipinahayag.

Dapat sabihin na ang terminong "polymers" ay pangunahing tumutukoy sa mga organikong variant, bagaman mayroon ding mga inorganikong compound.

Ang prinsipyo ng pagbibigay ng pangalan sa mga materyales na isinasaalang-alang ay upang ilakip ang prefix poly- sa pangalan ng monomer.

Ang mga katangian ng polymers ay tinutukoy ng istraktura at laki ng mga macromolecule.

Bilang karagdagan sa mga macromolecule, karamihan sa mga polimer ay kinabibilangan ng iba pang mga sangkap na nagsisilbi upang mapabuti ang mga katangian ng pagganap sa pamamagitan ng pagbabago ng mga katangian. Ang mga ito ay ipinakita:

• mga stabilizer (iwasan ang mga reaksyon ng pagtanda);
• mga tagapuno (mga pagsasama ng ibang estado ng phase, na nagsisilbi upang magbigay ng mga partikular na katangian);
• mga plasticizer (pataasin ang frost resistance, bawasan ang temperatura ng pagproseso at pagbutihin ang pagkalastiko);
• mga pampadulas (upang maiwasan ang pagdikit ng mga elemento ng metal na ginagamit sa mga kagamitan sa pagproseso);
• mga tina (nagsisilbi para sa pandekorasyon na layunin at para sa paglikha ng mga marka);
• flame retardants (bawasan ang flammability ng ilang polymers);
• fungicides, antiseptics, insecticides (nagbibigay ng antiseptic properties at paglaban sa mga insekto at fungal mold).

Sa natural na kapaligiran, ang mga itinuturing na materyales ay nabuo sa mga organismo.

Bilang karagdagan, may mga compound na malapit sa polymer sa istraktura, na tinatawag na oligomer. Ang kanilang mga pagkakaiba ay binubuo sa isang mas maliit na bilang ng mga link at isang pagbabago sa mga paunang katangian kapag ang isa o higit pa sa mga ito ay inalis o idinagdag, habang ang mga parameter ng mga polimer ay napanatili. Bilang karagdagan, walang malinaw na opinyon tungkol sa relasyon sa pagitan ng mga compound na ito. Itinuturing ng ilan na ang mga oligomer ay mga mababang molecular weight na variant ng mga polymer, habang ang iba ay itinuturing ang mga ito bilang isang hiwalay na uri ng mga compound na hindi kabilang sa mga mataas na molekular na timbang.

Pag-uuri

Ang mga polimer ay naiba ayon sa komposisyon ng mga link sa:

• organiko;
• organoelement;
• inorganic.

Ang dating ay nagsisilbing batayan para sa karamihan ng mga plastik.

Ang mga sangkap ng pangalawang uri ay kinabibilangan ng hydrocarbon (organic) at inorganic na mga fragment sa mga link.

Sa pamamagitan ng istraktura, nahahati sila sa:

• mga opsyon kung saan ang mga atomo ng iba't ibang elemento ay naka-frame ng mga organikong grupo;
• mga sangkap kung saan ang mga carbon atom ay kahalili sa iba;
• mga materyales na may mga carbon chain na naka-frame ng mga organoelement group.

Ang lahat ng ipinakita na mga uri ay may pangunahing mga kadena.

Ang pinakakaraniwang inorganic na polimer ay aluminosilicates at silicates. Ito ang mga pangunahing mineral ng crust ng planeta.

Batay sa pinagmulan, ang mga polimer ay inuri sa:

• natural;
• gawa ng tao (synthesized);
• binago (binagong mga variant ng unang pangkat).

Ang huli ay nahahati ayon sa paraan ng pagkuha sa:

• polycondensation;
• polimerisasyon.

Ang polycondensation ay ang proseso ng pagbuo ng mga macromolecule mula sa mga monomer molecule na naglalaman ng higit sa isang functional group na may paglabas ng NH 3, tubig at iba pang mga sangkap.

Ang polymerization ay nauunawaan bilang ang proseso ng pagbuo ng mga macromolecule na may maraming mga bono mula sa isang monomer.

Ang pag-uuri ayon sa istraktura ng macromolecular ay kinabibilangan ng:

• sanga-sanga;
• linear;
• tatlong-dimensional na tahi;
• hagdan.

Ayon sa reaksyon sa thermal exposure, ang mga polimer ay naiba sa:

• thermosetting;
• thermoplastic.

Ang mga sangkap ng unang uri ay kinakatawan ng mga spatial na variant na may matibay na balangkas. Kapag pinainit, ang pagkasira ay nangyayari sa kanila, ang ilan ay lumiliwanag. Ito ay dahil sa pantay na lakas ng panloob na mga bono at chain bond. Bilang isang resulta, ang thermal action ay humahantong sa pagkalagot ng parehong mga kadena at istraktura, samakatuwid, ang hindi maibabalik na pagkawasak ay nangyayari.

Ang mga variant ng Thermoplastic ay mga linear polymer na nababaligtad na lumalambot kapag pinainit at gumagaling kapag pinalamig. Ang kanilang mga ari-arian ay napanatili. Ang plasticity ng mga sangkap na ito ay dahil sa pagkalagot ng intermolecular at hydrogen bond ng mga chain sa panahon ng katamtamang pag-init.

Sa wakas, ayon sa mga tampok na istruktura, ang mga organikong polimer ay nahahati sa ilang mga klase.

1. Mahina at non-polar thermoplastics. Itinanghal bilang mga opsyon na may simetriko molekular na istraktura o may mahinang polar bond.
2. Polar thermoplastics. Kasama sa uri na ito ang mga substance na may asymmetric molecular structure at intrinsic dipole moments. Minsan sila ay tinatawag na low-frequency dielectrics. Dahil sa polarity, nakakaakit sila ng kahalumigmigan. Gayundin, karamihan sa kanila ay wettable. Ang mga sangkap na ito ay naiiba mula sa nakaraang klase din sa kanilang mas mababang electrical resistance. Kasabay nito, marami sa mga polar thermoplastics ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na rate ng elasticity, chemical resistance, at mekanikal na lakas. Ang karagdagang pagpoproseso ay ginagawang posible na baguhin ang mga compound na ito sa nababaluktot na rubbery na materyales.
3. thermoset polimer. Tulad ng nabanggit sa itaas, ito ay mga sangkap na may spatial na sistema ng mga covalent bond. Naiiba sila sa mga variant ng thermoplastic sa tigas, paglaban sa init at brittleness, isang malaking modulus ng elasticity at isang mas mababang koepisyent ng linear expansion. Bilang karagdagan, ang mga naturang polimer ay hindi apektado ng mga karaniwang solvents. Sila ay nagsisilbing batayan para sa maraming mga sangkap.
4. Mga nakalamina na plastik. Kinakatawan ng mga laminated na materyales mula sa resin-impregnated na mga sheet ng papel, fiberglass, wood veneer, tela, atbp. Ang ganitong mga polymer ay nailalarawan sa pamamagitan ng pinakamalaking anisotropy ng mga katangian at lakas. Ngunit ang mga ito ay maliit na gamit para sa paglikha ng mga bagay ng kumplikadong pagsasaayos. Ginagamit ang mga ito sa radyo, electrical engineering, paggawa ng instrumento.
5. Metal-plastic. Ang mga ito ay mga polimer, kabilang ang mga tagapuno ng metal sa anyo ng mga hibla, pulbos, tela. Ang mga additives na ito ay nagsisilbing magbigay ng mga partikular na katangian: magnetic, damping improvement, electrical at thermal conductivity, absorption at reflection ng radio waves.

Ari-arian

Maraming mga organikong polimer ang may mahusay na mga katangian ng electrical insulating sa isang malawak na hanay ng mga boltahe, frequency, at temperatura, sa mataas na kahalumigmigan. Bilang karagdagan, mayroon silang mahusay na mga katangian ng pagkakabukod ng tunog at init. Gayundin, kadalasan ang mga organikong polimer ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na pagtutol sa pag-atake ng kemikal, ay hindi napapailalim sa nabubulok at kaagnasan. Sa wakas, ang mga materyales na ito ay may mataas na lakas sa mababang density.

Ang mga halimbawa sa itaas ay nagpapakita ng mga pangkalahatang katangian ng mga organikong polimer. Bilang karagdagan, ang ilan sa mga ito ay nakikilala sa pamamagitan ng mga tiyak na tampok: transparency at mababang brittleness (organic glass, plastics), macromolecular orientation sa ilalim ng direktang mekanikal na impluwensya (fibers, films), mataas na pagkalastiko (goma), mabilis na pagbabago sa pisikal at mekanikal na mga parameter sa ilalim ng impluwensya ng isang reagent sa isang maliit na halaga (goma, katad, atbp.), pati na rin sa mababang konsentrasyon, atbp.

Aplikasyon

Dahil sa mga parameter na nabanggit sa itaas, ang mga organikong polimer ay may malawak na hanay ng mga aplikasyon. Kaya, ang kumbinasyon ng mataas na lakas na may mababang density ay ginagawang posible upang makakuha ng mga materyales na may mataas na tiyak na lakas (mga tela: katad, lana, balahibo, koton, atbp.; plastik).

Bilang karagdagan sa mga nabanggit, ang iba pang mga materyales ay ginawa mula sa mga organikong polimer: mga goma, pintura at barnis, adhesives, electrical insulating varnishes, fibrous at film substance, compounds, binders (dayap, semento, luad). Ginagamit ang mga ito para sa mga pang-industriya at domestic na pangangailangan.

Gayunpaman, ang mga organikong polimer ay may isang makabuluhang praktikal na kawalan - pag-iipon. Ang terminong ito ay nauunawaan bilang isang pagbabago sa kanilang mga katangian at sukat bilang isang resulta ng mga pagbabagong physicochemical na nagaganap sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang mga kadahilanan: abrasion, pag-init, pag-iilaw, atbp. Ang pagtanda ay nangyayari sa pamamagitan ng paglitaw ng ilang mga reaksyon depende sa uri ng materyal at nakakaimpluwensya sa mga kadahilanan. Ang pinaka-karaniwan sa kanila ay pagkasira, na nagpapahiwatig ng pagbuo ng mas mababang molekular na timbang na mga sangkap dahil sa pagkasira ng kemikal na bono ng pangunahing kadena. Sa batayan ng mga sanhi, ang pagkawasak ay nahahati sa thermal, chemical, mechanical, photochemical.

Kwento

Ang pag-aaral ng mga polimer ay nagsimulang umunlad noong 40s. ika-20 siglo at nabuo bilang isang malayang pang-agham na lugar sa kalagitnaan ng siglo. Ito ay dahil sa pag-unlad ng kaalaman tungkol sa papel ng mga sangkap na ito sa organikong mundo at ang pagpapaliwanag ng mga posibilidad ng kanilang aplikasyon sa industriya.

Kasabay nito, ang mga chain polymer ay ginawa sa simula ng ika-20 siglo.

Sa kalagitnaan ng siglo, pinagkadalubhasaan nila ang paggawa ng mga electrically insulating polymers (polyvinyl chloride at polystyrene), plexiglass.

Sa simula ng ikalawang kalahati ng siglo, ang produksyon ng mga polymer fabric ay lumawak dahil sa pagbabalik ng mga dati nang ginawa na materyales at ang paglitaw ng mga bagong opsyon. Kabilang sa mga ito - koton, lana, sutla, lavsan. Sa parehong panahon, salamat sa paggamit ng mga catalyst, nagsimula ang produksyon ng polyethylene at polypropylene sa mababang presyon at crystallizing stereoregular na mga variant. Maya-maya, pinagkadalubhasaan nila ang mass production ng mga pinakasikat na sealant, porous at adhesive na materyales na kinakatawan ng polyurethanes, pati na rin ang mga organoelement polymers, na naiiba sa mga organic na katapat sa higit na pagkalastiko at paglaban sa init (polysiloxanes).

