Polimery to substancje chemiczne o bardzo dużej masie cząsteczkowej, które składają się z wielokrotnie powtórzonych jednostek zwanych merami.

Podobne dokumenty
Optymalizacja warunków fizyko chemicznych w czasie procesu sporządzania mleka wapiennego z użyciem roztworów słodkich szczególnie pod względem

STAN KOLOIDALNY MATERII

P L O ITECH C N H I N KA K A WR

Układ Otoczenie Faza układu Składnik układu Układ dyspersyjny

Własności optyczne materii. Jak zachowuje się światło w zetknięciu z materią?

STAN KOLOIDALNY MATERII

ROZTWORY. Mieszaniny heterogeniczne homogeniczne Roztwory - jednorodne mieszaniny dwóch lub wi cej składników gazowe ciekłe stałe

Badanie wpływu elektrolitów na koagulację roztworów koloidalnych liofobowych

Fazy i ich przemiany

MATERIAŁOZNAWSTWO. dr hab. inż. Joanna Hucińska Katedra Inżynierii Materiałowej Pok. 128 (budynek Żelbetu )

MATERIAŁOZNAWSTWO. Prof. dr hab. inż. Andrzej Zieliński Katedra Inżynierii Materiałowej Pok. 204

ROZTWORY. Podział rozpuszczalników 1) nieorganiczne 2) organiczne ze względu na względną stałą dielektryczną (ε) 1) polarne 2) niepolarne 4,72 CN

Wykład z Chemii Ogólnej

Materiały budowlane - systematyka i uwarunkowania właściwości użytkowych

Fazy i ich przemiany

Układy zdyspergowane. Wykład 6

TWORZYWA SZTUCZNE. Tworzywa sztuczne - co to takiego?

WODA W ORGANIZMIE CZŁOWIEKA KOLOIDY. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

Procesy Chemiczne laboratorium część SURFAKTANTY. ćwiczenie 3 Fabrykowanie układów koloidalnych oraz wyznaczanie punktu inwersji emulsji

Fazy i ich przemiany

RóŜnica temperatur wynosi 20 st.c. Ile wynosi ta róŝnica wyraŝona w K (st. Kelwina)? A. 273 B. -20 C. 293 D. 20

WODA W ORGANIZMIE CZŁOWIEKA KOLOIDY. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

Szkło. T g szkła używanego w oknach katedr wynosi ok. 600 C, a czas relaksacji sięga lat. FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ

dr hab. inż. Józef Haponiuk Katedra Technologii Polimerów Wydział Chemiczny PG

Statyka Cieczy i Gazów. Temat : Podstawy teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał

przykłady gaz gaz nie istnieje ciecz gaz aerozole ciekłe mgła, leki w postaci aerozolu ciało stałe gaz aerozole stałe

Zalety przewodników polimerowych

Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu - roztwory i sposoby wyrażania stężeń roztworów, rozcieńczanie i zatężanie roztworów, zadania z rozwiązaniami

Wykład 2. Wprowadzenie do metod membranowych (część 2)

ELEKTROFOREZA KOLOIDÓW

Ćwiczenie 2. Charakteryzacja niskotemperaturowego czujnika tlenu. (na prawach rękopisu)

Piany. Stabilność piany zależy od: Rodzaju stosowanych spc Stężenia spc

Politechnika Rzeszowska - Materiały inżynierskie - I DUT / dr inż. Maciej Motyka

TWORZYWA SZTUCZNE (POLIMERY) Dr inż. Stanisław Rymkiewicz Katedra Inżynierii Materiałowej Pok. 202 tel kom

ĆWICZENIE NR 4 OTRZYMYWANIE PREPARATÓW RADIOCHEMICZNIE CZYSTYCH.

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

Fizyka 1 Wróbel Wojciech

Ćwiczenie 2: Właściwości osmotyczne koloidalnych roztworów biopolimerów.

Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne

Historia elektrochemii

Wykład 3. Makrocząsteczki w roztworze i w stanie skondensowanym.

