Doğal Polimer Örnekleri

1833'te J. Berzelius, izomerizm türlerinden biri olarak adlandırdığı "polimer" terimini kullandı. Bu tür maddeler (polimerler), etilen ve bütilen gibi aynı bileşime ancak farklı moleküler ağırlığa sahip olmalıdır. J. Berzelius'un vardığı sonuç, “polimer” teriminin modern anlayışına uymuyor, çünkü o zamanlar gerçek (sentetik) polimerler henüz bilinmiyordu. Sentetik polimerlere yapılan ilk referanslar 1838'e (poliviniliden klorür) ve 1839'a (polistiren) dayanmaktadır.

Polimer kimyası, ancak organik bileşiklerin kimyasal yapısı teorisinin A. M. Butlerov tarafından yaratılmasından sonra ortaya çıktı ve kauçuğun sentezi için yoğun yöntemler araştırması nedeniyle daha da geliştirildi (G. Bushard, W. Tilden, K Garries, I.L. Kondakov, S.V. Lebedev) . 20. yüzyılın 20'li yıllarının başlarından itibaren polimerlerin yapısı hakkında teorik fikirler gelişmeye başladı.

TANIM

polimerler- Molekülleri (makromoleküller) çok sayıda tekrar eden gruptan (monomerik birimler) oluşan yüksek moleküler ağırlığa sahip (birkaç binden milyonlarca milyona kadar) kimyasal bileşikler.

Polimerlerin sınıflandırılması

Polimerlerin sınıflandırılması üç özelliğe dayanmaktadır: kökenleri, kimyasal yapıları ve ana zincirdeki farklılıkları.

Menşe açısından, tüm polimerler, nükleik asitler, proteinler, selüloz, doğal kauçuk, kehribar içeren doğal (doğal) olarak ayrılır; poliüretan, poliviniliden florür, fenol-formaldehit reçineleri vb. içeren sentetik (laboratuvarda sentez yoluyla elde edilir ve doğal analogları yoktur); yapay (laboratuvarda sentez yoluyla elde edilir, ancak doğal polimerlere dayanır) - nitroselüloz vb.

Kimyasal yapıya göre, polimerler organik polimerlere (monomer - organik maddeye - tüm sentetik polimerlere dayalı), inorganik (Si, Ge, S ve diğer inorganik elementlere - polisilanlara, polisilisik asitlere dayalı) ve organoelementlere (bir karışımı) ayrılır. organik ve inorganik polimerler - polislokzanlar) doğası.

Homochain ve heterochain polimerler vardır. İlk durumda, ana zincir karbon veya silikon atomlarından (polisilanlar, polistiren) oluşur, ikincisinde - çeşitli atomlardan (poliamidler, proteinler) oluşan bir iskelet.

Polimerlerin fiziksel özellikleri

Polimerler iki agregasyon durumu ile karakterize edilir - kristal ve amorf ve özel özellikler - esneklik (küçük bir yük altında geri dönüşümlü deformasyonlar - kauçuk), düşük kırılganlık (plastikler), yönlendirilmiş bir mekanik alanın etkisi altında yönlendirme, yüksek viskozite ve çözünme polimerin şişmesi yoluyla oluşur.

Polimerlerin hazırlanması

Polimerizasyon reaksiyonları, yüksek moleküler bir ürün - bir polimer oluşumu ile doymamış bileşiklerin moleküllerinin sıralı olarak eklenmesi olan zincir reaksiyonlarıdır (Şekil 1).

Pirinç. 1. Polimer üretiminin genel şeması

Örneğin polietilen, etilenin polimerizasyonu ile elde edilir. Bir molekülün moleküler ağırlığı 1 milyona ulaşır.

n CH2 \u003d CH2 \u003d - (-CH2 -CH2 -) -

Polimerlerin kimyasal özellikleri

Her şeyden önce, polimerler, polimerin bileşiminde bulunan fonksiyonel grubun karakteristik reaksiyonları ile karakterize edilecektir. Örneğin, polimer, alkol sınıfının bir hidrokso grubu karakteristiği içeriyorsa, polimer alkoller gibi reaksiyonlara katılacaktır.

İkincisi, düşük moleküler ağırlıklı bileşiklerle etkileşim, polimerlerin birbirleriyle ağ veya dallı polimerlerin oluşumuyla etkileşimi, aynı polimeri oluşturan fonksiyonel gruplar arasındaki reaksiyonlar ve ayrıca polimerin monomerlere ayrışması (zincir yıkımı).

Polimerlerin uygulanması

Polimerlerin üretimi insan yaşamının çeşitli alanlarında geniş uygulama alanı bulmuştur - kimya endüstrisi (plastik üretimi), makine ve uçak yapımı, petrol arıtma işletmeleri, tıp ve farmakoloji, tarım (herbisit, böcek ilacı, böcek ilacı üretimi), inşaat endüstrisi (ses ve ısı yalıtımı), oyuncak, pencere, boru, ev eşyası üretimi.

Problem çözme örnekleri

ÖRNEK 1

ÖRNEK 1

Polimerik malzemeler (plastikler, plastikler), bir kural olarak, polimerlerin ve oligomerlerin bağlayıcı görevi gördüğü sertleştirilmiş kompozit bileşimlerdir. Ürünlere işlendiklerinde plastik (akışkan) halde oldukları için (tamamen doğru olmayan) yaygın olarak "plastik" adını aldılar. Bu nedenle bilimsel olarak doğrulanmış isimler "polimerik malzemeler", "polimer bazlı kompozit malzemeler"dir.

Polimerler (Yunanca poli - birçok, sadece - parçalardan), molekülleri aynı yapının çok sayıda tekrar eden temel birimlerinden oluşan yüksek moleküler kimyasal bileşiklerdir. Bu tür moleküllere makromoleküller denir. Atomların ve atom gruplarının (temel bağlantılar) içlerindeki konumuna bağlı olarak, fiziksel, mekanik ve kimyasal özelliklerini belirleyen doğrusal (zincir benzeri), dallı, ağ ve uzamsal (üç boyutlu) bir yapıya sahip olabilirler. Bu moleküllerin oluşumu, karbon atomlarının birbirine ve diğer birçok atoma kolay ve sıkı bir şekilde bağlanmasından dolayı mümkündür.

Fonksiyonel gruplar içeren ve yüksek moleküler doğrusal ve ağ polimerlerinin oluşumu ile polimer zincirinin büyümesi veya çapraz bağlanması reaksiyonlarına katılabilen bileşikler olan ön polimerler (prepolimerler, ön polimerler) de vardır. Her şeyden önce, bunlar aynı zamanda poliizosiyanatları veya poliüretan ürünlerinin üretiminde diğer bileşikleri fazla olan sıvı poliol ürünleridir.

Kökenlerine göre polimerler doğal, yapay ve sentetik olabilir.

Doğal polimerler esas olarak biyopolimerlerdir - protein maddeleri, nişasta, doğal reçineler (çam reçinesi), selüloz, doğal kauçuk, bitüm vb. Bunların çoğu, canlı ve bitki organizmalarının hücrelerinde biyosentez sırasında oluşur. Ancak endüstride çoğu durumda yapay ve sentetik polimerler kullanılır.

Polimer üretimi için ana hammaddeler, kömür ve petrol endüstrilerinin yan ürünleri, gübre üretimi, doğal gaz, selüloz ve diğer maddelerdir. Bu tür makromoleküllerin ve bir bütün olarak polimerin oluşum süreci, bir ışık ışınları akımının ilk maddesine (monomer) maruz kalma, yüksek frekanslı akımların elektrik deşarjları, ısıtma, basınç vb.

