Polimer semula jadi bukan organik dan organik. Tidak mempunyai takat lebur tertentu

52. Polimer, plastik Polimer ialah bahan yang makromolekulnya terdiri daripada banyak unit asas berulang yang mewakili kumpulan atom yang sama. Berat molekul molekul adalah antara 500 hingga 1,000,000 Molekul polimer dibahagikan kepada

Secara semula jadi, terdapat unsur organ, polimer organik dan bukan organik. Bahan bukan organik termasuk bahan yang rantai utamanya bukan organik dan cabang sampingannya bukan radikal hidrokarbon. Unsur kumpulan III-VI sistem berkala unsur kimia paling terdedah kepada pembentukan polimer asal bukan organik.

Pengelasan

Polimer organik dan bukan organik sedang dikaji secara aktif, ciri-ciri baru mereka sedang ditentukan, jadi klasifikasi yang jelas bagi bahan-bahan ini belum lagi dibangunkan. Walau bagaimanapun, kumpulan polimer tertentu boleh dibezakan.

Bergantung pada struktur:

• linear;
• rata;
• bercabang;
• jerat polimer;
• tiga dimensi dan lain-lain.

Bergantung pada atom rantai utama yang membentuk polimer:

• jenis homochain (-M-)n - terdiri daripada satu jenis atom;
• jenis heterochain (-M-L-)n - terdiri daripada pelbagai jenis atom.

Bergantung pada asal:

• semula jadi;
• tiruan.

Untuk mengklasifikasikan bahan yang merupakan makromolekul dalam keadaan pepejal sebagai polimer tak organik, ia juga perlu mempunyai anisotropi tertentu dalam struktur ruang dan sifat yang sepadan.

Ciri-ciri Utama

Lebih biasa ialah polimer heterochain, di mana terdapat selang-seli atom elektropositif dan elektronegatif, contohnya B dan N, P dan N, Si dan O. Polimer tak organik (HP) heterochain boleh diperoleh menggunakan tindak balas polikondensasi. Polikondensasi oksoanion dipercepatkan dalam persekitaran berasid, dan polikondensasi kation terhidrat dipercepatkan dalam persekitaran beralkali. Polikondensasi boleh dilakukan sama ada dalam larutan atau pada suhu tinggi.

Kebanyakan polimer tak organik heterochain hanya boleh didapati di bawah keadaan sintesis suhu tinggi, contohnya, terus daripada bahan mudah. Pembentukan karbida, yang merupakan badan polimer, berlaku apabila oksida tertentu berinteraksi dengan karbon, serta dengan kehadiran suhu tinggi.

Rantai homochain yang panjang (dengan tahap pempolimeran n>100) membentuk karbon dan unsur-p kumpulan VI: sulfur, selenium, telurium.

Polimer tak organik: contoh dan aplikasi

Kekhususan NP ialah pembentukan makromolekul polimer dengan struktur tiga dimensi biasa. Kehadiran rangka kerja tegar ikatan kimia menyediakan sebatian sedemikian dengan kekerasan yang ketara.

Sifat ini membenarkan penggunaan polimer tak organik. Penggunaan bahan-bahan ini telah mendapat aplikasi yang meluas dalam industri.

Rintangan kimia dan haba NP yang luar biasa juga merupakan harta yang berharga. Sebagai contoh, gentian tetulang yang diperbuat daripada polimer organik adalah stabil di udara sehingga suhu 150-220 °C. Sementara itu, gentian boron dan derivatifnya kekal stabil sehingga suhu 650˚C. Inilah sebabnya mengapa polimer bukan organik menjanjikan untuk mencipta bahan kimia dan tahan haba baharu.

NP, yang pada masa yang sama mempunyai sifat yang serupa dengan yang organik dan mengekalkan sifat khusus mereka, juga mempunyai kepentingan praktikal. Ini termasuk fosfat, polifosfazena, silikat, polimer dengan pelbagai kumpulan sampingan.