MATERIAŁY POMOCNICZE DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Materiałoznawstwo III. Właściwości mechaniczne tworzyw polimerowych

Opracowała: dr inż. Teresa Rucińska

Tworzywa sztuczne, to materiały oparte na. zwanych polimerami, otrzymywanych drogą syntezy. chemicznej, w wyniku procesów zwanych ogólnie

Czy równowaga jest procesem korzystnym? dr hab. prof. nadzw. Małgorzata Jóźwiak

Nanokompozyty polimerowe. Grzegorz Nieradka Specjalista ds. procesu technologicznego Krosno,

CIEPLNE I MECHANICZNE WŁASNOŚCI CIAŁ

Elektrolity polimerowe. 1. Modele transportu jonów 2. Rodzaje elektrolitów polimerowych 3. Zastosowania elektrolitów polimerowych

6. KOLOIDY. Na +, Cl - AgCl Piasek Woda Woda Woda

6. KOLOIDY. Sprawdzono w roku 2017 przez B. Polak

SZCZEGÓŁOWE KRYTERIA OCENIANIA Z CHEMII DLA KLASY II GIMNAZJUM Nauczyciel Katarzyna Kurczab

Wykład 3 Zjawiska transportu Dyfuzja w gazie, przewodnictwo cieplne, lepkość gazu, przewodnictwo elektryczne

NOWOCZESNE METODY POWLEKANIA NA SUCHO. opracował GRZEGORZ BUOKO

Szkło kuloodporne: składa się z wielu warstw różnych materiałów, połączonych ze sobą w wysokiej temperaturze. Wzmacnianie szkła

WYKAZ NAJWAŻNIEJSZYCH SYMBOLI

Kopolimery statystyczne. Kopolimery blokowe. kopolimerów w blokowych. Sonochemiczna synteza -A-A-A-A-A-A-A-B-B-B-B-B-B-B-B-B-B- Typowe metody syntezy:

CHEMIA I GIMNAZJUM WYMAGANIA PODSTAWOWE

Lista materiałów dydaktycznych dostępnych w Multitece Chemia Nowej Ery dla klasy 7

RHEOTEST Medingen Reometr rotacyjny RHEOTEST RN oraz lepkościomierz kapilarny RHEOTEST LK Zastosowanie w chemii polimerowej

Zagadnienia. Budowa atomu a. rozmieszczenie elektronów na orbitalach Z = 1-40; I

Wytwarzanie i przetwórstwo polimerów!

Zadanie: 1 (1pkt) Zadanie: 2 (1 pkt)

Wykład 9. Membrany jonowymienne i prądowe techniki membranowe (część 1) Opracowała dr Elżbieta Megiel

Cz. III Roztwory i sposoby wyrażania stężeń roztworów, iloczyn rozpuszczalności

WODA W ORGANIZMIE CZŁOWIEKA KOLOIDY. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny 1

PL B1. POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, Wrocław, PL BUP 06/14

Scenariusz lekcji chemii w klasie III gimnazjum. Temat lekcji: Białka skład pierwiastkowy, budowa, właściwości i reakcje charakterystyczne

Rok akademicki: 2014/2015 Kod: MEI EI-s Punkty ECTS: 3. Kierunek: Edukacja Techniczno Informatyczna Specjalność: Edukacja informatyczna

BUDOWA ATOMU KRYSTYNA SITKO

Stany skupienia materii

ZALICZENIE : TEST na ostatnim wykładzie. POLITECHNIKA WROCŁAWSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY kierunek: INŻYNIERIA MATERIAŁOWA. dr hab. inż.

Podstawowe pojęcia Masa atomowa (cząsteczkowa) - to stosunek masy atomu danego pierwiastka chemicznego (cząsteczki związku chemicznego) do masy 1/12

Substancje i ich właściwości

Technologie wytwarzania. Opracował Dr inż. Stanisław Rymkiewicz KIM WM PG

Kryteria oceniania z chemii kl VII

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY KATEDRA TECHNOLOGII POLIMERÓW

Wykład 6. Anna Ptaszek. 8 września Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Fizykochemia biopolimerów - wykład 6.