Polimer elde etme yöntemine bağlı olarak, polimerizasyon, polikondenzasyon ve modifiye edilmiş doğal polimerler olarak ayrılabilirler. Çoklu (doymamış) bağların açılması sonucu monomer birimlerinin ardışık olarak birbirine bağlanmasıyla polimer elde etme işlemine polimerizasyon reaksiyonu denir. Bu reaksiyon sırasında, bir madde gaz veya sıvı halden çok kalın sıvı veya katı hale geçebilir. Reaksiyona, düşük moleküler ağırlıklı yan ürünlerin ayrılması eşlik etmez. Hem monomer hem de polimer, aynı element bileşimi ile karakterize edilir. Polimerizasyon reaksiyonu, etilenden polietilen, propilenden polipropilen, izobütilenden poliizobütilen ve diğer birçok polimeri üretir.

Polikondenzasyon reaksiyonu sırasında, iki veya daha fazla monomerin atomları yeniden düzenlenir ve düşük moleküler ağırlıklı yan ürünler (örneğin, su, alkoller veya diğer düşük moleküler ağırlıklı maddeler) reaksiyon küresinden salınır. Polikondenzasyon reaksiyonu poliamidler, polyesterler, epoksi, fenol-formaldehit, organosilikon ve reçine olarak da adlandırılan diğer sentetik polimerleri üretir.

Isı ve çözücülerle olan ilişkisine bağlı olarak, polimerler ve bunlara dayalı malzemeler termoplastik ve termoset olarak ayrılır.

Termoplastik polimerler (termoplastikler), ürün haline getirilmesi sırasında tekrar tekrar katı bir agregasyon durumundan viskoz-akışkan bir duruma (eriyik) geçebilir ve soğutma üzerine tekrar katılaşabilir. Kural olarak, viskoz-akışkan bir duruma geçiş için yüksek bir sıcaklığa sahip değildirler, enjeksiyonlu kalıplama, ekstrüzyon ve presleme ile iyi işlenirler. Bunlardan ürünlerin şekillendirilmesi, soğutma sırasında sıvı veya yumuşatılmış bir malzemenin katılaşmasından oluşan ve hiçbir kimyasal değişiklik meydana gelmeyen fiziksel bir işlemdir. Termoplastiklerin çoğu ayrıca uygun çözücüler içinde çözülebilir. Termoplastik polimerler, doğrusal veya hafif dallanmış bir makromoleküler yapıya sahiptir. Bunlara belirli polietilen türleri, polivinil klorür, floroplastikler, poliüretanlar, bitüm vb. dahildir.

Termosetler (termosetler), ürünlere işlenmesine, bir ağ veya üç boyutlu polimer oluşumunun (sertleşme, zincirlerin çapraz bağlanması) kimyasal reaksiyonu ve bir sıvıdan katı bir duruma geçişin eşlik ettiği polimerleri içerir; geri dönüşümsüz olarak gerçekleşir. Kürlenmiş durumları termal olarak kararlıdır ve viskoz-akışkan bir duruma (örneğin fenolik, polyester, epoksi polimerler, vb.) yeniden geçiş yeteneklerini kaybederler.

Polimerik malzemelerin sınıflandırılması ve özellikleri

Bileşime veya bileşen sayısına bağlı olarak polimerik malzemeler, yalnızca bir bağlayıcı (polimer) - organik cam, çoğu durumda polietilen film ile temsil edilen doldurulmamış olarak ayrılır; gerekli özellikleri elde etmek için dolgu maddeleri, plastikleştiriciler, stabilizatörler, sertleştiriciler, pigmentler - cam elyafı, tektolit, muşamba ve gaz dolgulu (köpük ve köpük plastikler) - genleşmiş polistiren, poliüretan köpük vb.

Normal sıcaklıktaki fiziksel duruma ve viskoelastik özelliklere bağlı olarak polimerik malzemeler rijit, yarı rijit, yumuşak ve elastiktir.

Sert - bunlar, elastik modülü 1000 MPa'dan fazla olan, amorf bir yapıya sahip katı, elastik malzemelerdir. Kırılmada çok az uzama ile kırılgandırlar. Bunlara fenolik plastikler, aminoplastlar, gliptal bazlı plastikler ve diğer polimerler dahildir.

Polimerik malzemelerin yoğunluğu çoğunlukla 900-1800 kg/m3 aralığındadır, yani. alüminyumdan 2 kat, çelikten 5,6 kat daha hafiftirler. Aynı zamanda, gözenekli polimerik malzemelerin (köpük plastikler) yoğunluğu 30..15 kg/m3 ve yoğun - 2.000 kg/m3'ten fazla olabilir.

Polimerik malzemelerin basınç dayanımı çoğu durumda birçok geleneksel yapı malzemesini (beton, tuğla, ahşap) aşar ve dolgusuz polimerler için yaklaşık 70 MPa, güçlendirilmiş plastikler için 200 MPa'dan fazla, toz dolgulu çekme malzemeleri için 100-150 MPa'dır. cam elyaf malzemeler - 276.414 MPa ve daha fazlası.

Bu tür malzemelerin ısıl iletkenliği, gözenekliliğine ve üretim teknolojisine bağlıdır. Köpük ve köpük plastikler için, geri kalanı için 0.03.0.04 W / m-K'dir - 0.2.0.7 W / mK veya metallerden 500.600 kat daha düşüktür.

Birçok polimerik malzemenin dezavantajı, düşük ısı direncidir. Örneğin, çoğu (polistiren, polivinil klorür, polietilen ve diğer polimerlere dayalı) 60,80 °C'lik bir ısı direncine sahiptir. Fenol-formaldehit reçineleri temelinde, ısı direnci 200 °C'ye ulaşabilir ve sadece organosilikon polimerlerde - 350 °C.

Hidrokarbon bileşikleri olan birçok polimerik malzeme yanıcıdır veya düşük yangın direncine sahiptir. Polietilen, polistiren, selüloz türevleri bazlı ürünler, bol kurum emisyonu ile yanıcı ve yanıcıdır. Sadece yüksek sıcaklıklarda kömürleşen polivinil klorür, polyester cam elyafı, fenolik plastik bazlı ürünler zor yanıcıdır. Yanıcı olmayanlar, yüksek oranda klor, flor veya silikon içeren polimerik malzemelerdir.

İşleme, yanma ve hatta ısıtma sırasında birçok polimerik malzeme, karbon monoksit, fenol, formaldehit, fosgen, hidroklorik asit vb. gibi sağlığa zararlı maddeler yayar. Bunların önemli dezavantajları ayrıca yüksek bir termal genleşme katsayısıdır - 2 ila 10 kat daha yüksek çelikten daha.

Polimerik malzemeler, katılaşma sırasında %5.8'e ulaşan büzülme ile karakterize edilir. Çoğu, metallerinkinden çok daha düşük, düşük bir elastikiyet modülüne sahiptir. Uzun süreli yükler altında yüksek sünme gösterirler. Sıcaklık arttıkça sürünme daha da artar ve bu da istenmeyen deformasyonlara yol açar.

Makromoleküller arasındaki bağ, zayıf Van der Waals kuvvetlerinin yardımıyla gerçekleştirilirse, kimyasal bağların yardımıyla - termoplastikler ise termoplastikler olarak adlandırılır. Lineer polimerler arasında örneğin selüloz, dallanmış olanlar, örneğin amilopektin bulunur, karmaşık uzamsal üç boyutlu yapılara sahip polimerler vardır.