Noong 60s - 70s. Ang mga natatanging organikong polimer na may mga mabangong sangkap ay nilikha, na nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na paglaban sa init at lakas.

Ang paggawa ng mga organikong polimer ay masinsinang umuunlad pa rin. Ito ay dahil sa posibilidad ng paggamit ng mga murang materyales, tulad ng karbon, mga nauugnay na gas mula sa pagdadalisay at produksyon ng langis, at mga natural na gas, kasama ang tubig at hangin bilang feedstock para sa karamihan sa mga ito.

Mga di-organikong polimer- mga high-molecular compound na ganap na binubuo ng mga inorganic na atomic unit.

Ang isang tampok ng inorganic polymers ay ang mga ito ay nabuo sa walang buhay na kalikasan. Ang mga ito ay karaniwan sa mundo ng mineral tulad ng mga organikong polimer sa kalikasan. Ang mga inorganikong polimer ay bumubuo ng mga oxide ng silikon, aluminyo at iba pang multivalent na elemento, na pinakakaraniwan sa mundo. Mahigit sa 50% ng buong masa ng globo ay binubuo ng silicic anhydride, at sa panlabas na bahagi ng crust ng lupa (granite layer), ang nilalaman nito ay umabot sa 60%, at karamihan sa silikon ay nasa anyo ng mga polimer ng purong silicic anhydride at kumplikadong silicates.

Maraming mga gemstones ay polimer din. Kaya, ang rock crystal at amethyst ay halos purong polymeric silicon anhydride; ruby, sapiro, corundum - polimer okn-si aluminyo. Ang brilyante, grapayt ay mga polimer ng carbon.

Quartz - ang pinakamahalagang bahagi ng mga bato at buhangin - ay isang pagbabago ng silicic anhydride. Dahil dito, ang mga produktong salamin na nakuha sa pamamagitan ng pagtunaw ng buhangin ay binubuo ng mga polimer ng silicic anhydride.

Ang luad ay binubuo ng mataas na molecular weight aluminosilicates ng variable na komposisyon; samakatuwid, ang mga produktong ceramic na nakuha mula dito ay naglalaman din ng mga inorganic na polimer.

Ang mga inorganikong polimer, depende sa pinagmulan, ay nahahati sa natural, artipisyal at sintetiko.

natural na polimer ay nabuo sa kalikasan at mas madalas na tinutukoy bilang mga hilaw na materyales. Nagiging mga kalakal lamang sila pagkatapos ng kanilang pagkuha at pagpoproseso ng teknolohiya, mas madalas sa mekanikal, sa pamamagitan ng paggiling, pagputol at iba pang mga operasyon. Ang isang halimbawa ay mga diamante, rubi, sapphires at iba pang mamahaling at ornamental na bato. Ang pinakakaraniwang natural na polimer ay polysiloxane, polyaluminates, at polycarbons. Ang huli ay kinabibilangan ng brilyante, grapayt, matigas at kayumangging karbon, carbine (ang mineral na charoite). Sa dalisay nitong anyo, ang mga polimer na ito ay bihira, kadalasang may mga dumi ng iba pang mineral at mga organikong sangkap.

Mga artipisyal na polimer ay nabuo mula sa natural na polymer raw na materyales sa pamamagitan ng remelting at iba pang teknolohikal na operasyon ng produksyon. Ang isang halimbawa ng naturang mga polimer ay salamin, keramika at mga produkto na ginawa mula sa kanila (mga babasagin, ceramic na pinggan, atbp.).

Mga sintetikong polimer - mga high-molecular compound na nilikha ng sintetikong paraan. Kabilang dito ang mga sintetikong pandekorasyon na bato: corundum, cubic zirkonia, rubi, atbp. Sa maraming mga katangian ng mamimili (kulay, kinang, atbp.), Ang mga polimer na ito ay hindi mas mababa sa mga natural. Gayunpaman, mayroon ding mga pagkakaiba. Halimbawa, ang mga diamante ay higit na mataas sa cubic zirkonia sa transparency, na kung saan ay lalo na kapansin-pansin sa mataas na magnification.

mga gas

Ang mga gas ay isang mahalagang bahagi ng maraming mga kalakal na may buhaghag na istraktura, cellular na istraktura o espesyal na puspos (napuno) ng mga gas. Sa quantitative ratio, ang mga gas

§ 3. Mga tuyong inorganikong sangkap

Mayroon silang maliit na bahagi sa mga kalakal, ngunit para sa ilan sa kanila ay mahalaga sila para sa kalidad.

Ang pinakakaraniwan ay ang mga atmospheric air gas (H 2, N 2, O 2, CO 2) sa pareho o binagong (modified) ratio bilang normal na komposisyon ng gas (21% O 2, 78% N 2, 0.03% CO 2 at inert gases). Ito ang komposisyong ito na karaniwan para sa karamihan ng mga produkto na may buhaghag na istraktura. Sa "buhay" na mga kalakal, ang mga gas ay matatagpuan sa intercellular space, habang nagbabago ang komposisyon ng gas dahil sa paghinga, ang intensity ng pag-alis ng CO 2 at ang pagpasok ng O a sa mga tisyu, pati na rin ang mga gas mula sa kapaligiran. Ang pananatili ng naturang mga kalakal ay nakasalalay sa komposisyon ng gas ng panloob at panlabas na kapaligiran. Sa isang hindi kanais-nais na komposisyon ng gas (halimbawa, ang kawalan ng O 2 o isang labis na CO 2), maaaring mangyari ang mga makabuluhang depekto, na humahantong sa pagkamatay at pagkatapos ay pinsala sa mga buhay na organismo ng mga kalakal.

Ang mga gas ay pumapasok sa mga kalakal mula sa hangin sa atmospera sa pamamagitan ng mga pores, microcapillaries at iba pang butas sa ibabaw (halimbawa, ang mga prutas at gulay ay may stomata, lentil). Bilang karagdagan, ang mga gas ay maaaring mabuo sa biologically o chemically sa panahon ng produksyon o imbakan. Halimbawa, sa paggawa ng mga panaderya at mga produktong confectionery ng harina, ang alkohol, alak, adobo na gulay, keso, carbon dioxide ay inilabas dahil sa alkohol at / o lactic acid fermentation, na bumubuo ng porous na istraktura ng tapos na produkto o lumilikha ng sparkling effect (para sa sparkling wines).

Sa paggawa ng ilang mga kalakal, sila ay artipisyal na puspos ng mga gas. Kaya, ang carbon dioxide (carbon dioxide) ay ipinakilala sa mga sparkling na alak at carbonated na inumin, ang mass fraction nito ay nagsisilbing isa sa mga nagpapakilalang palatandaan ng assortment ng uri at iba't ibang mga kalakal (mataas at bahagyang carbonated na inumin). Ang tumaas na nilalaman ng CO 2 ay nagpapabuti din sa pangangalaga ng carbonated, fizzy at sparkling na inumin, nagbibigay ng maasim na lasa.

Maraming mga produkto na may istraktura ng foam ay ginawa sa pamamagitan ng pag-churning at saturating ang masa sa hangin. Kabilang sa mga produktong ito ang mga marshmallow, soufflé, cosmetic foams, atbp. Ang buhaghag na istraktura ng mga produktong panaderya ay nabuo dahil sa mga gas na nabuo sa panahon ng pagbuburo.

Kabilang sa mga inorganic na gas ay ang ammonia, na isa sa mga produkto ng pagkasira ng mga protina at amino acid.

Bilang karagdagan sa mga gas na ito, ang iba pang mga gas ay maaaring mabuo o maipasok sa panahon ng paggawa at pag-iimbak. Kaya, ang mga lobo ay puno ng hydrogen bago ibenta. Sa panahon ng pagbuburo ng repolyo, ang hydrogen sulfide at mercaptan ay pinakawalan - mga gas na naglalaman ng asupre na nagbibigay sa produkto ng hindi kasiya-siyang amoy, kaya dapat itong alisin. Kapag ang microbiological spoilage ng ilang mga pagkain, ang mga gas na may putrefactive na amoy ay inilalabas.

Ang mga gas na pumapasok sa masa ng mga produkto ay maaaring maging sanhi ng pagbuo ng mga panloob na voids (mga shell, cavity, atbp.), Na binabawasan ang kalidad ng mga kalakal. Ang ganitong mga depekto ay minsan ay matatagpuan sa metal, ceramic, mga produktong salamin, pati na rin sa tinapay, keso, sausage at iba pang mga produkto.

Kaya, ang mga gas na nakapaloob sa mga kalakal, sa kabila ng kanilang mababang nilalaman, ay maaaring maka-impluwensya sa pagbuo at pagbabago ng mga katangian ng kalakal ng mga kalakal.

Ang mga organikong sangkap ng mga kalakal ay mga compound na naglalaman ng carbon at hydrogen atoms. Nag-subdivide sila*! sa mga monomer, oligomer at polimer.

Mga monomer

Monomer - mga organikong sangkap na binubuo ng isang tambalan at hindi napapailalim sa paghahati sa pagbuo ng mga bagong organikong sangkap. Ang pagkasira ng mga monomer ay pangunahing nangyayari sa carbon dioxide at tubig.

Ang listahan ng mga pangunahing sangkap na nauugnay sa mga monomer ay ipinakita sa fig. 25. Karamihan sa mga sangkap na ito ay matatagpuan pangunahin sa mga pagkain. Sa mga produktong hindi pagkain, ang mga monomer ay matatagpuan sa mga produktong pabango at kosmetiko (alcohols, glycerin, fatty organic acids), mga kemikal sa sambahayan (alcohols at iba pang organic solvents), mga produktong petrolyo (hydrocarbons).

Monosaccharides - monomer na kabilang sa klase ng carbohydrates, ang molekula nito ay kinabibilangan ng carbon, hydrogen at oxygen (CH 2 O) P. Ang pinakakaraniwan sa kanila ay hexoses(C 6 H | 2 O 6) - glucose at fructose. Ang mga ito ay pangunahing matatagpuan sa mga pagkaing pinagmulan ng halaman.

§ 4. Tuyong organikong bagay

(prutas at gulay, inuming may lasa at kendi). Gumagawa din ang industriya ng purong glucose at fructose bilang produktong pagkain at hilaw na materyal para sa paggawa ng mga kendi at inumin para sa mga diabetic. Mula sa mga natural na produkto, ang honey ay naglalaman ng pinakamaraming glucose at fructose (hanggang sa 60%).

Ang mga monosaccharides ay nagbibigay sa mga produkto ng matamis na lasa, may halaga ng enerhiya (1 g - 4 kcal) at nakakaapekto sa hygroscopicity ng mga produktong naglalaman ng mga ito. Ang mga solusyon ng glucose at fructose ay mahusay na na-ferment ng lebadura at ginagamit ng iba pang mga microorganism, samakatuwid, sa isang nilalaman na hanggang 20% ​​at isang pagtaas ng nilalaman ng tubig, pinalala nila ang buhay ng istante.

Mga organikong acid - mga compound na naglalaman ng isa o higit pang mga carboxyl group (-COOH) sa molekula.

Depende sa bilang ng mga pangkat ng carboxyl, ang mga organikong acid ay nahahati sa mono-, di- at ​​tricarboxylic acid. Ang iba pang mga tampok sa pag-uuri ng mga acid na ito ay ang bilang ng mga carbon atoms (mula C 3 hanggang C 4 o), pati na rin ang mga amino at phenol group. Ang pag-uuri ng mga organikong acid ay ipinapakita sa fig. 26.