Przyroda. klasa IV. listopad. XI Kuchnia jako laboratorium

Podstawowe wiadomości o zagrożeniach

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII DLA UCZNIÓW DOTYCHCZASOWYCH GIMNAZJÓW 2017/2018. Eliminacje szkolne

przykłady gaz gaz nie istnieje ciecz gaz aerozole ciekłe mgła, leki w postaci aerozolu ciało stałe gaz aerozole stałe

POLIMERY W OCZYSZCZANIU WODY, POWIETRZA ORAZ OCHRONIE GLEBY. Helena Janik, Katedra Technologii POLIMERÓW WCH, PG

KONCENTRATY BIAŁE INFORMACJE TECHNICZNE

KOMPUTEROWE WSPOMAGANIE PROCESU PROJEKTOWANIA ODSTOJNIKA

Metody chromatograficzne w chemii i biotechnologii, wykład 6. Łukasz Berlicki

Wykład 3. Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2. Anna Ptaszek. 24 kwietnia Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego

CHARAKTERYSTYKA TWORZYW POLIMEROWYCH Z UWZGLĘDNIENIEM M.IN. POZIOMU WSKAŹNIKÓW WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH, ODPORNOŚCI NA KOROZJĘ, CENY.

etyloamina Aminy mają właściwości zasadowe i w roztworach kwaśnych tworzą jon alkinowy

prof. dr hab. Małgorzata Jóźwiak

II. KWANTY A ELEKTRONY

IM21 SPEKTROSKOPIA ODBICIOWA ŚWIATŁA BIAŁEGO

INŻYNIERIA MATERIAŁOWA w elektronice

Tworzywa sztuczne, to materiały oparte na. wielkocząsteczkowych związkach organicznych. zwanych polimerami, otrzymywanych drogą syntezy

Zidentyfikuj związki A i B. w tym celu podaj ich wzory półstrukturalne Podaj nazwy grup związków organicznych, do których one należą.

TEST ZADANIA PV C PV A

Spis treści. Właściwości fizyczne. Wodorki berylowców. Berylowce

POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY

V KONKURS CHEMICZNY 23.X. 2007r. DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW WOJEWÓDZTWA ŚWIĘTOKRZYSKIEGO Etap I czas trwania: 90 min Nazwa szkoły

Informacja do zadań 1. i 2. Zadanie 1. (2 pkt) Zadanie 2. (2 pkt)

Technologie wytwarzania metali. Odlewanie Metalurgia proszków Otrzymywanie monokryształów Otrzymywanie materiałów superczystych Techniki próżniowe

Transkrypt:

Polimery to substancje chemiczne o bardzo dużej masie cząsteczkowej, które składają się z wielokrotnie powtórzonych jednostek zwanych merami. Budowa łańcucha polimerowego (na przykładzie polietylenu): Monomer jest najmniejszą jednostką strukturalną, która powtarza się w budowie łańcucha. Pierwiastki typowo wchodzące w skład łańcucha polimerowego zaznaczono na fioletowo na rysunku obok.

łańcuchy liniowe łańcuchy rozgałęzione łańcuchy usieciowane trójwymiarowa sieć

z rozkładem statystycznym z rozkładem naprzemiennym z rozkładem blokowym z doczepieniami

Tworzywa sztuczne to materiały składające się z polimerów syntetycznych lub zmodyfikowanych polimerów naturalnych oraz dodatków modyfikujących takich jak np.: napełniacze proszkowe lub włókniste, stabilizatory termiczne, stabilizatory promieniowania UV, uniepalniacze, środki antystatyczne, środki spieniające, barwniki itp. Tworzywa polimerowe cechują następujące właściwości: mała gęstość, izolacyjne własności cieplne i elektryczne (z wyjątkiem polimerów przewodzących prąd elektryczny), słabo odbijają światło i często są przezroczyste. wiele polimerów jest giętkich i odkształcalnych.

polietylen (ang. skrót PE) poli(chlorek winylu) (PVC) poli(metakrylan metylu) (PMMA) bakelit politetrafluoroetylen (PTFE) polipropylen (PP) polistyren (PS) nylon poliester (PET) poliwęglan (PC)

Ze względu na własności użytkowe polimery dzielą się na plastomery i elastomery. Plastomery to polimery charakteryzujące się wydłużeniem przy rozerwaniu zwykle nieprzekraczającym 200%, dzielą się na: polimery termoplastyczne (termoplasty), polimery utwardzalne (duroplasty). Elastomery to polimery cechujące się skłonnością do dużych odkształceń sprężystych (po poddaniu dużemu odkształceniu i odciążeniu praktycznie powracają do pierwotnej postaci). Surowcem do wytwarzania polimerów jest zwykle ropa naftowa. Monomery łączone są w makrocząstki podczas polireakcji: polimeryzacji, kopolimeryzacji, polikondensacji lub poliaddycji.