Polimer karbon

Tugas: "Berikan contoh polimer tak organik" sering dijumpai dalam buku teks kimia. Adalah dinasihatkan untuk melaksanakannya dengan menyebut NP yang paling menonjol - derivatif karbon. Lagipun, ini termasuk bahan dengan ciri unik: berlian, grafit dan karabin.

Carbyne ialah polimer linear buatan buatan yang sedikit dikaji dengan penunjuk kekuatan yang tiada tandingan, tidak lebih rendah daripada, dan menurut beberapa kajian, lebih unggul daripada graphene. Walau bagaimanapun, carbyne adalah bahan misteri. Lagipun, tidak semua saintis mengiktiraf kewujudannya sebagai bahan bebas.

Secara luaran ia kelihatan seperti serbuk hitam kristal logam. Mempunyai sifat semikonduktor. Kekonduksian elektrik carbyne meningkat dengan ketara apabila terdedah kepada cahaya. Ia tidak kehilangan sifat ini walaupun pada suhu sehingga 5000 °C, yang jauh lebih tinggi daripada bahan lain yang mempunyai tujuan yang sama. Bahan itu diperoleh pada tahun 60-an oleh V.V. Korshak, A.M. Sladkov, V.I. Kasatochkin dan Yu.P. Kudryavtsev oleh pengoksidaan pemangkin asetilena. Perkara yang paling sukar ialah menentukan jenis ikatan antara atom karbon. Selepas itu, bahan dengan hanya ikatan berganda antara atom karbon diperolehi di Institut Sebatian Organoelemen Akademi Sains USSR. Kompaun baru itu dinamakan polycumulene.

Grafit - dalam susunan ini hanya meluas dalam satah. Lapisannya tidak disambungkan oleh ikatan kimia, tetapi oleh interaksi antara molekul yang lemah, jadi ia mengalirkan haba dan arus dan tidak menghantar cahaya. Grafit dan terbitannya adalah polimer tak organik yang agak biasa. Contoh penggunaannya: daripada pensel kepada industri nuklear. Dengan mengoksidakan grafit, produk pengoksidaan perantaraan boleh diperolehi.

Berlian - sifatnya pada asasnya berbeza. Berlian ialah polimer spatial (tiga dimensi). Semua atom karbon disatukan oleh ikatan kovalen yang kuat. Oleh itu, polimer ini sangat tahan lama. Berlian tidak mengalirkan arus atau haba dan mempunyai struktur telus.

Polimer boron

Jika anda ditanya apakah polimer tak organik yang anda tahu, sila jawab - polimer boron (-BR-). Ini adalah kelas NP yang agak luas, digunakan secara meluas dalam industri dan sains.

Boron karbida - formulanya dengan lebih tepat kelihatan seperti ini (B12C3)n. Sel unitnya ialah rombohedral. Rangka kerja ini dibentuk oleh dua belas atom boron terikat kovalen. Dan di tengah-tengahnya adalah kumpulan linear tiga atom karbon terikat kovalen. Hasilnya adalah struktur yang sangat tahan lama.

Borides - kristal mereka terbentuk serupa dengan karbida yang diterangkan di atas. Yang paling stabil ialah HfB2, yang cair hanya pada suhu 3250 °C. TaB2 mempunyai rintangan kimia yang paling hebat - ia tidak dipengaruhi oleh asid atau campurannya.

Boron nitride - ia sering dipanggil talc putih kerana persamaannya. Persamaan ini sebenarnya hanya dangkal. Secara struktur ia serupa dengan grafit. Ia diperoleh dengan memanaskan boron atau oksidanya dalam suasana ammonia.

Borazon

Elbor, borazon, cyborite, kingsongite, kubonit adalah polimer bukan organik superhard. Contoh penggunaannya: pengeluaran bahan kasar, pemprosesan logam. Ini adalah bahan lengai secara kimia berdasarkan boron. Kekerasan lebih dekat dengan bahan lain daripada berlian. Khususnya, borazon meninggalkan calar pada berlian, yang juga meninggalkan calar pada kristal borazon.