Polimerin yapısında, monomerik bir bağlantı ayırt edilebilir - birkaç atom içeren tekrarlayan bir yapısal parça. Polimerler, örneğin polivinil klorür (-CH2-CHCl-) n, doğal kauçuk, vb. gibi aynı yapıya sahip çok sayıda tekrar eden gruptan (birimlerden) oluşur. Molekülleri birkaç tür tekrarlayan grup içeren yüksek moleküler bileşikler, kopolimerler veya heteropolimerler olarak adlandırılır.

Polimer, polimerizasyon veya polikondenzasyon reaksiyonlarının bir sonucu olarak monomerlerden oluşturulur. Polimerler çok sayıda doğal bileşik içerir: proteinler, nükleik asitler, polisakaritler, kauçuk ve diğer organik maddeler. Çoğu durumda, kavram organik bileşikleri ifade eder, ancak birçok inorganik polimer vardır. Polimerizasyon, polikondenzasyon ve kimyasal dönüşümler yoluyla doğal kökenli elementlerin en basit bileşiklerine dayalı olarak çok sayıda polimer sentetik olarak elde edilir. Polimerlerin adları, ön ekli monomerin adından oluşur. poli-: poli etilen, poli propilen, poli vinil asetat, vb.

özellikler

Özel mekanik özellikler

• esneklik - nispeten küçük bir yük (kauçuk) ile yüksek geri dönüşümlü deformasyonlar yapma yeteneği;
• camsı ve kristalli polimerlerin (plastikler, organik cam) düşük kırılganlığı;
• makromoleküllerin yönlendirilmiş bir mekanik alanın etkisi altında yönlendirilme yeteneği (liflerin ve filmlerin imalatında kullanılır).

Polimer çözeltilerinin özellikleri:

• düşük polimer konsantrasyonunda yüksek çözelti viskozitesi;
• polimerin çözünmesi şişme aşamasında gerçekleşir.

Özel kimyasal özellikler:

• küçük miktarlarda reaktif (kauçuk vulkanizasyon, deri tabaklama, vb.) Etkisi altında fiziksel ve mekanik özelliklerini büyük ölçüde değiştirme yeteneği.

Polimerlerin özel özellikleri, yalnızca büyük moleküler ağırlıklarıyla değil, aynı zamanda makromoleküllerin zincir yapısına sahip olmaları ve esnek olmaları ile açıklanır.

kopolimerler

Farklı monomerlerden veya farklı polimerlerin kimyasal olarak bağlı moleküllerinden oluşan polimerlere kopolimer denir. Örneğin, yüksek etkili polistiren bir polistiren-polibütadien kopolimeridir.

Kopolimerler yapı, üretim teknolojisi ve elde edilen özellikler bakımından farklılık gösterir. 2014 için teknolojiler oluşturuldu:

• çeşitli yapıdaki kimyasal grupları içeren zincirler tarafından oluşturulan istatistiksel kopolimerler, birkaç başlangıç ​​monomerinin bir karışımının polimerizasyonuyla elde edilir;
• alternatif kopolimerler, farklı monomerlerin radikallerinin değiştiği zincirlerle karakterize edilir;
• aşı kopolimerleri, ikinci monomerin molekül zincirlerinin yandan ana monomerden oluşan makromoleküllere bağlanmasıyla oluşturulur;
• Tarak kopolimerleri, çok uzun yan zincirlere sahip aşı kopolimerleridir;
• blok kopolimerler, bir monomerin yeterince uzun zincirlerinden (bloklarından) oluşur ve uçlarında başka bir monomerin yeterince uzun zincirleriyle bağlanır.

kopolimerlerin özellikleri

Tarak şeklindeki kopolimerler, böyle bir kopolimere temelde yeni özellikler, örneğin sıvı kristal veren, farklı özelliklere sahip malzemelerden oluşabilir.

Farklı özelliklere sahip bileşenlerden oluşan blok kopolimerlerde, ayrı bir faza ayrılmış farklı kimyasal yapıdaki bloklardan yapılmış süper örgüler ortaya çıkar. Blok boyutları, başlangıç ​​monomerlerinin oranına bağlıdır. Böylece, %5-10 polibütadien ile kopolimerizasyon yoluyla kırılgan polistirene %40'a varan çekme mukavemeti eklenir ve darbeye dayanıklı polistiren elde edilir ve polibütadien içinde %19 polistirende malzeme kauçuk benzeri davranış sergiler.

sınıflandırma

Kimyasal bileşime göre, tüm polimerler ayrılır organik, organoelement, inorganik.

• organik polimerler.
• organoelement polimerleri. Organik radikallerin ana zincirinde organik radikallerle birleşmiş inorganik atomlar (Si, Ti, Al) içerirler. Doğada bulunmazlar. Yapay olarak elde edilen bir temsilci, organosilikon bileşikleridir.
• inorganik polimerler. Tekrar eden birimde CC bağları içermezler, ancak yan ikame ediciler olarak organik radikalleri içerebilirler.

Polimerlerin mühendislikte sıklıkla, örneğin cam elyafı gibi kompozit malzemelerin bileşenleri olarak kullanıldığına dikkat edilmelidir. Tüm bileşenleri polimer olan (farklı bileşim ve özelliklere sahip) kompozit malzemeler mümkündür.

Makromoleküllerin şekline göre, polimerler doğrusal, dallanmış (özel bir durum - yıldız şeklinde), bant, düz, tarak şeklinde, polimer ağları vb.

Polimerler polariteye göre sınıflandırılır (çeşitli sıvılarda çözünürlüğü etkiler). Polimer birimlerinin polaritesi, bileşimlerinde dipollerin varlığı ile belirlenir - pozitif ve negatif yüklerin ayrı bir dağılımına sahip moleküller. Polar olmayan bağlantılarda, atom bağlarının dipol momentleri karşılıklı olarak dengelenir. Birimleri önemli polariteye sahip olan polimerlere denir. hidrofilik veya kutupsal. Polar olmayan birimlere sahip polimerler - polar olmayan, hidrofobik. Hem polar hem de polar olmayan birimler içeren polimerlere denir. amfifilik. Her bir bağlantısı hem polar hem de polar olmayan büyük gruplar içeren homopolimerler olarak adlandırılması önerilmektedir. amfifilik homopolimerler.

Isıtma ile ilgili olarak, polimerler ayrılır: termoplastik ve termoset. termoplastik polimerler (polietilen, polipropilen, polistiren) ısıtıldığında yumuşar, hatta erir ve soğutulduğunda sertleşir. Bu süreç geri dönüşümlüdür. termoset Isıtıldığında, polimerler erimeden geri dönüşü olmayan kimyasal bozunmaya uğrarlar. Termoset polimerlerin molekülleri, zincir polimer moleküllerinin çapraz bağlanmasıyla (örneğin vulkanizasyon) elde edilen doğrusal olmayan bir yapıya sahiptir. Termoset polimerlerin elastik özellikleri termoplastiklerinkinden daha yüksektir, ancak termoset polimerler pratik olarak akmazlar ve bunun sonucu olarak daha düşük kırılma stresine sahiptirler.

Doğal organik polimerler, bitki ve hayvan organizmalarında oluşur. Bunların en önemlileri, bitki ve hayvanların vücutlarını büyük ölçüde oluşturan ve Dünya'daki yaşamın işleyişini sağlayan polisakkaritler, proteinler ve nükleik asitlerdir. Dünyadaki yaşamın ortaya çıkışındaki belirleyici aşamanın, basit organik moleküllerden daha karmaşık makromoleküler moleküllerin oluşumu olduğuna inanılmaktadır (bkz. Kimyasal evrim).