Mga monocarboxylic acid - mga compound na naglalaman ng isang carboxyl group; ay kinakatawan ng acetic, lactic, butyric, propionic at iba pang mga acid. Mga dicarboxylic acid ~ mga compound na may dalawang grupo ng carboxyl; isama ang malic, oxalic, tartaric at succinic acids. Mga tricarboxylic acid - mga compound e na may tatlong pangkat ng carboxyl, kabilang dito ang sitriko, oxalic-succinic at iba pang mga acid. Ang mga mono-, di- at ​​tricarboxylic acid ay, bilang panuntunan, mababang molekular na timbang.

Ang mga natural na organikong acid ay matatagpuan sa mga sariwang prutas at gulay, ang kanilang mga naprosesong produkto, mga produkto ng lasa, pati na rin sa mga produktong fermented milk, keso, fermented milk butter.

Ang mga organikong acid ay mga compound na nagbibigay sa pagkain ng maasim na lasa. Samakatuwid, ginagamit ang mga ito sa anyo ng mga additives ng pagkain bilang mga acidifier (acetic, citric, lactic at iba pang mga acid) para sa matamis na confectionery, alkohol at di-alkohol na inumin, sarsa, pati na rin ang ilang mga produktong kosmetiko (cream, atbp.).

Ang pinakakaraniwan sa mga produktong pagkain ay lactic, acetic, citric, malic at tartaric acid, at sa mga produktong hindi pagkain - citric acid. Ang ilang mga uri ng mga acid (citric, benzoic, sorbic) ay may mga katangian ng bactericidal, kaya ginagamit ang mga ito bilang mga preservative. Ang mga organikong acid ng mga produktong pagkain ay mga karagdagang sangkap ng enerhiya, dahil ang enerhiya ay inilabas sa panahon ng kanilang biological oxidation.

Fatty acid - aliphatic carboxylic acid na may hindi bababa sa anim na carbon atoms bawat molekula (C 6 -C 22 at mas mataas). Nahahati sila sa mas mataas (HFA) at mababang timbang ng molekular (SFA).

Ang mga fatty acid ay maaaring natural o sintetiko. Mga likas na fatty acid - nakararami ang mga monobasic acid na may pantay na bilang ng mga carbon atom. Ang pinakakaraniwang natural na mas mataas na fatty acid na may 12-18 carbon atoms sa molekula. Ang mga fatty acid na may bilang ng mga hydrogen atoms mula C 6 hanggang C, 0 ay tinatawag na mababang molekular na timbang.

§ 4. Tuyong organikong bagay

Ang HPFA ay maaaring saturated at unsaturated (na may doble, bihirang triple bond). Ang huli ay may mataas na aktibidad ng kemikal: maaari silang ma-oxidized sa site ng double bond rupture, magdagdag ng mga halogens (iodine, chlorine, atbp.), hydrogen (hydrogenation), oxygen.

Ang mga libreng fatty acid ay bihira sa kalikasan, pangunahin bilang mga produkto ng hindi kumpletong synthesis ng mga taba sa hindi pa nabubuong mga oilseed o hydrolysis ng mga taba sa panahon ng pag-iimbak.

Ang pinakamahalagang natural na saturated fatty acid ay stearic at palmitic, at ang mga unsaturated ay oleic, arachidonic, linoleic at linolenic. Sa mga ito, ang huling dalawa ay polyunsaturated essential fatty acids, na tumutukoy sa biological na bisa ng mga produktong pagkain. Ang mga natural na fatty acid ay matatagpuan sa anyo ng mga taba sa lahat ng mga pagkaing naglalaman ng taba, ngunit sa libreng anyo ay matatagpuan ang mga ito sa maliit na dami, pati na rin ang mga EFA.

Mga sintetikong fatty acid(FFA) ay isang pinaghalong mono-carboxylic acid na may pantay at kakaibang bilang ng mga carbon atom. Ang mga ito ay nakuha sa industriya mula sa petrochemical raw na materyales (halimbawa, ang oksihenasyon ng paraffin sa mataas na temperatura at atmospheric pressure). Ang FFA ay ginagamit sa paggawa ng mga greases, sintetikong alkohol, mga pintura at mga barnis upang mapabuti ang pagkabasa at pagkalat ng mga pigment, maiwasan ang kanilang pag-aayos, at baguhin ang lagkit ng mga pintura. Bilang karagdagan, ang mga FFA ay ginagamit sa paggawa ng latex at goma bilang isang emulsifier sa polimerisasyon ng mga monomer na naglalaman ng butadion at artipisyal na katad, gayundin sa paggawa ng kandila.

Ang mga sintetikong HFA ay naiiba sa mga natural sa isang malaking hanay ng bilang ng mga atomo ng carbon - mula C 6 hanggang C 25, habang sa mga natural na HFA ay mas maliit ang saklaw na ito (C ] 2 -C 18, pangunahin C 16 at C 18).

Ang mga libreng fatty acid ay katamtamang nakakalason na mga sangkap, iniirita nila ang buo na balat at mauhog na lamad. Samakatuwid, ang kanilang nilalaman sa mga produktong pagkain ay limitado sa isang tiyak, maximum na pinahihintulutang antas ng tagapagpahiwatig ng "acid number".

Mga amino acid ~ mga carboxylic acid na naglalaman ng isa o higit pang mga amino group (MH 2). Depende sa likas na katangian ng bahagi ng acid, nahahati sila sa monoaminomonocarboxylic(hal. glycine, valine, leucine, atbp.), diaminomonocarboxylic(lysine, arginine), mga hydroxyamino acid(serye, threonine, tyrosine), mga thioamino acid(naglalaman ng asupre - cis- * lata, cysteine, methionine) at heterocyclic(histidine, trip-**: tofan, proline).

Ang mga amino acid sa mga produkto ay matatagpuan sa libreng anyo, at bilang bahagi ng mga protina. Sa kabuuan, mga 100 amino acid ang kilala, mula sa. halos 80 sa kanila ay matatagpuan lamang sa libreng anyo. Ang plotamic acid at ang sodium salt nito ay malawakang ginagamit bilang food additive sa seasonings, sauces, food " tumutuon sa mga base ng karne at isda, habang pinapahusay nila; lasa ng karne at isda. Ang mga mabangong amino acid ay ginagamit; sa paggawa ng mga tina. G Phenolcarboxylic (phenolic) acids - carboxylic acid-;, ikaw, na naglalaman ng singsing na benzene. Pwede silang magkita! libreng anyo, pati na rin ang pagiging bahagi ng polyphenols. Ang gallic, caffeic, vanillic, salicylic, hydroxybenzoic, at cinnamic acid ay nabibilang sa fe-!, zero acids. May bactericidal properties ba ang mga acid na ito, nagpapabuti sa shelf life? mga kalakal at pataasin ang immune properties ng katawan ng tao.< Они содержатся в основном в свежих плодах и овощах, а также.* в продуктах их переработки и винах. I Amines at amides - derivatives ng ammonia (MH 3). Amines- mga sangkap sa molekula kung saan ang isa o higit pang mga atomo ay nasa -; Ang mga hydrogen ay pinapalitan ng mga hydrocarbon radical (K). Ayon sa bilang ng 1, ang mga amino group, mono-, di-, tri- at ​​polyamine ay nakikilala. Pangalan-*; 1, ang mga amine ions ay nabuo mula sa mga pangalan ng mga organikong nalalabi ng mga molekula na nauugnay sa nitrogen atom. Halimbawa, ang methylamine, dimethyl-C amine, trimethylamine ay nabuo sa panahon ng hydrolysis ng mga protina ng isda at karne at nagsisilbing tanda ng pagkawala ng pagiging bago ng mga produktong ito. Ang mga Amines ay nagbibigay sa pagkain ng mga hindi kanais-nais na amoy: ammonia,*! bulok (ang amoy ng bulok na isda).

Ang mga amin ay madaling pumasok sa iba't ibang mga reaksiyong kemikal na may mga inorganic at organic acids, anhydride ng mga carboxylic acid, mga ester na may pagbuo ng iba't ibang mga sangkap: nitrosamines (na may nitric acid at nitrite) dyes, polyamides (sa panahon ng polycondensation ng mga amines at kanilang mga derivatives), amides.

Ang mga amin ay mga intermediate na produkto sa paggawa ng mga tina, pestisidyo, polimer (kabilang ang mga polyamide at polyurethanes), adsorbents, corrosion inhibitor, at antioxidant.

§ 4. Tuyong organikong bagay

Amides - acyl derivatives ng ammonia o amines. Ang mga likas na amida ay kasama sa mga produktong pagkain (pangunahin sa anyo ng mga amide ng aspartic at glutamic acid: asparagine at glutamine), pati na rin ang mga produktong hindi pagkain, sa paggawa kung saan ginagamit ang mga sintetikong amida (halimbawa, mga plasticizer para sa papel, artipisyal na katad, hilaw na materyales para sa polimer, tina, atbp.).

Ari-arian. Ang mga amin sa mataas na dosis ay may nakakapinsalang epekto sa katawan ng tao: nakakaapekto ito sa sistema ng nerbiyos, nakakagambala sa pagkamatagusin ng mga pader ng mga daluyan ng dugo at mga lamad ng cell, nagdudulot ng kapansanan sa pag-andar ng atay at pagbuo ng dystrophy. Ang ilang mga aromatic amine ay mga carcinogens na nagdudulot ng kanser sa pantog sa mga tao.

Ang asparagine sa katawan ng tao ay may positibong epekto: ito ay nagbubuklod sa ammonia, inililipat ito sa mga bato, na tumutulong upang neutralisahin at alisin ang malakas na lason na ito mula sa katawan, na nabuo sa panahon ng malalim na pagkasira ng mga protina at deamination ng mga amino acid.

Bitamina - mababang molekular na timbang na mga organikong compound na mga regulator o kalahok sa mga metabolic na proseso sa katawan ng tao.

Ang mga bitamina ay maaaring independiyenteng lumahok sa metabolismo (halimbawa, bitamina C, P, A, atbp.) o maging bahagi ng mga enzyme na nagpapagana ng mga prosesong biochemical (bitamina B at B 2, B 3, B 6, atbp.).

Bilang karagdagan sa mga pangkalahatang katangian na ito, ang bawat bitamina ay may mga tiyak na pag-andar at katangian. Ang mga katangiang ito ay isinasaalang-alang sa agham ng kalakal ng mga produktong pagkain.

Depende sa solubility, ang mga bitamina ay nahahati sa:

natutunaw ng tubig(B, B 2, B 3, PP, B 6, B 9, B, 2, B 15, C at R

nalulusaw sa taba(A, D, E, K).

Kasama rin sa pangkat ng mga bitamina mga sangkap na tulad ng bitamina ang ilan sa mga ito ay tinatawag na bitamina (carotene, choline, bitamina i, tartaronic acid, atbp.).

Alak - mga organikong compound na naglalaman sa mga molekula ng isa o higit pang hydroxyl group (OH) sa saturated carbon atoms (C).

Ayon sa bilang ng mga pangkat na ito, ang isa-, dalawa- (glycols), tatlong- (glycerol) at polyhydric na alkohol ay nakikilala.

monohydric na alkohol, na naglalaman ng isang hydroxyl group, depende sa bilang ng mga C atom, ay nahahati sa mas mababang (C, -C 5) at mas mataas na mataba (C 6 -C 2P) na mga alkohol. Kasama sa mga mas mababang alkohol ang methanol (CH 5 OH), ethanol (C 2 H 5 OH), propanol (C 3 H 7 OH), atbp., at ang mas matataas na alkohol ay kinabibilangan ng hexyl (C 6 H P OH), heptyl (C 7 H | 5 OH), octyl (C 8 H, 7 OH), non-nyl (C9 OH), non-nyl (C9 OH), non-nyl (C9 OH).