Walau bagaimanapun, NP ini mempunyai beberapa kelebihan berbanding berlian semula jadi: mereka mempunyai rintangan haba yang lebih besar (menahan suhu sehingga 2000 °C, manakala berlian dimusnahkan pada suhu dalam julat 700-800 °C) dan rintangan yang tinggi terhadap beban mekanikal (ia adalah tidak begitu rapuh). Borazon diperolehi pada suhu 1350 °C dan tekanan 62,000 atmosfera oleh Robert Wentorf pada tahun 1957. Bahan-bahan serupa diperoleh oleh saintis Leningrad pada tahun 1963.

Polimer sulfur tak organik

Homopolimer - pengubahsuaian sulfur ini mempunyai molekul linear. Bahan tidak stabil; apabila suhu turun naik, ia terpecah menjadi kitaran oktahedral. Terbentuk sekiranya berlaku penyejukan mendadak sulfur cair.

Pengubahsuaian polimer sulfur dioksida. Sangat serupa dengan asbestos, mempunyai struktur berserabut.

Polimer selenium

Selenium kelabu ialah polimer dengan makromolekul linear heliks bersarang selari. Dalam rantai, atom selenium dikaitkan secara kovalen, dan makromolekul dikaitkan dengan ikatan molekul. Malah selenium cair atau terlarut tidak terurai kepada atom individu.

Selenium merah atau amorf juga merupakan polimer dengan struktur rantai, tetapi dengan struktur yang tidak teratur. Dalam julat suhu 70-90 ˚С ia memperoleh sifat seperti getah, berubah menjadi keadaan yang sangat elastik, yang mengingatkan polimer organik.

Selenium karbida, atau kristal batu. Hablur spatial yang agak kuat dari segi haba dan kimia. Piezoelektrik dan semikonduktor. Ia diperoleh dalam keadaan buatan dengan bertindak balas arang batu dalam relau elektrik pada suhu kira-kira 2000 °C.

Polimer selenium lain:

• Selenium monoklinik lebih teratur daripada merah amorf, tetapi lebih rendah daripada kelabu.
• Selenium dioksida, atau (SiO2)n, ialah polimer rangkaian tiga dimensi.
• Asbestos ialah polimer selenium oksida dengan struktur berserabut.

Polimer fosforus

Terdapat banyak pengubahsuaian fosforus: putih, merah, hitam, coklat, ungu. Merah - NP struktur hablur halus. Ia diperoleh dengan memanaskan fosforus putih tanpa akses udara pada suhu 2500 ˚C. Fosforus hitam diperolehi oleh P. Bridgman dalam keadaan berikut: tekanan 200,000 atmosfera pada suhu 200 °C.

Phosphornitride chloride ialah sebatian fosforus dengan nitrogen dan klorin. Sifat bahan ini berubah dengan peningkatan jisim. Iaitu, keterlarutan mereka dalam bahan organik berkurangan. Apabila berat molekul polimer mencapai beberapa ribu unit, bahan seperti getah terbentuk. Ia adalah satu-satunya getah bebas karbon tahan haba yang cukup. Ia dimusnahkan hanya pada suhu melebihi 350 °C.

Kesimpulan

Polimer tak organik sebahagian besarnya adalah bahan dengan ciri unik. Ia digunakan dalam pengeluaran, dalam pembinaan, untuk pembangunan bahan inovatif dan juga revolusioner. Memandangkan sifat NP yang diketahui dikaji dan yang baharu dicipta, skop aplikasinya semakin berkembang.

Bukan organik termasuk polimer, makromolekul
yang mempunyai rantai utama bukan organik dan tidak mengandungi radikal sisi organik (kumpulan pembingkai).

Polimer tak organik dikelaskan mengikut asal (sintetik dan semula jadi), konfigurasi makromolekul (linear, bercabang, tangga, rangkaian satah biasa dan tidak teratur, rangkaian ruang tetap dan tidak teratur, dll.), struktur kimia rantai utama - homochain (homoatomik) dan heterochain ( heteroatomik). Polimer bukan organik semulajadi yang tergolong dalam kumpulan rangkaian adalah sangat biasa dan merupakan sebahagian daripada kerak bumi dalam bentuk mineral.