Türler

sentetik polimerler. Yapay polimer malzemeler

İnsan, hayatında uzun süredir doğal polimerik malzemeler kullanmaktadır. Bunlar, giyim imalatında kullanılan deri, kürkler, yün, ipek, pamuk vb., uygun işleme ile yapı malzemeleri olarak yaygın olarak kullanılan üç boyutlu polimerik gövdeler oluşturan çeşitli bağlayıcılar (çimento, kireç, kil). Bununla birlikte, zincir polimerlerinin endüstriyel üretimi, bunun için ön koşullar daha önce ortaya çıkmış olmasına rağmen, 20. yüzyılın başında başladı.

Hemen hemen, polimerlerin endüstriyel üretimi iki yönde gelişti - doğal organik polimerleri yapay polimerik malzemelere işleyerek ve organik düşük moleküler ağırlıklı bileşiklerden sentetik polimerler elde ederek.

İlk durumda, büyük kapasiteli üretim kağıt hamuruna dayanmaktadır. Fiziksel olarak modifiye edilmiş selülozdan ilk polimerik malzeme - selüloit - 19. yüzyılın ortalarında elde edildi. Büyük ölçekli selüloz eterleri ve esterleri üretimi, II. Dünya Savaşı'ndan önce ve sonra organize edildi ve bu güne kadar devam ediyor. Temel olarak filmler, lifler, boyalar ve vernikler ve kalınlaştırıcılar üretilir. Sinema ve fotoğrafçılığın gelişiminin ancak şeffaf bir nitroselüloz filminin ortaya çıkması nedeniyle mümkün olduğu belirtilmelidir.

Sentetik polimerlerin üretimi, 1906'da Leo Baekeland, ısıtıldığında üç boyutlu bir polimere dönüşen fenol ve formaldehitin yoğunlaşmasının bir ürünü olan bakalit reçinesinin patentini aldığında başladı. Elektrikli ev aletleri, piller, televizyonlar, prizler vb. için muhafazaların imalatında onlarca yıldır kullanılmaktadır ve şimdi daha yaygın olarak bağlayıcı ve yapıştırıcı olarak kullanılmaktadır.

Liste, XX yüzyılın 60-70'lerinde sentezlenen sözde benzersiz polimerler tarafından kapatılmıştır. Bunlara aromatik poliamidler, poliimidler, polyesterler, polyester ketonlar vb. dahildir; bu polimerlerin vazgeçilmez bir özelliği, aromatik döngülerin ve (veya) aromatik yoğun yapıların varlığıdır. Olağanüstü güç ve ısı direnci değerlerinin bir kombinasyonu ile karakterize edilirler.

ateşe dayanıklı polimerler

Poliüretanlar, polyesterler ve epoksi reçineler gibi birçok polimer tutuşma eğilimindedir ve bu genellikle pratikte kabul edilemez. Bunu önlemek için çeşitli katkı maddeleri kullanılır veya halojenli polimerler kullanılır. Halojenli doymamış polimerler, heksaasit (HEMTPA), dibromoneopentil glikol veya tetrabromoftalik asit gibi klorlu veya bromlu monomerlerin yoğunlaştırmaya dahil edilmesiyle sentezlenir. Bu tür polimerlerin ana dezavantajı, yandıklarında, yakındaki elektronikler üzerinde zararlı bir etkiye sahip olabilecek korozyona neden olan gazları serbest bırakabilmeleridir.

Alüminyum hidroksitin etkisi, yüksek sıcaklığa maruz kalma altında, yanmayı önleyen suyun salınmasına dayanır. Etkiyi elde etmek için, büyük miktarlarda alüminyum hidroksit eklemek gerekir: bir kısım doymamış polyester reçinelerine ağırlıkça 4 kısım.

Amonyum pirofosfat farklı bir prensipte çalışır: camsı bir pirofosfat tabakasıyla birlikte plastiği oksijenden yalıtarak yangının yayılmasını engelleyen kömürleşmeye neden olur.

Polimer

Polimer- yüksek moleküler bir bileşik, büyük bir moleküler ağırlığa sahip bir madde (birkaç binden birkaç milyona kadar), Yapıda çok sayıda tekrar eden aynı veya farklı atomik gruptan oluşur - kimyasal veya koordinasyon bağlarıyla birbirine bağlı bileşik bağlantılar doğrusal olanlar (örneğin, selüloz) veya dallı (örneğin, amilopektin) zincirlerin yanı sıra uzamsal üç boyutlu yapılar.

Çoğu zaman, bir monomer yapısında ayırt edilebilir - birkaç atom içeren tekrarlayan bir yapısal parça. Polimerler, aynı yapıya sahip çok sayıda tekrar eden gruptan (birimlerden) oluşur, örneğin bunlara polivinil klorür (-CH2-CHCl-) n, doğal kauçuk vb. denir. Molekülleri birkaç tekrar türü içeren yüksek moleküler bileşikler gruplara kopolimer denir.

Polimer, polimerizasyon veya polikondenzasyon reaksiyonlarının bir sonucu olarak monomerlerden oluşturulur. Polimerler çok sayıda doğal bileşik içerir: proteinler, nükleik asitler, polisakaritler, kauçuk ve diğer organik maddeler. Çoğu durumda, kavram organik bileşikleri ifade eder, ancak birçok inorganik polimer vardır. Polimerizasyon, polikondenzasyon ve kimyasal dönüşümler yoluyla doğal kökenli elementlerin en basit bileşikleri temelinde sentetik olarak çok sayıda polimer elde edilir. Polimerlerin adları, ön ekli monomerin adından oluşur. poli: poli etilen, poli propilen, poli vinil asetat...

Değerli özelliklerinden dolayı polimerler makine mühendisliğinde, tekstil endüstrisinde, tarım ve tıpta, otomotiv ve gemi yapımında, günlük yaşamda (tekstil ve deri ürünleri, tabaklar, tutkal ve vernikler, mücevherat ve diğer ürünler) kullanılmaktadır. Makromoleküler bileşikler temelinde kauçuk, lifler, plastikler, filmler ve boya kaplamaları üretilir. Canlı organizmaların tüm dokuları makromoleküler bileşiklerdir.

polimer bilimi

sentetik polimerler. Yapay polimer malzemeler

İnsan, hayatında uzun süredir doğal polimerik malzemeler kullanmaktadır. Bunlar, giyim imalatında kullanılan deri, kürkler, yün, ipek, pamuk vb., uygun işleme ile yapı malzemeleri olarak yaygın olarak kullanılan üç boyutlu polimerik gövdeler oluşturan çeşitli bağlayıcılar (çimento, kireç, kil). Bununla birlikte, bunun için ön koşullar daha önce oluşturulmuş olmasına rağmen, zincir polimerlerinin endüstriyel üretimi 20. yüzyılın başında başladı.

Hemen hemen, polimerlerin endüstriyel üretimi iki yönde gelişti - doğal organik polimerleri yapay polimerik malzemelere işleyerek ve organik düşük moleküler ağırlıklı bileşiklerden sentetik polimerler elde ederek.