Ang mga alkohol na ito ay maaaring natural o sintetiko. Ang mga natural na alkohol ay matatagpuan sa mga organismo ng halaman sa maliit na halaga sa libre at nakatali na anyo (ester). Ang ethyl alcohol ay nakuha bilang isang tapos na produkto sa industriya ng alkohol, pati na rin sa winemaking, distillery, industriya ng paggawa ng serbesa, sa paggawa ng mga alak, vodka, cognac, rum, whisky, beer. Bilang hindi kanais-nais na mga impurities, methyl, butyl at mas mataas na alkohol ay nabuo, na binabawasan ang kalidad at kaligtasan ng tapos na produkto. Bilang karagdagan, ang ethyl alcohol ay nabuo sa mga maliliit na dami sa panahon ng paggawa ng kefir, koumiss at kvass. Ang mas mataas na mataba na alkohol ay hindi matatagpuan sa libreng anyo sa mga pagkain, ngunit naroroon bilang mga ester sa wax.

Ang mga alkohol, lalo na ang ethyl alcohol, ay kasama rin sa isang bilang ng mga produktong hindi pagkain: pabango at mga pampaganda, mga kemikal sa sambahayan bilang mga solvent para sa mga aromatic at pangkulay na sangkap, mga fatty acid at taba. Ang mga alkohol ay ginagamit bilang hilaw na materyales para sa synthesis ng iba't ibang mga organikong compound (formaldehyde, acetone, diethyl ether, esters ng carboxylic acids), pati na rin sa paggawa ng mga tina, sintetikong fibers, pabango, detergent, atbp. Ang methyl alcohol ay ginagamit bilang gasolina ng motor.

Ang mga sumusunod na alkohol ay pinakamahalaga sa mga kalakal: ethyl, amyl, butyl, benzyl, methyl, propid, mas mataba na alkohol, ethyl glycol.

Ari-arian. Ang mga alkohol ay mga likido o solid na lubos na natutunaw sa maraming mga organikong solvent. Ang mga mas mababang alkohol ay natutunaw nang mabuti sa tubig, habang ang mas mataas na alkohol ay hindi natutunaw.

§ 4. Tuyong organikong bagay

Maraming mga monohydric na alkohol ay mga nakakalason na sangkap. Ang kanilang toxicity ay nakasalalay sa dosis. Ang isa sa mga pinaka-nakakalason na alkohol ay methanol, ang nakamamatay na dosis ay 100-150 ml. Ang nakamamatay na dosis ng ethanol ay mas mataas - 9 g bawat 1 kg ng timbang ng katawan. Ang mas mataas na mataba na alkohol C 6 -C 10 ay nakakairita sa mga mucous membrane, mahina - ang balat, nakakaapekto sa paningin at parenchymal tissues. Ang maximum na pinapayagang antas para sa kanila ay 10 mg/m 3 . Alcohols C, -C 2P - halos hindi nakakalason.

Dihydric (glycols) at polyhydric alcohols halos hindi nakakalason, maliban sa ethylene glycol, na bumubuo ng nakakalason na oxalic acid sa katawan.

Ang isang espesyal na lugar sa mga alkohol ay inookupahan ng gliserol bilang isa sa mga bahagi ng taba. Samakatuwid, isasaalang-alang namin ang alkohol na ito nang mas detalyado.

Glycerol(mula sa Greek ё1ukego $ - matamis) - isang trihydric na alkohol, na isang walang kulay na malapot na likido ng isang matamis na lasa at walang amoy. Ito ay nahahalo sa anumang ratio na may tubig, ethanol, methanol, acetone, ngunit hindi matutunaw sa chloroform at eter, at napaka-hygroscopic. Ang mga solusyon sa gliserin-tubig ay nagyeyelo sa mababang temperatura (halimbawa, ang isang may tubig na halo na may 66.7% na gliserol ay nagyeyelo sa -46.5 ° C).

Sa likas na katangian, ang gliserol ay nangyayari lamang sa anyo ng mga ester na may mas mataas na fatty acid - mga taba, kung saan ito ay nakuha sa pamamagitan ng saponification. Ang gliserin ay bahagi ng isang bilang ng mga pabango at mga pampaganda, likor, matamis na confectionery. Bilang karagdagan, ito ay ginagamit bilang pampalambot para sa mga tela, katad, papel, pampadulas, pampakinis ng sapatos, at sabon.

Hydrocarbon - mga organikong compound na binubuo lamang ng carbon at hydrogen atoms. Mayroong aliphatic at acyclic hydrocarbons. Aliphatic hydrocarbons nailalarawan sa pagkakaroon ng mga linear o branched chain (methane, ethane, acetylene, isoprene). Hindi tulad nila acyclic hydrocarbons may mga molekula na binubuo ng mga cycle (singsing) ng tatlo o higit pang carbon atoms (halimbawa, phenol, benzene).

Depende sa likas na kemikal, mayroong mayaman(na may mga simpleng koneksyon) at hindi puspos(doble, triple bond), at sa pare-pareho - gaseous, likido At solid hydrocarbons. Kasama sa mga gaseous substance ang mas mababang hydrocarbon (C, -C 4): methane, ethane, propane, butane at isobutane, at methane at propane ay ginagamit bilang gas sa bahay, gasolina at hilaw na materyales para sa industriya ng pagproseso. Ang mga gas na ito ay walang kulay at walang amoy.

Ang mga likidong hydrocarbon ay kinakatawan ng mga sangkap na may bilang ng mga atomo ng carbon mula C 5 hanggang C 17 . Ang mga ito ay walang kulay na likido na may katangian na "gasolina" na amoy. Kabilang dito ang pentane, isopentane, hexane, heptane, octane, nonant, atbp.

Ang solid hydrocarbons ay mga walang kulay na substance na may kaugnayan sa mas mataas na saturated hydrocarbons na may C 18 o higit pa (halimbawa, eicosan, hectane, atbp.) - Ang pinaghalong solid saturated hydrocarbons (C 18 -C 35) ay paraffin, at ang pinaghalong iba't ibang gas, likido at solid hydrocarbons na nakuha mula sa langis ay mga produktong petrolyo.

Ang mga saturated hydrocarbon ay bahagi ng gas ng sambahayan, gasolina ng motor. Ang mga likidong hydrocarbon ay ginagamit bilang mga solvents, solid (paraffin, perezin) - sa paggawa ng mga plastik, rubber, synthetic fibers, detergents. Ang paraffin ay ginagamit sa paggawa ng mga kandila, posporo, lapis, para sa mga proteksiyon na coatings ng mga lalagyan (halimbawa, sauerkraut doshniks), mga materyales sa packaging (waxed paper), pagtatapos ng mga tela, at gayundin para sa paggawa ng mga sintetikong fatty acid.

Ang mga unsaturated hydrocarbon ay malawakang ginagamit sa industriya ng kemikal upang makagawa ng mga sintetikong polimer: polyethylene, polypropylene, iba't ibang rubber, at acetic acid.

Ang mga unsaturated hydrocarbon ay bihira sa kalikasan dahil sa kanilang mataas na reaktibiti. Kaya, ang ethylene ay nabuo sa panahon ng ripening ng mga prutas at gulay, pinabilis ang prosesong ito sa planta ng ina at sa panahon ng imbakan. Terpenes - ang mas mataas na unsaturated hydrocarbons ay bahagi ng mahahalagang langis ng sariwang prutas at gulay. Orange at pink dyes - karotina, lycopene, na nilalaman sa maraming prutas at gulay (mga aprikot, milokoton, sea buckthorn, karot, pumpkins, kamatis, pakwan, atbp.), Ay unsaturated hydrocarbons. Ang mga terpene ay matatagpuan din sa turpentine at atay ng pating (squalene).

Sa pagtatapos ng pagsasaalang-alang ng mga monomer, dapat tandaan na, na may mga bihirang pagbubukod, ang mga ito ay nakapaloob sa mga produkto ng pagkain at hindi pagkain ng mga pagkaing halaman at hayop.

§ 4. Tuyong organikong bagay

output sa maliit na dami. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga halaman at hayop ay may posibilidad na bumuo ng kanilang mga tisyu sa gastos ng mga polimer, at nag-iimbak ng mga reserbang sangkap sa anyo ng mga oligomer at polimer. Sa walang buhay na kalikasan, ang mga monomer ay madalas na naipon sa anyo ng hydrocarbon.

Oligomer

Ang mga oligomer ay mga organikong sangkap na binubuo ng 2-10 nalalabi ng mga molekula ng homogenous at dissimilar substance.

Depende sa komposisyon, ang mga oligomer ay nahahati sa isang bahagi, dalawa, tatlo at multicomponent. SA isang bahagi Kasama sa mga oligomer ang ilang oligosaccharides (maltose, trehalose), dalawang bahagi- sucrose, lactose, monoglyceride fats, na kinabibilangan ng mga labi ng glycerol molecules at isang fatty acid lamang, pati na rin ang glycosides, esters; Upang tatlong bahagi - raffinose, diglyceride fats; Upang multicomponent - mataba triglycerides, lipoids: phosphatides, waxes at steroid.

Oligosaccharides - carbohydrates, na kinabibilangan ng 2-10 residues ng monosaccharide molecules na naka-link ng glycosidic bonds. Mayroong di-, tri- at ​​tetrasaccharides. Disaccharides - sucrose at lactose, sa isang mas mababang lawak - maltose at trehalose, pati na rin ang trisaccharides - raffinose, ay may pinakamalaking pamamahagi sa mga produktong pagkain. Ang mga oligosaccharides na ito ay matatagpuan lamang sa mga produktong pagkain.

sucrose(beet, o cane, sugar) ay isang disaccharide na binubuo ng mga residue ng glucose at fructose molecules. Sa panahon ng acid o enzymatic hydrolysis, ang sucrose ay nahahati sa glucose at fructose, isang halo kung saan sa isang 1: 1 ratio ay dating tinatawag na invert sugar. Bilang resulta ng hydrolysis, ang matamis na lasa ng mga pagkain ay pinahusay (halimbawa, kapag ang mga prutas at gulay ay hinog), dahil ang fructose at invert na asukal ay may mas mataas na antas ng tamis kaysa sa sucrose. Kaya, kung ang antas ng tamis ng sucrose ay kukunin bilang 100 maginoo na mga yunit, ang antas ng tamis ng fructose ay magiging 220, at invert-

asukal sa binti - 130.

Ang Sucrose ay ang nangingibabaw na asukal sa mga sumusunod na produkto ng pagkain: butil na asukal, pinong asukal (99.7-99.9%), mga produktong matamis na confectionery (50-96), ilang prutas at gulay (saging - hanggang 18%, melon - hanggang 12, sibuyas - hanggang 10-12%), matamis at dessert na may lasa, mga alak na may panlasa at iba pa. sa iba pang mga pagkain x ng pinagmulan ng halaman (mga produktong butil, sa maraming inuming may alkohol at hindi alkohol, mga cocktail na may mababang alkohol, mga produktong confectionery ng harina), pati na rin sa mga produktong matamis na pagawaan ng gatas - ice cream, yogurt, atbp. Ang Sucrose ay wala sa mga produktong pagkain na pinagmulan ng hayop, mga produktong tabako at mga produktong hindi pagkain.

Lactose (asukal sa gatas) - disaccharide na binubuo ng mga residue ng glucose at galactose molecules. Sa panahon ng acidic o enzymatic hydrolysis, ang lactose ay nasira sa glucose at galactose, na ginagamit ng mga buhay na organismo: mga tao, yeast o lactic acid bacteria.