Polimer bukan organik berbeza dalam sifat kimia dan fizikal daripada polimer organik atau organoelemen terutamanya oleh struktur elektronik rantai utama yang berbeza dan ketiadaan kumpulan pembingkai organik. Kawasan kewujudan polimer tak organik adalah terhad kepada unsur kumpulan III-IV Jadual Berkala. Kebanyakan polimer tak organik termasuk dalam kategori mineral dan bahan yang mengandungi silikon.

BENTONIT

Tanah liat bentonit adalah bahan mentah semula jadi yang murah. Oleh kerana sifat fizikal dan kimianya, mereka telah menarik perhatian besar daripada penyelidik di seluruh dunia. Bentonit ialah sistem tersebar dengan saiz zarah kurang daripada 0.01 mm.

Mineral tanah liat mempunyai komposisi yang kompleks dan terutamanya aluminohydrosilicates.

Perbezaan dalam struktur kekisi kristal menentukan tahap penyebaran mineral tanah liat yang tidak sama. Tahap penyebaran zarah kaolinit adalah kecil dan ditentukan mengikut susunan beberapa mikron, manakala montmorilonit tersebar ke sel asas semasa penguraian.

Bentonit dicirikan oleh interaksi fizikal dan kimia yang aktif dengan air. Disebabkan pembentukan cangkerang penghidratan, zarah mineral tanah liat dapat mengekalkan air dengan kukuh.

Bentonit digunakan secara meluas dalam pengeluaran ubat gigi. Mengikut resipi sedia ada, ubat gigi mengandungi sehingga 50% gliserin. Walau bagaimanapun, pengeluaran gliserin dihadkan oleh kekurangan bahan mentah, jadi perlu mencari pengganti gliserin yang lebih murah dan mudah diakses.

Gliserin dalam ubat gigi membantu menstabilkan bahan pepejal tidak larut air, melindungi pes daripada mengering, menguatkan enamel gigi dan, dalam kepekatan tinggi, memeliharanya. Tanah liat Montmorilonit baru-baru ini telah digunakan secara meluas untuk menstabilkan bahan pepejal tidak larut. Ia juga telah dicadangkan untuk menggunakan kaolinit sebagai pelelas dalam ubat gigi dan bukannya kalsium karbonit. Penggunaan mineral tanah liat (montmorillonite dalam bentuk 8% gel dan kaolinit) dalam ubat gigi membolehkan pembebasan sejumlah besar gliserol (sehingga 27%) tanpa merosot sifatnya, terutamanya semasa penyimpanan jangka panjang.

Montmorillonites boleh digunakan untuk meningkatkan kelikatan asas suppositori dalam suppositori yang mengandungi kuantiti ubat yang banyak. Telah ditetapkan bahawa penambahan 5-15% montmorilonit meningkatkan kelikatan asas suppositori, yang memastikan pengedaran seragam bahan ubat terampai di pangkalan. Oleh kerana sifat penjerapannya, mineral tanah liat digunakan untuk penulenan pelbagai antibiotik, enzim, protein, asid amino, dan vitamin.

AEROSIL

Aerosil, seperti bentonit, tergolong dalam polimer bukan organik. Berbeza dengan bentonit, yang merupakan bahan mentah semula jadi, aerosil adalah produk sintetik.

Silikon dioksida koloid aerosil, yang merupakan serbuk putih yang sangat ringan, yang dalam lapisan nipis kelihatan telus, kebiruan. Ini adalah serbuk terdispersi yang sangat mikron dengan saiz zarah dari 4 hingga 40 mikron (kebanyakannya 10-30 mikron), dengan ketumpatan 2.2 g/cm3. Keanehan Aerosil adalah luas permukaan spesifiknya yang besar - dari 50 hingga 400 m2/g.

Terdapat beberapa jenama aerosil, yang berbeza terutamanya dalam saiz kawasan permukaan tertentu, tahap hidrofilik atau hidrofobisiti, serta gabungan aerosil dengan bahan lain. Gred Aerosil standard 200, 300, 380 mempunyai permukaan hidrofilik.