İlk durumda, büyük kapasiteli üretim kağıt hamuruna dayanmaktadır. Fiziksel olarak modifiye edilmiş selülozdan ilk polimerik malzeme - selüloit - 20. yüzyılın başında elde edildi. Büyük ölçekli selüloz eterleri ve esterleri üretimi, II. Dünya Savaşı'ndan önce ve sonra organize edildi ve bu güne kadar devam ediyor. Filmler, lifler, boyalar ve vernikler ve kalınlaştırıcılar temelinde üretilir. Sinema ve fotoğrafın gelişiminin ancak nitroselülozdan yapılmış şeffaf bir filmin ortaya çıkması sayesinde mümkün olduğu belirtilmelidir.

Sentetik polimerlerin üretimi 1906'da, L. Baekeland, ısıtıldığında üç boyutlu bir polimere dönüşen fenol ve formaldehitin bir yoğunlaşma ürünü olan bakalit reçinesinin patentini aldığında başladı. Elektrikli ev aletleri, piller, televizyonlar, prizler vb. için muhafazaların imalatında onlarca yıldır kullanılmaktadır ve şimdi daha yaygın olarak bağlayıcı ve yapıştırıcı olarak kullanılmaktadır.

Polimerlerin sınıflandırılması

Kimyasal bileşime göre, tüm polimerler organik, organoelement, inorganik olarak ayrılır.

• organik polimerler. Organik radikallerin (CH3, C6H5, CH2) katılımıyla oluşur. Bunlar reçineler ve kauçuklardır.
• organoelement polimerleri. Organik radikallerin ana zincirinde organik radikallerle birleşmiş inorganik atomlar (Si, Ti, Al) içerirler. Doğada bulunmazlar. Yapay olarak elde edilen bir temsilci, organosilikon bileşikleridir.
• inorganik polimerler. Si, Al, Mg, Ca vb. oksitlere dayanırlar. Hidrokarbon iskeleti yoktur. Bunlara seramik, mika, asbest dahildir.

Tek tek polimer gruplarının kombinasyonlarının teknik malzemelerde sıklıkla kullanıldığına dikkat edilmelidir. Bunlar kompozit malzemelerdir (örneğin, cam elyafı).

Makromoleküllerin şekline göre, polimerler doğrusal, dallı, şerit, uzaysal, düz olarak ayrılır.

Faz bileşimine göre polimerler amorf ve kristal olarak ikiye ayrılır.

Amorf polimerler tek fazlıdır ve paketler halinde bir araya getirilmiş zincir moleküllerinden oluşur. Paketler diğer öğelere göre hareket edebilir.

Kristalin polimerler, makromolekülleri bir yapı oluşturacak kadar esnek olduğunda oluşur.

Polariteye göre, polimerler polar ve polar olmayan olarak ayrılır. Polarite, dipollerin - ayrışmış pozitif ve negatif yük dağılımına sahip moleküllerin bileşimindeki mevcudiyeti ile belirlenir. Polar olmayan polimerlerde atomik bağların dipol momentleri birbirini götürür.

Isıtma ile ilgili olarak, polimerler termoplastik ve termoset olarak ikiye ayrılır.

Doğal organik polimerler

Doğal organik polimerler, bitki ve hayvan organizmalarında oluşur. Bunların en önemlileri, bitki ve hayvanların vücutlarını büyük ölçüde oluşturan ve Dünya'daki yaşamın işleyişini sağlayan polisakkaritler, proteinler ve nükleik asitlerdir. Dünyadaki yaşamın ortaya çıkmasındaki belirleyici aşamanın, basit organik moleküllerden daha karmaşık makromoleküler moleküllerin oluşumu olduğuna inanılmaktadır.

Polimerlerin özellikleri

Özel mekanik özellikler:

• esneklik - nispeten küçük bir yük (kauçuk) ile yüksek geri dönüşümlü deformasyonlar yapma yeteneği;
• camsı ve kristalli polimerlerin (plastikler, organik cam) düşük kırılganlığı;
• makromoleküllerin yönlendirilmiş bir mekanik alanın etkisi altında yönlendirilme yeteneği (liflerin ve filmlerin imalatında kullanılır).

Polimer çözeltilerinin özellikleri:

• düşük polimer konsantrasyonunda yüksek çözelti viskozitesi;
• polimerin çözünmesi şişme aşamasında gerçekleşir.

Özel kimyasal özellikler:

• küçük miktarlarda reaktif (kauçuk vulkanizasyon, deri tabaklama, vb.) Etkisi altında fiziksel ve mekanik özelliklerini büyük ölçüde değiştirme yeteneği.

Polimerlerin özel özellikleri, yalnızca büyük moleküler ağırlıklarıyla değil, aynı zamanda makromoleküllerin bir zincir yapısına sahip olmaları ve cansız doğa için benzersiz bir özelliğe sahip olmaları - esneklik ile açıklanır.

Polimerler, farklı tür ve türlere ayrılan organik ve inorganik maddelerdir. Polimerler nedir ve nasıl sınıflandırılırlar?

Polimerlerin genel özellikleri

Polimerler, molekülleri kimyasal bağlarla birbirine bağlanan tekrarlayan yapısal birimlerden oluşan makromoleküler maddeler olarak adlandırılır. Polimerler organik ve inorganik, amorf veya kristalli maddeler olabilir. Polimerler her zaman çok sayıda monomer birimi içerir, eğer bu miktar çok küçükse, bu artık bir polimer değil, bir oligomerdir. Yeni bir monomerik bağlantı eklendiğinde özellikler değişmiyorsa bağlantı sayısı yeterli kabul edilir.

Pirinç. 1. Polimer yapısı.

Polimerlerin elde edildiği maddelere monomer denir.

Polimer molekülleri doğrusal, dallanmış veya üç boyutlu bir yapıya sahip olabilir. Geleneksel polimerlerin moleküler ağırlığı 10.000 ila 1.000.000 arasındadır.

Polimerizasyon reaksiyonu, çift veya üçlü bağların bulunduğu birçok organik maddenin özelliğidir.

Örneğin: polietilen oluşum reaksiyonu:

nCH 2 \u003d CH 2 -\u003e [-CH 2 -CH 2 -] n

burada n, polimerizasyon sırasında birbirine bağlanan monomer moleküllerinin sayısı veya polimerizasyon derecesidir.

Polietilen, yüksek sıcaklık ve yüksek basınçta üretilir. Polietilen kimyasal olarak kararlıdır, mekanik olarak güçlüdür ve bu nedenle çeşitli endüstrilerde ekipman imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır. Yüksek elektriksel yalıtım özelliklerine sahiptir ve ayrıca gıda ambalajı olarak da kullanılır.

Pirinç. 2. Madde polietilendir.

Yapısal birimler, bir makromolekülde birçok kez tekrar eden atom gruplarıdır.

Polimer türleri

Kökenlerine göre, polimerler üç tipe ayrılabilir:

• doğal. Doğal veya doğal polimerler doğada doğal koşullar altında bulunabilir. Bu grup örneğin kehribar, ipek, kauçuk, nişastayı içerir.

Pirinç. 3. Kauçuk.

• sentetik. Sentetik polimerler laboratuvarda elde edilir, bir kişi tarafından sentezlenir. Bu tür polimerlere PVC, polietilen, polipropilen, poliüretan dahildir. bu maddelerin doğayla hiçbir ilgisi yoktur.
• yapay. Yapay polimerler, laboratuvar koşullarında da olsa, ancak doğal polimerler temelinde sentezlendikleri için sentetik olanlardan farklıdır. Yapay polimerler arasında selüloit, selüloz asetat, nitroselüloz bulunur.