Ang lactose, sa mga tuntunin ng tamis, ay makabuluhang mas mababa sa sucrose at glucose, na bahagi nito. Ito ay mas mababa sa kanila sa mga tuntunin ng pagkalat, dahil ito ay matatagpuan higit sa lahat sa gatas ng iba't ibang mga species ng hayop (3.1-7.0%) at mga indibidwal na produkto ng pagproseso nito. Gayunpaman, kapag gumagamit ng lactic acid at/o alcoholic fermentation sa proseso ng produksyon (halimbawa, fermented milk products) at/o rennet (sa paggawa ng cheese), ang lactose ay ganap na na-ferment.

Maltose (malt sugar) - isang disaccharide na binubuo ng dalawang molekula ng glucose. Ang sangkap na ito ay matatagpuan bilang isang produkto ng hindi kumpletong hydrolysis ng starch sa malt, beer, tinapay at harina na mga produktong confectionery na ginawa gamit ang sprouted grains. Ito ay matatagpuan lamang sa maliit na dami.

Trehalose (asukal sa kabute) - isang disaccharide na binubuo ng dalawang molekula ng glucose. Ang asukal na ito ay hindi malawak na ipinamamahagi sa kalikasan at matatagpuan higit sa lahat sa mga produktong pagkain ng isang grupo - sariwa at tuyo na mga kabute, pati na rin sa natural na de-latang pagkain mula sa kanila at lebadura. Sa fermented (salted) mushroom, ang trehalose ay wala, dahil ito ay natupok sa panahon ng pagbuburo.

Rafinose - isang trisaccharide na binubuo ng glucose, fructose at galactose. Tulad ng trehalose, ang raffinose ay isang bihirang sangkap na matatagpuan sa maliliit na halaga sa mga produkto ng harina ng butil at beet.

Ari-arian. Ang lahat ng oligosaccharides ay mga reserbang sustansya ng mga organismo ng halaman. Ang mga ito ay lubos na natutunaw sa tubig, madaling hydrolyzed sa monosaccharide

§ 4. Tuyong organikong bagay

ang mga tambo ay may matamis na lasa, ngunit ang antas ng kanilang tamis ay iba. Ang tanging pagbubukod ay raffinose - unsweetened

Ang mga oligosaccharides ay hygroscopic, sa mataas na temperatura (160-200 ° C) sila ay caramelize sa pagbuo ng mga madilim na kulay na sangkap (caramelins, atbp.). Sa mga puspos na solusyon, ang mga oligosaccharides ay maaaring bumuo ng mga kristal, na sa ilang mga kaso ay nakakapinsala sa texture at hitsura ng mga produkto, na nagiging sanhi ng mga depekto (halimbawa, asukal sa pulot o jam; pagbuo ng mga lactose crystal sa matamis na condensed milk, namumulaklak na asukal sa tsokolate).

Lipid at lipoids- mga oligomer, na kinabibilangan ng mga labi ng mga molekula ng trihydric alcohol glycerol o iba pang mataas na molekular na timbang na alkohol, mga fatty acid, at kung minsan ay iba pa.

Mga lipid ay mga oligomer na mga ester ng gliserol at mga fatty acid - glyceride. Ang pinaghalong natural na lipid, pangunahin ang triglycerides, ay karaniwang tinutukoy bilang mga taba. Ang mga produkto ay naglalaman ng mga taba.

Depende sa bilang ng mga residues ng fatty acid molecules sa glycerides, mayroong mono, di At tatlong&shzerids, at depende sa predominance ng saturated o unsaturated acids, ang mga taba ay likido at solid. likidong taba ay kadalasang mula sa pinagmulan ng gulay (halimbawa, mga langis ng gulay: mirasol, olibo, toyo, atbp.), bagaman mayroon ding mga solidong taba ng gulay (cocoa butter, coconut, palm kernel). Solid na taba - ang mga ito ay pangunahing mga taba ng hayop o artipisyal na pinagmulan (karne ng baka, taba ng tupa; mantikilya ng baka, margarin, mga taba sa pagluluto). Gayunpaman, sa mga taba ng hayop mayroon ding mga likido (isda, balyena, ungulate, atbp.) -

Ang mga taba ay nakapaloob sa lahat ng mga produktong pagkain, maliban sa kanilang mga indibidwal na grupo, na nakalista sa ibaba sa pag-uuri bilang ika-anim na grupo. Sa mga produktong hindi pagkain, ang mga taba ay nakapaloob sa isang limitadong bilang ng mga grupo: sa mga produktong kosmetiko (cream, lotion) at sa mga produktong construction (linseed oil, oil paints, putty, lubricating oil, atbp.). Sa isang maliit na halaga, ang taba ay matatagpuan sa mga produktong fur at leather na gawa sa mga natural na materyales na pinagmulan ng hayop, dahil ang mga lamad at organelles ng isang selula ng hayop ay kinakailangang may kasamang lipoid.

Depende sa dami ng nilalaman ng taba sa mga produkto ng mamimili ay maaaring nahahati sa mga sumusunod*! mga pangkat. -,

1. Mga Produktong Super High Fat(97.0-99.9%)." Kabilang dito ang mga langis ng gulay, mga taba ng hayop at pagluluto, ghee ng baka, langis ng pagpapatuyo, mga langis na pang-industriya.

2. Mga produktong may pangunahing nilalaman ng taba(60-82.5%) ay kinakatawan ng mantikilya, margarine, pork bacon, nuts: walnuts, pine nuts, hazelnuts, almonds, cashews, atbp.; mga pintura ng langis.

3. Mga pagkaing mataas sa taba(25-59%). Kasama sa grupong ito ang mga puro produkto ng pagawaan ng gatas: mga keso, sorbetes, de-latang gatas, kulay-gatas, cottage cheese, cream na may mataas na taba na nilalaman, mayonesa; mataba at katamtamang taba ng karne, isda at mga produkto ng kanilang pagproseso, isda roe; itlog; non-fat toyo at mga produkto ng pagproseso nito; mga cake, pastry, butter biscuit, nuts, mani, mga produktong tsokolate, halva, mga fat-based na cream, atbp.

4. Mga produktong mababa sa taba(1.5-9.0%) - legumes, meryenda at tanghalian na de-latang pagkain, gatas, cream, maliban sa mataas na taba, sour-milk na inumin, ilang uri ng mababang-taba na isda (halimbawa, ang bakalaw na pamilya) o karne ng II kategorya ng katabaan at offal (buto, ulo, binti, atbp.).

5. Napakababa ng taba na mga produkto(0.1 - 1.0%) - karamihan sa harina ng butil at mga produkto ng prutas at gulay, maliban sa mga soybeans, mani, de-latang tanghalian at meryenda; mga produktong confectionery ng harina na kasama sa ikatlong pangkat; mga gamit sa balahibo at balat.

6. Mga produkto na walang taba(0%) - karamihan sa mga produktong hindi pagkain, maliban sa mga kasama sa ibang mga grupo, mga pantulong na produkto ng pagkain, mga inuming may lasa, mga produktong matamis na confectionery, maliban sa karamelo at mga matatamis na may mga palaman ng gatas at nut, toffee; asukal; pulot; alcoholic, low-alcohol at non-alcoholic na inumin, maliban sa emulsion liqueur sa gatas at egg base; mga produktong tabako.

Pangkalahatang pag-aari. Ang mga taba ay mga reserbang nutrients, may pinakamataas na halaga ng enerhiya sa iba pang mga nutrients (I g - 9 kcal), pati na rin ang biological na kahusayan kung naglalaman ang mga ito ng lolinenas-

§ 4. Tuyong organikong bagay

mahahalagang fatty acid. Ang mga taba ay may kamag-anak na density na mas mababa sa 1, kaya mas magaan ang mga ito kaysa sa tubig. Ang mga ito ay hindi matutunaw sa tubig, ngunit natutunaw sa mga organikong solvent (gasolina, chloroform, atbp.). Sa tubig, ang mga taba sa pagkakaroon ng mga emulsifier ay bumubuo ng mga emulsyon ng pagkain (mga cream, margarine, mayonesa).

Ang mga taba ay sumasailalim sa hydrolysis sa ilalim ng pagkilos ng enzyme lipase o saponification sa ilalim ng pagkilos ng alkalis. Sa unang kaso, ang isang halo ng mataba acids at gliserol ay nabuo; sa pangalawa - mga sabon (mga asin ng mataba acids) at gliserin. Ang enzymatic hydrolysis ng mga taba ay maaari ding mangyari sa panahon ng pag-iimbak ng mga kalakal. Ang dami ng mga libreng fatty acid na nabuo ay nailalarawan sa bilang ng acid.

Ang digestibility ng mga taba ay higit sa lahat ay nakasalalay sa intensity ng lipases, pati na rin ang natutunaw na punto. Ang mga likidong taba na may mababang punto ng pagkatunaw ay mas mahusay kaysa sa mga solidong taba na may mataas na punto ng pagkatunaw. Ang mataas na intensity ng pagsipsip ng taba sa pagkakaroon ng isang malaking halaga ng mga ito o iba pang mga sangkap ng enerhiya (halimbawa, carbohydrates) ay humahantong sa pagtitiwalag ng kanilang labis sa anyo ng fat depot at labis na katabaan. Samakatuwid, kapag nag-aayos ng isang balanseng diyeta, ang mga solidong taba ng hayop (50-60% ng pang-araw-araw na pangangailangan) ay dapat mangibabaw.

Ang mga taba na naglalaman ng mga unsaturated (unsaturated) fatty acid ay may kakayahang oksihenasyon na may kasunod na pagbuo ng mga peroxide at hydroperoxide, na may nakakapinsalang epekto sa katawan ng tao. Ang mga produktong may rancid na taba ay hindi na ligtas at dapat sirain o i-recycle. Ang rancidity ng mga taba ay isa sa mga pamantayan para sa petsa ng pag-expire o pag-iimbak ng mga produktong naglalaman ng taba (oatmeal, harina ng trigo, biskwit, keso, atbp.). Ang kakayahan ng mga taba na maging rancid ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga numero ng yodo at peroxide.

Ang mga likidong taba na may mataas na nilalaman ng mga unsaturated fatty acid ay maaaring pumasok sa isang reaksyon ng hydrogenation - saturation ng naturang mga acid na may hydrogen, habang ang mga taba ay nakakakuha ng isang solidong pagkakapare-pareho at gumana bilang mga pamalit para sa ilang mga solidong taba ng hayop. Ang reaksyong ito ay ang batayan para sa paggawa ng mga produktong margarine at margarine.

Sa mataas na temperatura, ang mga taba ay natutunaw, kumukulo, at pagkatapos ay nabubulok upang bumuo ng mga nakakapinsalang sangkap (sa mga temperatura na higit sa 200 °C).

Lipoids - mga sangkap na tulad ng taba, ang mga molekula nito ay kinabibilangan ng mga nalalabi ng gliserol o iba pang mga high-molecular alcohol, fatty at phosphoric acid, nitrogenous at iba pang mga substance.

Kabilang sa mga lipoid ang phosphatides, steroid at waxes. Naiiba sila sa mga lipid sa pagkakaroon ng phosphoric acid, nitrogenous base at iba pang mga sangkap na wala sa mga lipid. Ang mga ito ay mas kumplikadong mga sangkap kaysa sa mga taba. Karamihan sa kanila ay nagkakaisa sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mga fatty acid sa komposisyon. Ang pangalawang bahagi - alkohol - ay maaaring magkaroon ng ibang kemikal na kalikasan: sa mga taba at phosphatides - gliserol, sa mga steroid - high-molecular cyclic sterols, sa mga wax - mas mataas na mataba na alkohol.