Aerosil diperolehi hasil daripada hidrolisis fasa wap koemium tetraklorida dalam nyalaan hidrogen pada suhu 1100-1400°C.

Banyak kajian telah membuktikan bahawa Aerosil, apabila diberikan secara lisan, diterima dengan baik oleh pesakit dan merupakan rawatan yang berkesan untuk penyakit saluran gastrousus dan proses keradangan lain. Terdapat bukti bahawa aerosil menggalakkan pengecutan otot licin dan saluran darah dan mempunyai sifat bakteria.

Disebabkan oleh aktiviti farmakologi aerosil, ia telah digunakan secara meluas dalam farmasi dalam pelbagai bentuk dos, baik dalam mencipta yang baru dan dalam menambah baik yang sedia ada.

Aerosil digunakan secara meluas untuk menstabilkan ampaian dengan pelbagai media penyebaran dan linimen minyak ampaian. Pengenalan aerosil ke dalam komposisi linimen ampaian minyak dan air-alkohol-gliserin membantu meningkatkan pemendapan dan kestabilan pengagregatan sistem ini, mewujudkan struktur spatial yang cukup kuat yang mampu menahan fasa cecair tidak bergerak dengan zarah terampai dalam sel. Telah ditetapkan bahawa pemendapan zarah fasa pepejal dalam lapisan minyak yang distabilkan oleh Aerosil berlaku 5 kali lebih perlahan daripada yang tidak stabil.

Dalam ampaian akueus dan air-alkohol, kesan penstabilan aerosil adalah disebabkan terutamanya oleh daya elektrostatik.

Salah satu sifat aerosil ialah keupayaan redamannya. Harta ini digunakan untuk mendapatkan gel yang mengandungi aerosil untuk tujuan menggunakannya sebagai asas salap, atau sebagai ubat bebas untuk rawatan luka, ulser dan luka bakar.

Kajian tentang sifat biologi gel yang mengandungi aerosil menunjukkan bahawa ia tidak mempunyai kesan merengsa atau secara amnya toksik.

Untuk salap neomycin dan neomycin-prednisolone (mengandungi neomycin sulfate dan prednisolone acetate, masing-masing 2 dan 0.5%), asas esilone-aerosol telah dicadangkan. Salap yang mengandungi Aerosil adalah hidrofobik, mudah diperah keluar dari tiub, melekat dengan baik pada kulit dan mempunyai kesan yang berpanjangan.

Aerosil digunakan secara meluas sebagai eksipien dalam pengeluaran tablet: ia mengurangkan masa hancur tablet, memudahkan granulasi dan hidrofilasi ubat lipofilik, meningkatkan kecairan, dan membenarkan pengenalan ubat yang tidak serasi dan tidak stabil secara kimia.

Pengenalan aerosil ke dalam jisim suppositori membantu meningkatkan kelikatan, mengawal selang berenang, memberikan jisim sifat homogen dan mengurangkan stratifikasi, memastikan pengedaran seragam bahan ubat dan ketepatan dos yang lebih tinggi, membolehkan pengenalan bahan cecair dan higroskopik. Suppositori yang mengandungi Aerosil tidak merengsakan mukosa rektum. Aerosil digunakan dalam pil untuk memastikan ia kering.

Aerosil termasuk dalam bahan tampalan gigi sebagai pengisi yang memberikan sifat struktur dan mekanikal bahan tampalan yang baik. Ia juga digunakan dalam pelbagai losyen yang digunakan dalam minyak wangi dan kosmetik.

Kesimpulan

Apabila merumuskan kerja kursus, kita boleh membuat kesimpulan bahawa sebatian molekul tinggi memainkan peranan penting dalam teknologi dadah. Daripada klasifikasi di atas adalah jelas betapa luasnya julat penggunaan sebatian yang dipersoalkan, dan daripada ini mengikuti kesimpulan tentang keberkesanan penggunaannya dalam pengeluaran farmaseutikal. Dalam banyak kes kita tidak boleh melakukannya tanpa menggunakannya. Ini berlaku dalam penggunaan bentuk dos yang berpanjangan, untuk mengekalkan kestabilan ubat semasa penyimpanan, dan pembungkusan ubat siap. Bahan bermolekul tinggi memainkan peranan penting dalam penghasilan bentuk dos baharu (contohnya, TDS).