Kimyasal yapı açısından, polimerler organik, inorganik ve organoelemente ayrılır. Bilinen tüm polimerlerin çoğu organiktir. Bunlar, tüm sentetik polimerleri içerir. İnorganik yapıdaki maddelerin temeli, S, O, P, H ve diğerleri gibi elementlerdir. Bu tür polimerler elastik değildir ve makro zincirler oluşturmazlar. Bunlara polisilanlar, polisilisik asitler, poligermanlar dahildir. Elektroorganik polimerler, hem organik hem de inorganik polimerlerin bir karışımını içerir. Ana zincir her zaman inorganik, yan zincirler ise organiktir. Polimer örnekleri, polisiloksanlar, polikarboksilatlar, poliorganosiklofosfazenlerdir.

Tüm polimerler farklı kümelenme durumlarında olabilir. Sıvılar (yağlayıcılar, vernikler, yapıştırıcılar, boyalar), elastik malzemeler (kauçuk, silikon, köpük) ve ayrıca sert plastikler (polietilen, polipropilen) olabilirler.

Polimerler tekrar eden birimlerden oluşan uzun zincir biçimli moleküllerdir. Doğal polimerlerin örnekleri arasında proteinler, enzimler, DNA, ipek ve selüloz sayılabilir. Günlük hayatta kullandığımız plastikler ve daha pek çok polimerse yapay olarak sentezlenir.

Bugüne kadar doğrusal, sarmal, uzun ve kısa olmak üzere farklı yapılarda pek çok yapay polimer üretilmişti. Ancak yakın zamanlara kadar DNA gibi ikili sarmal yapıda bir polimer üretme konusunda tam anlamıyla başarı elde edilememişti. Sentezlenebilen ikili sarmal biçimli polimer zincirlerinin uzunluğu sadece birkaç monomerle (tekrar eden birimle) sınırlı kalıyordu.

Colorado Üniversitesinden Dr. Yiming Hu ve arkadaşları Nature Chemistry’de yayımladıkları bir makalede ikili sarmal yapıda uzun polimer zincirleri elde etmeyi başardıklarını açıkladılar.

Araştırmacılar ikili sarmal biçimindeki polimerleri kendi geliştirdikleri bir yöntemi kullanarak sentezlemişler. Ayrıca sentez sürecinin sonucunda beklenmedik bir biçimde tepkime kabında ufak kristaller oluştuğu da gözlenmiş. Araştırmacılar kristallerin yapılarını X-ışını kristalografisi yöntemi ile analiz ederek tepkime sürecinin beklendiği gibi gerçekleştiğini ve polimerlerin arzu edilen ikili sarmal yapıda oluştuğunu doğrulamışlar.

İkili sarmal yapıdaki sentetik polimerlerden çeşitli amaçlarla yararlanılabilir. Örneğin bu polimerler kullanılarak yapay enzimler ya da canlı organizmalarda meydana gelen süreçlerin yapay olarak taklit edildiği sistemler üretilebilir.