Pinakamalapit sa likas na kemikal sa mga taba phosphatides(phospholipids) - mga ester ng gliserol ng mataba at phosphoric acid at nitrogenous base. Depende sa likas na kemikal ng nitrogenous base, ang mga sumusunod na uri ng phosphatides ay nakikilala: lecithin (ang bagong pangalan ay phosphatidylcholine), na naglalaman ng choline; pati na rin ang cephalin na naglalaman ng ethanolamine. Ang Lecithin ay may pinakamalaking pamamahagi sa mga natural na produkto at aplikasyon sa industriya ng pagkain. Ang mga pula ng itlog, offal (utak, atay, puso), taba ng gatas, munggo, lalo na ang toyo ay mayaman sa lecithin.

Ari-arian. Ang Phospholipids ay may mga emulsifying properties, dahil sa kung saan ang lecithin ay ginagamit bilang isang emulsifier sa paggawa ng margarine, mayonesa, tsokolate, ice cream, at ilang mga cream.

Mga steroid At waks ay mga ester na may mataas na molekular na timbang na alkohol at mataas na molekular na timbang na mga fatty acid (C, 6 -C 3 b) - Naiiba sila sa iba pang mga lipoid at lipid sa pamamagitan ng kawalan ng gliserol sa kanilang mga molekula, at mula sa bawat isa sa pamamagitan ng mga alkohol: ang mga steroid ay naglalaman ng mga nalalabi ng mga molekula ng sterol - mga cyclic na alkohol, at mga wax - mga monohydric na molekula-46 na may mga molekulang C. Depende sa pinagmulan, ang mga sterol ay nahahati sa halaman - phytosterols; hayop - zoosterols at microbiological pinagmulan - micro-sterols. Ang pangunahing sterol ng halaman ay p-sitosterol, hayop-

nyh - kolesterol, microorganisms - ergosterol. Ang mga langis ng gulay ay mayaman sa sitosterol, mantikilya ng baka, itlog, offal ay mayaman sa kolesterol. Ang lana at balahibo ng mga hayop ay naglalaman ng malaking halaga ng kolesterol at iba pang mga zoosterol, sa partikular na lanosterol.

Ari-arian. Ang mga steroid ay hindi matutunaw sa tubig, hindi na-saponify ng alkalis, may mataas na punto ng pagkatunaw, at may mga katangian ng emulsifying. Ang kolesterol at ergosterol sa ilalim ng impluwensya ng mga sinag ng ultraviolet ay maaaring ma-convert sa

bitamina O.

Ang mga steroid at steroid ay matatagpuan kasama ng mga lipid sa mga pagkain, gayundin sa mga produktong lana at balahibo.

Wax ay nahahati sa natural at sintetiko, at natural - sa halaman at hayop. Ang mga wax ng gulay ay bahagi ng mga integumentary na tisyu ng mga dahon, prutas, tangkay. Ang ilang mga gulay na wax (carnauba, palm) ay ginagamit sa industriya ng pagkain bilang mga ahente ng glazing. Ang mga animal wax - beeswax, sheep wool lanolin, sperm whale spermaceti - ay ginagamit sa paggawa ng mga produktong kosmetiko, at ang beeswax ay ginagamit bilang glazing surface ng mga produktong pagkain.

Ang mga sintetikong wax, depende sa uri ng feedstock, ay nahahati sa bahagyang at ganap na gawa ng tao. Ginagamit ang mga ito sa paggawa ng mga polishes, mga komposisyon ng proteksiyon, mga materyales sa insulating, mga bahagi ng mga cream sa mga pampaganda at mga ointment sa gamot.

Kaya, ang mga wax ay matatagpuan sa maliit na dami sa mga produktong pagkain na pinagmulan ng halaman, gayundin sa mga produktong hindi pagkain: mga pampaganda (cream, lipstick, sabon), mga kemikal sa sambahayan (mastics para sa buli ng mga sahig, mga kandila ng waks), mga produktong lana at balahibo (lana).

Ang mga wax ay gumaganap ng isang proteksiyon na function dahil sa kanilang ari-arian: plasticity, chemical inertness. Hindi sila nabasa ng tubig, hindi tinatablan ng tubig, hindi matutunaw sa tubig, ethanol, ngunit natutunaw sa gasolina, chloroform, diethyl

Glycosides - oligomer, kung saan ang natitira sa mga molekula ng monosaccharides o oligosaccharides ay naka-link sa natitira sa isang non-carbohydrate substance - aglucone sa pamamagitan ng isang glycosidic bond.

Sa modernong mundo, halos walang tao na hindi magkakaroon ng kahit ilang ideya tungkol sa mga polimer. Ang mga polimer ay dumaan sa buhay kasama ang isang tao, na ginagawang mas maginhawa at komportable ang kanyang buhay. Sa pagbanggit ng mga polimer, ang mga unang asosasyon ay magkakaroon ng mga sintetikong organikong sangkap, dahil mas nakikita ang mga ito. Mga likas na polimer - mga likas na organikong sangkap - bagaman mayroong higit pa sa kanila sa mundo sa paligid natin, sa nag-uugnay na pang-unawa ng isang tao ay kumukupas sa background. Palagi silang nakapaligid sa amin, ngunit walang nag-iisip tungkol sa likas na katangian ng pinagmulan ng mga flora at fauna. Ang selulusa, almirol, lignin, goma, protina at nucleic acid ay ang pangunahing materyal na ginagamit ng kalikasan upang likhain ang mundo ng hayop at halaman sa ating paligid. At talagang walang sinuman ang makakaunawa ng mga mahalagang bato, grapayt, mika, buhangin at luad, salamin at semento bilang mga polimer. Gayunpaman, itinatag ng agham ang katotohanan ng istruktura ng polimer ng maraming mga hindi organikong compound, kabilang ang mga nakalista sa itaas. Ang mga polimer ay binubuo ng mga macromolecule. Sa panahon ng pagbuo ng mga polimer, ang isang malaking bilang ng mga atomo o grupo ng mga atomo ay pinagsama-sama ng mga bono ng kemikal - covalent o koordinasyon. Ang mga polymer macromolecule ay naglalaman ng sampu, daan-daan, libu-libo o sampu-sampung libong mga atomo o paulit-ulit na mga yunit ng elementarya. Ang impormasyon tungkol sa istraktura ng polimer ay nakuha sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga katangian ng mga solusyon, ang istraktura ng mga kristal, at ang mga mekanikal at physicochemical na katangian ng mga di-organikong sangkap. Bilang suporta sa itaas, dapat tandaan na mayroong sapat na dami ng siyentipikong panitikan na nagpapatunay sa katotohanan ng polymeric na istraktura ng ilang mga di-organikong sangkap.

Magiging lohikal na sabihin: bakit napakaraming impormasyon tungkol sa mga sintetikong organikong polimer at kakaunti ang tungkol sa mga hindi organikong. Kung may mga inorganic na polymeric substance, ano nga ba ang mga ito at saan ginagamit ang mga ito? Maraming mga halimbawa ng mga inorganikong polimer ang ibinigay sa itaas. Ang mga ito ay kilalang mga sangkap na alam ng lahat, ngunit kakaunti ang nakakaalam na ang mga sangkap na ito ay maaaring mauri bilang polimer. Sa pangkalahatan, ang karaniwang tao ay hindi nagmamalasakit kung ang grapayt ay maaaring maiugnay sa mga polimer o hindi, tulad ng para sa mga mamahaling bato, kung gayon para sa ilan ay maaaring nakakainsulto na itumbas ang mamahaling alahas sa murang plastik na alahas. Gayunpaman, kung may dahilan upang tawagan ang ilang mga inorganikong sangkap na polimer, kung gayon bakit hindi pag-usapan ito. Isaalang-alang ang ilang mga kinatawan ng naturang mga materyales, ipaalam sa amin na tumira nang mas detalyado sa mga pinaka-kagiliw-giliw na mga.
Ang synthesis ng inorganic polymers ay kadalasang nangangailangan ng napakadalisay na panimulang materyales, pati na rin ang mataas na temperatura at presyon. Ang mga pangunahing paraan upang makuha ang mga ito, pati na rin ang mga organikong polimer, ay polimerisasyon, polycondensation at polycoordination. Ang pinakasimpleng inorganic na polimer ay kinabibilangan ng mga homochain compound na binubuo ng mga chain o frameworks na binuo mula sa magkatulad na mga atomo. Bilang karagdagan sa kilalang carbon, na siyang pangunahing elemento na kasangkot sa pagtatayo ng halos lahat ng mga organikong polimer, ang iba pang mga elemento ay maaari ding lumahok sa pagtatayo ng mga macromolecule. Kasama sa mga elementong ito ang boron mula sa ikatlong pangkat, silikon, germanium at lata mula sa ikaapat na pangkat, na kinabibilangan din ng carbon, phosphorus, arsenic, antimony at bismuth mula sa ikalimang grupo, sulfur, tellurium selenium mula sa ikaanim. Karaniwan, ang mga homochain polymers na nakuha mula sa mga elementong ito ay ginagamit sa electronics at optika. Ang industriya ng electronics ay umuunlad sa napakataas na bilis at ang pangangailangan para sa mga sintetikong kristal ay matagal nang lumampas sa suplay. Lalo na, gayunpaman, dapat itong pansinin ang carbon at inorganic polymers na nakuha sa batayan nito: brilyante at grapayt. Ang graphite ay isang kilalang materyal na natagpuan ang aplikasyon sa iba't ibang industriya. Ang graphite ay ginagamit upang makagawa ng mga lapis, electrodes, crucibles, pintura, lubricant. Libu-libong tonelada ng grapayt ang napupunta sa mga pangangailangan ng industriya ng nukleyar dahil sa mga katangian nito upang pabagalin ang mga neutron. Sa artikulo ay tatahan tayo nang mas detalyado sa mga pinaka-kagiliw-giliw na kinatawan ng mga hindi organikong polimer - mga mahalagang bato.
Ang pinaka-kawili-wili, mapagpanggap, minamahal ng mga kababaihan na kinatawan ng mga hindi organikong polimer ay mga diamante. Ang mga diamante ay napakamahal na mineral, na maaari ding maiugnay sa mga hindi organikong polimer; sila ay mina sa kalikasan ng limang malalaking kumpanya: DeBeers, Alrosa, Leviev, BHPBilliton, RioTinto. Ang DeBeers ang lumikha ng reputasyon ng mga batong ito. Ang mahusay na pagmemerkado ay nagmumula sa slogan, "ito ay magpakailanman." Ginawa ng DeBeers ang batong ito bilang simbolo ng pag-ibig, kasaganaan, kapangyarihan, at tagumpay. Ang isang kagiliw-giliw na katotohanan ay ang mga diamante ay medyo pangkaraniwan sa kalikasan, tulad ng mga sapphires at rubi, mas bihirang mineral, ngunit ang mga ito ay mas mababa kaysa sa mga diamante. Ang pinaka-kagiliw-giliw na bagay ay ang sitwasyon na binuo sa merkado ng mga natural na diamante. Ang katotohanan ay mayroong mga teknolohiya na ginagawang posible upang makakuha ng mga sintetikong diamante. Noong 1954, ang researcher ng General Electric na si Tracy Hall ay nag-imbento ng isang apparatus na naging posible upang makakuha ng mga kristal na brilyante mula sa iron sulfide sa isang presyon ng 100,000 atmospheres at isang temperatura na higit sa 2500ºС. Ang kalidad ng mga batong ito ay hindi mataas mula sa isang punto ng alahas, ngunit ang tigas ay kapareho ng sa isang natural na bato. Ang pag-imbento ng Hall ay napabuti, at noong 1960 ang General Electric ay lumikha ng isang halaman na maaaring makagawa ng mga de-kalidad na diamante. Ang negatibong punto ay ang presyo ng mga sintetikong bato ay mas mataas kaysa sa mga natural.
Sa ngayon, mayroong dalawang teknolohiya para sa synthesis ng mga diamante. Teknolohiya ng HPHT (mataas na presyon/mataas na temperatura) - synthesis ng mga diamante sa kumbinasyon ng mataas na presyon at mataas na temperatura. Ang teknolohiya ng CVD (chemical vapor deposition) - ang teknolohiya ng chemical vapor deposition, ay itinuturing na mas advanced at nagbibigay-daan sa iyo upang mapalago ang isang brilyante, na parang tinutulad ang mga natural na kondisyon ng paglago nito. Ang parehong mga teknolohiya ay may mga pakinabang at disadvantages. Ang mga kampanyang gumagamit ng mga ito ay nilulutas ang mga pagkukulang ng teknolohiya sa pamamagitan ng paglalapat ng sarili nilang mga imbensyon at pag-unlad. Halimbawa, noong 1989, ang isang pangkat ng mga siyentipikong Sobyet mula sa Novosibirsk ay nagawang bawasan ang presyon ng pagsasanib sa 60,000 mga atmospheres. Matapos ang pagbagsak ng Unyong Sobyet, ang mga pag-unlad sa larangan ng synthesis ng brilyante ay hindi napigilan salamat sa maraming dayuhang mamumuhunan na interesadong makakuha ng teknolohiya para sa murang synthesis ng mga de-kalidad na hiyas. Halimbawa, ang DeBeers, upang hindi mawalan ng pagkakataon na kontrolin ang merkado, pinondohan ang gawain ng ilang mga siyentipiko. Ang ilang mga pribadong negosyante ay bumili ng mga kagamitan sa synthesis ng brilyante sa Russia, halimbawa, ang umuunlad na ngayong Amerikanong kumpanya na Gemesis ay nagsimula sa pamamagitan ng pagbili ng isang planta ng lumalaking brilyante sa Russia noong 1996 sa halagang $60,000. Ngayon ang "Gemesis" ay gumagawa at nagbebenta ng mga diamante ng mga bihirang kulay: dilaw at asul, at ang pagkakaiba sa presyo sa pagitan ng mga ito at eksaktong parehong natural na mga bato ay umabot sa 75%.