Tetapi sebatian molekul tinggi telah menemui aplikasinya bukan sahaja di farmasi. Ia digunakan secara berkesan dalam industri seperti makanan, dalam pengeluaran SMS, dalam sintesis kimia, serta industri lain.

Hari ini, saya percaya, sebatian yang saya pertimbangkan digunakan sepenuhnya dalam pengeluaran farmaseutikal, tetapi masih, walaupun kaedah dan kaedah penggunaannya telah lama diketahui dan telah membuktikan diri mereka positif, peranan dan tujuannya dalam pengeluaran ubat-ubatan berterusan. untuk dikaji dengan lebih mendalam.

Rujukan

1. Biofarmasi: Buku teks. untuk pelajar farmaseutikal universiti dan fakulti/ A.I. Tikhonov, T.G. Yarnykh, I.A. Zupanets et al.; Ed. A.I. Tikhonov. – Kh.: Rumah penerbitan NUPh; Halaman Emas, 2003.– 240 hlm. ;

2. Gelfman M.I. Kimia koloid / Gelfman M.I., Kovalevich O.V., Yustratov V.P. – S.Pb. dan lain-lain: Lan, 2003. - 332 ms;

3. Evstratova K.I., Kupina N.A., Malakhova E.E. Kimia fizikal dan koloid: Buku teks. untuk farmaseutikal universiti dan fakulti / Ed. K.I. Evstratova. – M.: Lebih tinggi. sekolah, 1990. – 487 ms;

4. Mashkovsky M.D. Ubat: Dalam 2 jilid - ed. ke-14, disemak, diperbetulkan. dan tambahan – M.: Novaya Volna Publishing House LLC, 2000. – T. 1. – 540 p.;

5. Polimer untuk tujuan perubatan / Ed. Senoo Manabu. – M.: Perubatan, 1991. – 248 hlm.;

6. Tikhonov A.I., Yarnykh T.G. Teknologi perubatan: Buku teks. untuk farmaseutikal universiti dan fakulti: Per. dari bahasa Ukraine / Ed. A.I. Tikhonov. – Kh.: Rumah penerbitan NUPh; Halaman Emas, 2002. – 704 hlm.;

7. Friedrichsberg D.A. Kursus kimia koloid: Buku teks untuk universiti. - ed. ke-2, disemak. dan tambahan - L.: Kimia, 1984. - 368 p.;

8. Teknologi farmaseutikal: teknologi bentuk dos. Ed. I.I. Krasnyuk dan G.V. Mikhailova, - M: "Akademi", 2004, 464 ms.;

9. Ensiklopedia Polimer, vol 1, ed. V. A. Kargin, M., 1972 – 77s;

10. Shur A.M., Sebatian molekul tinggi, ed. ke-3, M., 1981;

11. Alushin M.T. Silikon di farmasi, - M., 1970. – 120 pp.;

12. Muravyov I.A. Aspek fiziko-kimia penggunaan bahan asas dan tambahan dalam sistem penggantungan perubatan: buku teks. elaun / I.A. Muravyov, V.D. Kozmin, I.F. Kononikhin. – Stavropol, 1986. – hlm.61;

13. Surfaktan dan IUD dalam teknologi bentuk dos. Ubat-ubatan. Ekonomi, teknologi dan prospek untuk mendapatkan. Semakan maklumat / G.S. Bashura, O.N. Klimenko, Z.N. Lenushko dan lain-lain - M.: VNIISZhTI, 1988. - isu. 12. – 52s.;

14. Polimer di farmasi / Ed. A.I. Tentsova dan M.T. Alyushina. – M., 1985. 256 hlm.

15. ru.wikipedia.org/wiki/Polymer

16. www. pharm vestnik. ru