Doğal Polimerler Polimer Fiziği – 20.12.2016 Salı Hazırlayanlar: Gülşah ÜNAL Murat TÜRKMENOĞLU Yahya BAŞ Kimya Mühendisliği  İçerik • Doğal Polimerlerin Kısa Tarihçesi • Doğal Polimerlerin Yapıları • Doğal Polimerlerin Kullanım Alanları • Doğal Polimerlerin Fiziksel Özellikleri  Tarihçe • Doğal polimerlerin kullanımı, M.Ö. 3000’li yıllara kadar uzanmaktadır. Eski Çin uygarlıklarının işlediği ilk doğal polimer, giysi yapımında iplik olarak kullanılan ipektir.  Tarihçe • Daha sonraki araştırmalarda, Kızılderili yerlilerin doğal kauçuk öz suyuna (lateks) ayaklarını bulayarak, gün içinde dağılıp kaybolan geçici kauçuk ayakkabılar kullandıkları tespit edilmiştir.  Tarihçe • 1849 yılında Charles Goodyear, bu kauçuğun öz suyuna kükürtle muamele ederek (vulkanize ederek), günümüzde otomobil lastiklerinde kullanılan malzemeyi üretmiştir. • Ardından organik kimya uygulamalarının gelişmesiyle, sentetik polimerlerin sentezi başlamıştır. Resilin Resilin • Böceklerin vücut yapısında bulunan elastomerik proteindir. Sentetik kauçuk veya doğal kauçuğa nazaran elastomerlik bakımından çok daha etkili bir maddedir. • Böceklerin eklemlerinde bulunarak böceklere, kendi boylarının yüz katı yüksekliğe sıçrama özelliği verir.  Resilin • Yakın dönemde laboratuvar ortamında da sentezlenen resilinin, ileride kas ve tendon tedavisine yönelik tıbbi uygulamalarda kullanılması hedefleniyor. Resilin Elastin  Elastin • Fibroblast hücreleri tarafından üretile yine bu hücrelerde proteolize uğrayan yapısal bir proteindir. Özellikle bağ dokuda bulunur. • Damarlar, deri, akciğer gibi yumuşak dokulara esnek dolgu oluşturur. Bağ dokuya elastiklik özelliğini kazandıran elastin, çapraz desmozin bağları ve amorfluğu nedeniyle esnektir. Elastin Yapıdaki çok sayıda monomerden biri olan lizin monomerlerinin dört tanesinin bir araya gelmesiyle desmozin çapraz bağı oluşur. Fibroblast hücresi mikroskop görüntüsü. Elastin Erişkinlikten sonra artık üretilemeyen elastin proteininin kaybı, yaşlılıkta cilt sarkmaları gibi etkilerin ortaya çıkmasına sebep olur. Molekülün hidrofobik kısmı, moleküle esneklik özelliği kazandırırken, α- helikodial bölümü ise lizin ve alanin amino asitleriyle çok sayıda çapraz bağ oluşturur. Kollajen Kollajen • İnsan vücudundaki proteinlerin yaklaşık %30’unu oluştururlar. Tıpkı elastin gibi, yıllar içinde üretimi azalıp durma noktasına gelir. • Birbiri üzerine sarılmış üç α zincirden oluşan, 19 farklı tip kollajen tanımlanmıştır.  Kollajen Elastin doku aksine kollajen fibrillerin gerilme ve çekme dayanımı çok fazladır. Cildin yanı sıra tendon, ligament, kemik ve dişlerde de bulunurlar. Kaynatıldıkları takdirde yapışkan, jelatinsi bir yapıya dönüşürler. Kollajenler İpekler  İpekler • İpek böceklerinin ürettiği yumuşak ve parlak liftir. Kullanımları 4000 yıl öncesine dayanır. • Hayvansal kaynaklı bu polimer sınıfına, örümcek ağları da dahil edilebilir. Çekme ve gerilme dayanımları son derece yüksek, ipliksi liflerden oluşmaktadırlar. • Kullanılan en eski tip ipek, ipekböceği kozasından elde edilen tiptir.  İpekler Fonksiyonel grup olarak karboksilik asit ve amino grubunun oluşturduğu peptit grubu(-CONH-), karbonil grubu(=CO) ve amino grubu (-NH-) içeririler. %97 oranında protein yapıdadırlar. Bu proteinin %75’i C15H26N5O6 formülüne sahip fibroin isimli fibril molekül, ipeğin ipliksi kısmını oluşturur. Bu liflerin dış kısmında proteinin kalan %25’lik kısmı yer alır, serisin isimli yapışkan, sakızsı protein yer alır. Bunlar ipeğe yüksek higroskopik özellik (emicilik), esneklik, dayanıklılık, ısı muhafazası ve mükemmel bir perdah (parlaklık, alacalılık) özelliği kazandırır. Tüm bu sebeplerden doları ipek, özellikle eski çağlarda lüks ve kıymetli tekstil ürünlerinin vazgeçilmezi olmuştur. Keratin  Keratin • Saç, tırnak, pençe, tüy, boynuz ve toynakların yapısını oluşturan lifli proteinlerdir. • Keratin filamentleri yapısal olarak çok sağlamdırlar. Suda çözünmezler. • Mineralize olmayan sert vücutsal yapıları oluşturan maddelerdir. Keratine yakın sertliğe sahip bilinen tek biyolojik yapı, kitindir. • Aynı canlıda bile birden fazla keratin yapısı buluna bilir. Keratin • α-keratinleri memelilerde saç (ve yünde), boynuz, tırnak, pençe ve toynak gibi cansız dış epitel yapılarında bulunur. • Daha sert olan β keratinleri sürüngenlerin pençelerinde, kaplumbağa kabuğu gibi kabuk ve derilerinde bulunurlar.  Keratin • Keratinler, tip I ve tip II ara filament polimerlerine örnek oluştururlar. • Epital ve trikositik keratin olmak üzere iki grupta ele alınan keratinler, gruptan bağımsız olarak asidik veya bazik yapıdadırlar. Asidik ve bazik keratin zincirleri birbiri üzerine binerek, asidik-bazik bir heterodimer oluşturur. Bu heterodimerler ise bir araya gelerek, keratin filamentlerini meydana getirirler. Keratin Selüloz  Selüloz • 1838’de Fransız kimyager Anselme Payen tarafından keşfedilen selüloz, bitkisel kaynaklı bir polisakkarittir. Kağıt, yapay ipek ve patlayıcı yapımında kullanılır. Bitkilere dayanıklılık ve desteklik sağlar. Otoburlar hariç hayvanlar tarafından sindirilemez ve suda da çözünmezler.  Selüloz Doğal fiberi, selüloz mikrofibrillerinin hemiselüloz ve lignin matrisi içinde bir araya gelmesiyle oluşur. Uzun zincirler hidrojen bağı yaparak yeterli sıklık ve dayanıklılığa ulaşır. Odunsu yapılardan alınan selüloz zinciri örnekleri genellikle 300-1700 birim uzunluğundayken, pamuk ve otsu bitkilerin örneklerindekiler ise 800-10000 birimlik zincirler içermektedir. Nişasta  Nişasta • Suda çözünmeyen, kompleks bir karbonhidrattır. Bitkiler ihtiyaç fazlası glukozu, nişastaya çevirerek depo ederler. • Un haline getirilip gıda yapımında kullanılması yaklaşık 30.000 yıl öncesine dayanır. • Tutkal ve kağıt üretiminin yanı sıra, tekstil ve gıda sanayiinde çeşitli amaçlarla kullanılır. • Patates, mısır, muz, buğday ve pirinç, nişasta açısından zengin besinlerdir. • Selülozun aksine, insanlar ve hayvanlar tarafından sindirilebilir.  Nişasta • Yapısal olarak nişasta, birbirine bağlı lineer polimer zincirlerinden oluşur. • Düz zincirli amiloz ve dallanmış yapıdaki amilopektin zincirlerinin bir araya gelmesiyle yapısı oluşur. Amiloz Amilopektin (500-20.000 glukoz)  Nişasta • Oda sıcaklığında granüllü halde bulunan nişasta, su ve sıcaklık etkisiyle düz zincirler haline gelip, hidrojen bağları ile suyla etkileşebilir. Bu olaya jelleşme denir. • Bu jelatinler, şekerlemeler ve çeşitli gıda ürünlerinin yapımında kullanılır.  Nişasta • Sıcaklık düşüşü ile nişasta bünyesine aldığı suyu salabilir. Bu bakteri üremesine ortam hazırlayacağından istenmeyen bir durumdur. Bunu engellemek için nişasta modifiye edilir. • Bu işlem, şekerlerin hidroksil gruplarının belli bir oranına şekerlerin birbiriyle etkileşmesine engel olmak için asetil veya hidroproksil grupları eklenerek veya çeşitli yöntemlerle polimer zincirlerinin boyunu kısaltarak yapılabilir. Lignin  Lignin • 1813’de İsviçreli botanist Candolle tarafından keşfedilmiştir. Selülozdan sonra dünyada en bol bulunan doğal polimerdir. • Özellikle odunsu dokularda (%15-%35) olmak üzere, bitkisel dokulara selüloz ile birlikte destek ve dayanıklılık sağlayan amorf polimerdir. • Kağıt üretiminde, zamanla bozunarak kağıdın yapısını bozduğundan kullanılmaz. • Genel özellikleri, selüloz ve bitkisel proteinlerden önemli farklılıklar gösterir.  Lignin • Yan ürün olarak, yıllık lignin üretimi ortalama 1.1 milyon tondur. • Ağaç ligninleri çapraz bağlı fenolik polimerlerdir, su ve alkolde hiç çözünmez, asitlerde çok az çözünürler. • Hidrolize uğramazlar. Ayrıca diğer polimerlerin aksine düzenli zincir yapıdan yoksundurlar. • Tüm bu özellikler, lignin ile ilgili çalışma ve araştırmaları son derece zorlaştırmaktadır.  