Ang isa pang malaking kumpanya na nag-synthesize ng mga diamante, ang Apollo Diamond, ay nagpapabuti sa teknolohiya ng HPHT sa pamamagitan ng pag-synthesize ng mga bato sa isang gas na kapaligiran ng isang tiyak na komposisyon (isang symbiosis ng HPHT at CVD na teknolohiya). Ang pamamaraang ito ay nagdadala ng "Apollo Diamond" sa merkado ng mga alahas na bato, habang ang kalidad ng mga sintetikong diamante na lumago gamit ang teknolohiyang ito ay napakataas. Ang mga gemmatologist ay lalong nahihirapang makilala ang mga sintetikong bato mula sa mga natural. Nangangailangan ito ng isang kumplikadong pagsusuri, sa isang medyo kumplikado at mamahaling kagamitan. Ang mga diamante ng sintetikong hiyas ng Apollo Diamond ay halos hindi nakikilala mula sa mga natural na mineral sa pamamagitan ng mga karaniwang pamamaraan ng pagsusuri.

Ang produksyon ng diamante sa mundo ay 115 milyong carats o 23 tonelada bawat taon. Theoretically, ang napakalaking market na ito ay maaaring gumuho at ang reputasyon ng mga diamante bilang mga gemstones ay mawawala magpakailanman. Ang mga monopolyong kumpanya ay namumuhunan sa pagpapatatag ng sitwasyon at pagkontrol sa merkado. Halimbawa, ang mga mamahaling kampanya sa marketing ay isinasagawa, ang mga patent para sa mga teknolohiya sa paggawa ng artipisyal na brilyante ay binili upang ang mga teknolohiyang ito ay hindi kailanman ipakilala, ang mga sertipiko at mga de-kalidad na pasaporte ay inisyu para sa mga branded na diamante na nagpapatunay sa kanilang likas na pinagmulan. Ngunit pipigilin ba nito ang pag-unlad ng teknolohiya ng pagsasanib?

Sa pagsasalita tungkol sa mga diamante, lumihis tayo sa kinang ng mga mahalagang bato sa industriya ng alahas, ngunit dapat ding banggitin ang mga pang-industriyang bato. Sa kasong ito, ang karamihan sa mga negosyo na kasangkot sa paglilinang ng mga diamante ay pangunahing gumagana para sa mga pangangailangan ng mga elektronikong at optical na industriya. Ang merkado ng pang-industriya na bato ay maaaring hindi nakakaintriga gaya ng merkado ng alahas, ngunit ito ay napakalaki gayunpaman. Halimbawa, ang pangunahing kita ng "Apollo Diamond" ay ang synthesis ng manipis na mga brilyante na disk para sa mga semiconductor. Sa pamamagitan ng paraan, ngayon ang isang halaman para sa synthesis ng mga diamante na may kapasidad na halos 200 kg ng mga diamante bawat buwan ay maaaring mabili para sa 30 libong dolyar.

Ang isa pang kinatawan ng mga mahalagang bato ay ang ruby. Ang unang sintetikong ruby ​​ay isinilang noong 1902. Na-synthesize ito ng French engineer na si Verneuil sa pamamagitan ng pagtunaw ng pulbos ng aluminum oxide at chromium, na pagkatapos ay nag-kristal sa anim na gramo na ruby. Ang kadalian ng synthesis na ito ay naging posible upang mabuo ang pang-industriya na produksyon ng mga rubi sa buong mundo nang medyo mabilis. Ang batong ito ay mataas ang pangangailangan. Humigit-kumulang 5 tonelada ng rubi ang minahan taun-taon sa mundo, at ang pangangailangan sa merkado ay daan-daang tonelada. Ang mga rubi ay kailangan ng industriya ng relo, kailangan sila sa paggawa ng mga laser. Ang teknolohiyang iminungkahi ni Verneuil sa kalaunan ay nagbigay ng mga kinakailangan para sa synthesis ng mga sapphires at garnets. Ang pinakamalaking produksyon ng mga artipisyal na rubi ay matatagpuan sa France, Switzerland, Germany, Great Britain, at USA. Ito ang ekonomiya ng produksyon. Ang malaking bahagi ng gastos ay kinakain ng mga gastos sa enerhiya. Kasabay nito, ang halaga ng pag-synthesize ng isang kilo ng rubi ay $60, at ang halaga ng isang kilo ng sapphires ay $200. Ang kakayahang kumita ng naturang negosyo ay napakataas, dahil ang presyo ng pagbili para sa mga kristal ay hindi bababa sa dalawang beses na mas mataas. Dito, dapat isaalang-alang ang isang bilang ng mga kadahilanan, tulad ng katotohanan na mas malaki ang isang kristal na lumago, mas mababa ang gastos nito, at sa paggawa ng mga produkto mula sa mga kristal, ang kanilang presyo ay magiging mas mataas kaysa sa presyo ng mga nabili na kristal (halimbawa, ang produksyon at pagbebenta ng mga baso). Tulad ng para sa kagamitan, ang mga halaman ng Russia para sa lumalagong mga kristal ay nagkakahalaga ng halos 50 libong dolyar, ang mga Western ay isang order ng magnitude na mas mahal, habang ang panahon ng pagbabayad para sa organisadong produksyon ay nasa average na dalawang taon. Tulad ng nabanggit na, ang mga pangangailangan ng merkado para sa mga sintetikong kristal ay napakalaki. Halimbawa, ang mga sapphire crystal ay may malaking pangangailangan. Humigit-kumulang isang libong tonelada ng sapphires ang na-synthesize sa mundo bawat taon. Ang taunang pangangailangan sa produksyon ay umabot sa isang milyong tonelada!
Ang mga emeralds ay eksklusibong synthesize para sa mga pangangailangan ng industriya ng alahas. Hindi tulad ng iba pang mga kristal, ang esmeralda ay nakuha hindi mula sa isang matunaw, ngunit mula sa isang solusyon ng boric ahydride sa temperatura na 400 ° C at isang presyon ng 500 na mga atmospheres sa isang hydrothermal chamber. Nakakapagtataka na ang pagkuha ng natural na bato ay 500 kilo lamang bawat taon. Ang mga sintetikong emerald ay ginawa din sa mundo sa hindi kasing dami ng iba pang mga kristal, mga isang tonelada bawat taon. Ang katotohanan ay ang teknolohiya para sa synthesis ng mga esmeralda ay hindi mabisa, ngunit ang kakayahang kumita ng naturang produksyon ay nasa pinakamainam. Gumagawa ng humigit-kumulang 5 kilo ng mga kristal bawat buwan sa halagang $ 200 bawat kilo, ang presyo ng pagbebenta ng mga sintetikong esmeralda ay halos katumbas ng presyo ng mga natural. Ang halaga ng pag-install para sa synthesis ng mga esmeralda ay halos 10 libong dolyar.
Ngunit ang pinakasikat na sintetikong kristal ay silikon. Marahil ay bibigyan niya ng posibilidad ang anumang mahalagang bato. Sa ngayon, sinasakop ng silikon ang 80% ng kabuuang merkado para sa mga sintetikong kristal. Ang merkado ay nakakaranas ng kakulangan ng silikon dahil sa mabilis na pag-unlad ng mataas na teknolohiya. Sa ngayon, ang kakayahang kumita ng produksyon ng silikon ay lumampas sa 100%. Ang presyo ng isang kilo ng silikon ay humigit-kumulang $100 kada kilo, habang ang halaga ng synthesis ay umaabot sa $25.

Ang ultrapure silicon ay ginagamit bilang isang semiconductor. Ang mga kristal nito ay ginagamit upang gumawa ng solar photovoltaic cells na may mataas na kahusayan. Ang Silicon, tulad ng carbon, ay maaaring lumikha ng mahabang molecular chain mula sa mga atom nito. Sa ganitong paraan, nakuha ang silane at goma, na may mga kamangha-manghang katangian. Ilang taon na ang nakalilipas, ang buong mundo ay nasasabik sa ulat ng mga eksperimento ng American engineer na si Walter Robbs, na pinamamahalaang gumawa ng isang pelikula ng silicone goma na may kapal na 0.0025 sentimetro. Gamit ang gomang ito, tinakpan niya ang hawla kung saan nakatira ang hamster, at ibinaba ang hamster sa aquarium. Sa loob ng ilang oras, ang unang submariner hamster sa mundo ay huminga ng oxygen na natunaw sa tubig, at naging alerto sa parehong oras, ay hindi nagpakita ng mga palatandaan ng pagkabalisa. Lumalabas na ang pelikula ay gumaganap ng papel ng isang lamad, na gumaganap ng parehong mga pag-andar tulad ng mga hasang sa isda. Ang pelikula ay nagpapahintulot sa mga molekula ng gas ng buhay na dumaan sa loob, habang ang carbon dioxide ay sapilitang ilalabas sa pamamagitan ng pelikula. Ang ganitong pagtuklas ay ginagawang posible na ayusin ang buhay ng tao sa ilalim ng tubig sa pamamagitan ng pagtulak sa isang tabi ng mga cylinder na may pinaghalong paghinga at mga generator ng oxygen.

Ang silikon ay ginawa sa tatlong uri: metalurhiko silikon (MG), silikon para sa industriya ng electronics (EG) at silikon para sa produksyon ng mga solar cell (SG). Sa view ng isang serye ng mga krisis sa enerhiya, ang mga alternatibong teknolohiya sa pagbuo ng enerhiya ay masinsinang ipinakilala. Kabilang dito ang conversion ng solar energy sa electrical energy, iyon ay, ang paggamit ng mga solar installation na pinapagana ng mga solar panel. Ang silikon ay isang mahalagang bahagi ng mga solar cell. Sa Ukraine, ang silikon para sa mga solar na baterya ay ginawa sa Zaporizhia Titanium at Magnesium Plant. Sa ilalim ng Unyong Sobyet, ang negosyong ito ay gumawa ng 200 tonelada ng silikon, na may kabuuang dami ng produksyon ng Unyon na 300 tonelada. Walang alam ang may-akda tungkol sa estado ng mga gawain sa paggawa ng silikon sa Zaporozhye. Ang gastos ng pag-aayos ng isang modernong produksyon ng polycrystalline silicon para sa mga pangangailangan ng industriya ng enerhiya na may kapasidad na 1000 tonelada bawat taon ay humigit-kumulang 56 milyong dolyar. Ang synthesis ng silikon para sa iba't ibang mga pangangailangan sa buong mundo ay sumasakop sa unang lugar sa mga tuntunin ng demand at hahawak sa posisyon na ito sa mahabang panahon na darating.

Sa artikulo, isinasaalang-alang lamang namin ang ilang mga kinatawan ng mga inorganikong polimer. Marahil marami sa mga bagay na inilarawan sa itaas ay natanggap nang may pagtataka at tunay na interes para sa isang tao. May isang taong muling tumingin sa konsepto ng bato ng pilosopo, kung hindi ginto, ngunit ang mga mahalagang bato mula sa mga di-descript na metal oxide at iba pang hindi kapansin-pansing mga sangkap ay maaari pa ring makuha. Inaasahan namin na ang artikulo ay nagbigay ng dahilan para sa pagmuni-muni at hindi bababa sa naaaliw sa mambabasa ng mga kagiliw-giliw na katotohanan.

Ang mga inorganic na polimer ay isang termino na nakakuha ng katanyagan dahil sa malawakang paggamit nito sa paghahagis ng pamumuhunan. At lahat salamat sa mga katangian na likas sa mga materyales na ito. Ngunit ang kahalagahan ng mga inorganikong polimer para sa mga tao ay mas malawak, at ang saklaw ng aplikasyon ay higit pa sa saklaw ng teknolohiyang ito.

Ano ang mga inorganikong polimer

Mas karaniwang mga inorganikong polimer ng natural na pinagmulan, na nasa crust ng lupa

Kadalasan ito ay isang produkto ng synthesis ng mga elemento ng mga pangkat III-VI ng periodic system ng Mendeleev. Ang mga ito ay tinatawag na inorganic dahil nakabatay sila sa mga inorganic na pangunahing chain at walang mga organic na side radical. Lumilitaw ang mga bono bilang resulta ng isa sa dalawang proseso - polycondensation o polymerization.

Sa pangkalahatan, ang mga inorganic na polimer ay artipisyal na synthesize na mga materyales na pinalitan ang mga natural. Kasabay nito, itinuloy ng mga tagalikha ang layunin na gawing mas mura ang mga ito. Ang mga modernong polimer ay lumampas sa magagamit na mga natural na analogue sa kanilang mga katangian. Nilikha ang mga materyal na hindi taglay ng kalikasan. Tinitiyak nito ang kanilang katanyagan at pagkakaiba-iba.

Pag-uuri

Ang isang malinaw na listahan ng mga species ay hindi pa nabuo, ngunit mayroong ilang mga pangunahing grupo ng mga inorganikong polimer na naiiba sa kanilang istraktura. Ang mga naturang materyales ay:

• linear;
• patag;
• sanga-sanga;
• tatlong-dimensional, atbp.

Nakikilala rin sa pinagmulan:

• natural;
• artipisyal.

Sa pamamagitan ng pagbuo ng chain:

• heterochain;
• homochain.

Mga uri ng inorganikong polimer

Ang asbestos ay isa sa mga pinakakaraniwang polimer. Ayon sa istraktura nito, ito ay isang fine-fiber na materyal - silicate. Sa komposisyon nito, kasama nito ang mga molecule ng iron, magnesium, calcium at sodium. Ang paggawa ng polimer na ito ay inuri bilang nakakapinsala sa mga tao, ngunit ang mga produktong gawa mula dito ay ganap na ligtas.

Natagpuan din ng Silicone ang paggamit nito dahil sa ang katunayan na ito ay higit sa natural na goma sa maraming mga katangian. Ang lakas at pagkalastiko ay nagbibigay ng kumbinasyon ng oxygen at silikon. Ang Polysiliconsan ay lumalaban sa mekanikal, temperatura, mga epekto ng pagpapapangit. Kasabay nito, ang anyo at istraktura ay nananatiling hindi nagbabago.

Pinalitan ni Carbin ang brilyante. Ito rin ay matibay, na mahalaga sa maraming industriya. Ang polimer na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng kakayahang makatiis ng mga temperatura hanggang sa 5,000 ºC. Tampok - isang pagtaas sa electrical conductivity sa ilalim ng impluwensya ng mga light wave.

Ang graphite ay kilala sa lahat na nakapulot ng lapis. Ang isang tampok ng hydrocarbon polymers ay isang planar na istraktura. Nagsasagawa sila ng mga de-koryenteng discharge, init, ngunit ganap na sumisipsip ng liwanag na alon.

Ang mga polimer ay ginawa din batay sa selenium, boron at iba pang mga elemento, na nagbibigay ng iba't ibang mga katangian.

Mga katangian ng mga inorganikong polimer

Kapag lumilikha ng mga polymeric na materyales, ang mga katangian ng panghuling produkto ay batay sa:

• kakayahang umangkop at pagkalastiko;
• compressive strength, torsion, rupture;
• estado ng pagsasama-sama; paglaban sa temperatura;
• electrical conductivity;
• kakayahang magpadala ng liwanag, atbp.

sa paggawa, ang isang purong sangkap ay kinuha, na sumasailalim sa mga tiyak na proseso ng polimerisasyon, at ang mga sintetikong (inorganic) na polimer ay nakuha sa output, na:

1. Makatiis sa matinding temperatura.
2. May kakayahang kunin ang orihinal na hugis pagkatapos ng pagpapapangit sa ilalim ng pagkilos ng mga panlabas na puwersang mekanikal.
3. Sila ay nagiging malasalamin kapag pinainit sa isang kritikal na temperatura.
4. Nagagawa nilang baguhin ang istraktura sa panahon ng paglipat mula sa bulk patungo sa planar, na nagsisiguro sa lagkit.

Ang kakayahang mag-transform ay ginagamit sa paghahagis ng amag. Pagkatapos ng paglamig, ang mga inorganikong polimer ay tumigas, at nakakakuha din ng iba't ibang mga katangian mula sa matibay na solid hanggang sa nababaluktot, nababanat. Kasabay nito, sinisiguro ang kaligtasan sa kapaligiran, na hindi maaaring ipagmalaki ng ordinaryong plastik. Ang mga polymeric na materyales ay hindi tumutugon sa oxygen, at ang malakas na mga bono ay pumipigil sa paglabas ng mga molekula.

Saklaw ng aplikasyon

Ang mga polimer ay lubhang maraming nalalaman. Bawat taon, ang mga siyentipiko ay bumuo ng mga bagong teknolohiya na nagpapahintulot sa produksyon ng mga materyales na may iba't ibang mga tagapagpahiwatig ng kalidad. At ngayon ang mga polimer ay matatagpuan kapwa sa industriya at sa pang-araw-araw na buhay. Walang kumpleto ang gusali kung walang asbestos. Ito ay naroroon sa komposisyon ng slate, mga espesyal na tubo, atbp. Ang semento ay ginagamit bilang isang panali.

Ang Silicone ay isang mahusay na sealant na ginagamit ng mga builder. Ang industriya ng automotive, ang produksyon ng mga pang-industriyang kagamitan, at mga consumer goods ay batay sa polymers, na ginagawang posible upang makamit ang mataas na lakas, tibay, at higpit.

At bumalik sa asbestos, imposibleng hindi banggitin na ang kakayahang mapanatili ang init ay naging posible upang lumikha ng mga demanda para sa mga bumbero.

Sa pagsasalita ng mga diamante, kaugalian na makilala ang mga ito sa mga diamante (cut diamante). Ang ilang mga inorganikong polimer ay hindi mas mababa sa natural na kristal na ito, na kinakailangan sa iba't ibang larangan ng industriya, kabilang ang paggawa ng mga diamante. Sa anyo ng mga mumo, ang materyal na ito ay inilalapat sa mga gilid ng pagputol. Ang resulta ay mga pamutol na maaaring maghiwa sa anumang bagay. Ito ay isang mahusay na abrasive na ginagamit sa paggiling. Ang Elbor, borazone, cyborite, kingsongite, cubonite ay mga superstrong compound.

Kung kinakailangan upang iproseso ang metal o bato, ang mga inorganikong polimer na ginawa ng boron synthesis ay ginagamit. Ang anumang nakakagiling na gulong na ibinebenta sa mga supermarket ng konstruksiyon ay may materyal na ito sa komposisyon nito. Para sa paggawa ng mga pandekorasyon na elemento, halimbawa, ginagamit ang selenium carbide. Gumagawa ito ng analogue ng rock crystal. Ngunit ang listahan ng mga pakinabang at ang listahan ng mga aplikasyon ay hindi rin limitado dito.

Ang Phosphornitride chlorides ay nabuo sa pamamagitan ng kumbinasyon ng phosphorus, nitrogen at chlorine. Maaaring magbago ang mga katangian, at depende sa masa. Kapag ito ay malaki, ang isang analogue ng natural na goma ay nabuo. Ngayon lamang ay maaari itong makatiis ng mga temperatura hanggang sa 350 degrees. Walang mga reaksyon na sinusunod sa ilalim ng pagkilos ng mga organikong compound. At sa pinahihintulutang hanay ng temperatura, ang mga katangian ng mga produkto ay hindi nagbabago.

Mga espesyal na katangian na ginagamit ng tao

Ang ilalim na linya ay bilang isang resulta ng synthesis, ang mga macromolecule ng isang bulk (three-dimensional) na uri ay nabuo. Ang lakas ay nagmumula sa matibay na mga bono at istraktura. Bilang isang elemento ng kemikal, ang mga inorganikong polimer ay kumikilos nang walang hugis at hindi tumutugon sa iba pang mga elemento at compound. Ang tampok na ito ay nagpapahintulot sa kanila na magamit sa industriya ng kemikal, gamot, produksyon ng pagkain.

Ang thermal resistance ay lumampas sa lahat ng mga indicator na taglay ng mga natural na materyales. Kung ang mga hibla ay ginagamit upang bumuo ng isang reinforced frame, kung gayon ang disenyo na ito ay makatiis sa temperatura ng hangin hanggang sa 220 degrees. At kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa materyal na boron, ang limitasyon ng lakas ng temperatura ay tumataas sa 650 degrees. Iyon ang dahilan kung bakit magiging imposible ang mga paglipad sa kalawakan nang walang polymersun.

Ngunit ito ay kung pag-uusapan natin ang tungkol sa mga katangiang nakahihigit sa mga likas. Ang parehong mga produkto na ginawa mula sa mga compound na ito, na katulad ng kalidad sa mga natural, ay partikular na kahalagahan sa mga tao. Ginagawa nitong posible na bawasan ang halaga ng damit sa pamamagitan ng pagpapalit, halimbawa, katad. Kasabay nito, halos walang mga panlabas na pagkakaiba.

Sa medisina, ang mga espesyal na pag-asa ay inilalagay sa mga inorganikong polimer. Ito ay pinlano na gamitin ang mga materyales na ito upang makabuo ng mga artipisyal na tisyu at organo, prostheses, atbp. Ang paglaban sa kemikal ay nagpapahintulot sa pagproseso ng mga produkto na may mga aktibong sangkap, na nagsisiguro ng sterility. Ang tool ay nagiging matibay, kapaki-pakinabang at ligtas para sa mga tao.