Lignin • Buna rağmen sıvı kalıntılar yüksek performans çimentolarında, su arıtma formülleri ve tekstil boyalarında, petrol uygulamaları ve tarım kimyasallarında katkı olarak, yollarda çevresel sürdürülebilir toz bastırma ajanı olarak kullanılmaktadır. • Ayrıca lignin bazlı karbonfiber sentezi çalışmaları da sürmektedir. DNA  DNA • DNA, canlıların her türlü yapısal ve yaşamsal özelliğinin kodlandığı kalıtsal materyaldir. • Hücrenin yönetici organeli çekirdekte bulunan uzun ipliksi zincirler halinde gözlenen DNA, aslında özel olarak ‘nükleotit’ olarak adlandırılan dört faklı çeşit monomerden oluşmuş bir polimerdir. DNA • DNA’yı diğer polimerlerden ayıran özelliği; nükleotitlerin yaptığı hidrojen bağlarında seçici olmasıdır. Adenin bazı içeren nükleotit yalnız timin bazı içerenle, guanin bazı içeren ise yalnız sitozin içeren nükleotitle hidrojen bağı oluşturur. • Bu özellik DNA zincirlerine eşsiz bir kullanım alanı imkanı vermiştir. DNA • Microsoft ve University of Washington’dan bilim insanları, DNA zincirleri üzerine 200 MB boyutunda veri kodlamayı başardı. Bu veriler arasında İnsan Hakları Evrensel Bildirgesi’nin 100 farklı dildeki kopyaları ve bir ses dosyası bulunuyor. • Araştırmalara göre, 1 gram DNA üzerine tam 5.5 petabit (687.5 terabyte) veri kaydetmek mümkün! Kitin  Kitin • Deniz kabukluları ve böceklerin dış iskeletini oluşturan biyopolimerdir. Canlıların ürettiği en sert yapılardan biridir. • Bazı solucan ve mantar türlerinde de kitin bulunabilir. Sakaç cinsi yengeç ve yenebilir yengecin vücut ağırlığının yaklaşık %70’ini kitin oluşturur. Istakoz da, kitin bakımından zengin bir canlıdır. • Bir kitin türevi olan ‘kitosan’ polimeri de çeşitli amaçlarla sıklıkla kullanılan bir maddedir. Başlıca elde Kitin monomeri NAG (N-acetylglucoseamin) kaynağı ise karidestir.  Kitin • Yapısal açıdan selüloz ile son derece benzerdir. Tıpkı selüloz gibi karbonhidrat sınıfına giren bir maddedir. İkisi arasındaki tek fark, kitin moleküllerinde selülozdaki hidroksil grubu yerine amid grubu Kitin yapısı içermesidir. • Kitin molekülünde amid(- NH) gubu yerine amin(- NH2) grubu içeren polimerler, ‘kitosan’ olarak adlandırılan bir gruptur. Başlıca elde kaynağı karidestir. Kitosan yapısı  Kitin • Kitin polimeri, canlı dokuyla müthiş uyumu ve yaraları iyileştirme özelliği sebebiyle, başta yanık olmak üzere pek çok dermotolojik tedavide kullanılmaktadır. Cerrahide kullanılan dikiş ipliği de bu maddeden mamuldur. • Kitosan ise pek çok farklı kullanım alanına sahiptir. Yapılan araştırmalar kitosanın kan kolestrolünü azaltma, mahsul verimini arttırma gibi özellikleriyle tıp ve tarımda uygulanmaya başlamıştır. Doğal Kauçuk Doğal Kauçuk • Doğal kaynaktan elde edilen poliizopren elastomeridir. Kauçuk ağaçları özsuyunun işleme tabi tutulmasıyla latex isimli işlenebilir kauçuk ele geçer. • Sınıflandırılıp bilimsel olarak incelenmeye başlaması, Güney Amerika’nın keşfinden sonra 1736’da Fransız Kraliyet Bilim Akademisine sunulan örneklerle başlar. • 19. yy. Boyunca dünyada latex ürünlerin başlıca üretim merkezi Güney Amerika olarak kalmıştır. Doğal Kauçuk • Latex eşsiz fiziksel ve kimyasal özellikler sergiler. • Hiperplastik materyal sınıfına girerler. Gerilimle kristal forma geçebilirler. • Tekrarlanan birimler arası çifte bağların yapısından dolayı vulkanizasyona elverişlidirler ve ozon krakinge uğrayabilirler.  Doğal Kauçuk • Çeşitli ürünlere dönüşen doğal kauçuğun pek çok kullanım alanı vardır. Bunların önemli kısmını sarf malzemeleri oluşturmaktadır.  KAYNAKÇA • https://www.youtube.com/watch?v=VKmdYYPexbs • http://discovermagazine.com/2013/may/15-new-materials-use-insects-for-inspiration • http://discovermagazine.com/~/media/Images/Issues/2013/May/flea.jpg • http://pubs.rsc.org/services/images/RSCpubs.ePlatform.Service.FreeContent.ImageService.svc/ImageService/Articleimage/2014/TB/c4tb00726c/c4tb00726c-f3_hi-res.gif • http://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S1742706114003328-fx1.jpg • http://www.livescience.com/404-insect-amazing-rubber-lab.html • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23831198 • https://www.researchgate.net/profile/Xiao_Hu/publication/225090497/figure/fig2/AS:269838560002053@1441345934312/Natural-proteins-for-composite-materials1-23-including- resilins-repeats-such-as.png • https://classconnection.s3.amazonaws.com/744/flashcards/1742744/png/elastin1355290555919.png • https://classconnection.s3.amazonaws.com/975/flashcards/1102975/png/untitled11327974394205.png • https://theworldofcancer.files.wordpress.com/2014/01/fibroblast-image.gif • http://cellntec.com/wp-content/uploads/jpg/DP_Histo.jpg • https://www.google.com.tr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=10&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwia_pXA- ezQAhUKrRQKHSuuABMQFghOMAk&url=http%3A%2F%2Fwww2.bayar.edu.tr%2Fmuhendislik%2Fmakine%2Fburak.ozhan%2FBiyomekanik%2Fsite%2Fbiyomekanikodevler%2Ftendon.pp tx&usg=AFQjCNHRIJZuDCJG1xvxU6cU_GoeMi5P8g&sig2=hRz4lU6mIpjircnVxfc-hQ&bvm=bv.141320020,d.bGg • https://youtu.be/TjjiTKhJHCo • http://lisans.cozum.info.tr/dersler/polimer_kimyasi/polimerler_tarihsel.html • https://corporate.goodyear.com/content/dam/goodyear-corp/images/tilebgimages/ourcompany/TheCharlesGoodyearStory_SIDEBAR_IMG2.jpg • http://1.bp.blogspot.com/-yYaAAW26ieE/U28fSifmNBI/AAAAAAAAl7I/PLhetTM9UUc/s1600/Vulcanized+rubber+invented+by+charles+goodyear.gif • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3527747/ • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3527747/figure/F1/ • http://bio1151.nicerweb.com/Locked/media/ch05/05_08CelluloseArrange.jpg • http://dogalmucizeler.com/wp-content/uploads/2016/08/T%C4%B1rnak-Alt%C4%B1nda-Kist.jpg • https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/originals/0a/61/74/0a6174709618435db0b2bd0bb32d0797.jpg • http://easyscienceforkids.com/wp-content/uploads/2013/04/skin_layers.gif • http://www.burcutrend.com/wp-content/uploads/2014/11/kollajen.jpg • http://blog.lilysilk.com/wp-content/uploads/2016/05/silk-derived-material-lithium-ion-battery-performance-boost.jpg • http://cdn.shopify.com/s/files/1/0289/4885/files/Screen_Shot_2015-10-13_at_7.30.48_PM_large.png?15678175970436541883 • http://www.sigmaaldrich.com/content/dam/sigma-aldrich/product2/003/1714-desmosine-l.eps/_jcr_content/renditions/1714-desmosine-l-large.jpg • http://www.nature.com/article-assets/npg/srep/2013/130620/srep02043/images_hires/m685/srep02043-f1.jpg • http://bayareapelleve.com/wp-content/uploads/2015/07/Collagen-Human-Molecule-1.png • http://www.worldwidewounds.com/2005/august/Schultz/images/New_fig_2.jpg • http://image.slidesharecdn.com/structureoffibreanddye-150513161312-lva1-app6892/95/structure-of-fibre-and-dye-5-638.jpg?cb=1431533651 • http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1517-70762015000400924 • http://jcs.biologists.org/content/joces/suppl/2012/10/11/125.17.3923.DC1/JCS099655Panel1.jpg • http://web.hitit.edu.tr/dersnotlari/ibrahimbilici_12.04.2014_4E1P.pdf • http://www.pslc.ws/macrog/cell.htm • http://www.polymercentre.org.uk/polymer-centre-research-highlight-cartilage-like-tissue-engineering/ • http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/star.19970490402/full • http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/star.19820340205/full • http://www4.ncsu.edu/~dsargyro/documents/N61824_1270US_P1_Prov_Application-v1.PDF • Polymers in Cartilage Defect Repair of the Knee: Current Status and Future Prospects • Ralph M. Jeuken 1, Alex K. Roth 1, Ruud J. R. W. Peters 2, Corrinus C. van Donkelaar 3, Jens C. Thies 2, Lodewijk W. van Rhijn 1 and Pieter J. Emans 1,* • http://www.innventia.com/Documents/Produktblad/Biorefining/NWBC%202015%20GreenLight%20%E2%88%92%20Lignin-based%20carbon%20fibre%20-%20Tomani%20Backlund.pdf • https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00773015/document • https://www.youtube.com/watch?v=CKq42J7SaWw Vaktiniz İçin Teşekkürler