Układy koloidalne są to układy dyspersyjne zawierające fazę rozpraszającą i rozproszoną. Najczęściej są to układy dwuskładnikowe. Ich wygląd jest podobny do układów jednorodnych, chociaż składniki w nich występujące (zwykle) nie są w nich zmieszane jednorodnie na poziome cząsteczkowym. Faza rozproszona tworzy w układzie koloidalnym cząstki o rozmiarach 1-500 nm. Jeżeli przez roztwór koloidalny przepuści się wiązkę światła, to wskutek uginania się promieni na cząstkach fazy rozproszonej, światło staje się widoczne w postaci tzw. stożka Tyndalla.

faza rozpraszająca: GAZ faza rozproszona przykłady nazwa ciecz mgła, chmury, kondensujące pary mgły ciało stałe kurz, dym gazozole (aerozole) faza rozpraszająca: CIECZ faza rozproszona przykłady nazwa gaz ciecz mikropęcherzyki gazów w cieczy mleko, roztwór żelatyny, majonez ciało stałe zole metali, siarczków faza rozpraszająca: CIAŁO STAŁE piany, zole faza rozproszona przykłady nazwa gaz pumeks, okluzje gazowe w minerałach liozole, emulsoidy zawiesiny koloidalne, suspensoidy piany stałe ciecz kwarc mleczny, perły piany stałe ciało stałe szkło rubinowe zole stałe

Na cząstce fazy rozproszonej (ciała stałego) w roztworze tworzy się warstwa podwójna (gromadzą się jony, jak przedstawiono na rysunku poniżej). W przypadku (roztworów) koloidów liofilowych następuje proces solwatacji (cząstki fazy rozproszonej łączą się z cząsteczkami fazy rozpraszającej). Dla koloidów liofobowych solwatacja nie występuje. Trwałość roztworów koloidalnych zapewniona jest przez wypadkowy ładunek elektryczny cząstek fazy rozproszonej i/lub ładunek otoczki solwatacyjnej.

Proces degradacji koloidów polegający na łączeniu się cząstek fazy rozproszonej w większe agregaty (>> 500 nm) nosi nazwę koagulacji. Proces ten wynika z eliminacji ładunku elektrycznego cząstek koloidalnych, lub naruszenia otoczek solwatacyjnych. W efekcie cząstki koloidu zlepiają się w większe agregaty. + + +

Metody oznaczania wielkości cząstek fazy rozproszonej: Metody mechaniczne: przesiewanie (100-0,05 mm), sączenie przez bibułę (5-1,5 mm), sączenie przez sączki szklane lub porcelanowe (100-0,2 mm), sączenie przez ultrafiltry (3-1 mm), Metody sedymentacyjne: analiza szlamowania: wypłukiwanie, sedymentacja (1-0,01 mm), wydmuchiwanie (0,1-0,001 mm), odwirowywanie (500-50 nm), ultraodwirowywanie (100-3 nm), Metody optyczne: bezpośredni pomiar mikroskopowy (1-0,0001 mm), liczenie cząstek w ultramikroskopie (100-5 nm), pomiar natężenia efektu Tyndalla (100-1 nm), interferencja promieni X (100-1 nm), Inne metody: pomiar lepkości (100-1 nm), pomiar prędkości dyfuzji (< 1 nm), pomiar prężności pary (50-1 nm).

Metody koagulacji koloidów: Dodatek elektrolitu powodującego zmniejszenie grubości warstwy podwójnej (warstwy dyfuzyjnej). Dodatek koloidu o ładunku przeciwnym, co powoduje rozładowywanie cząstek. Działanie promieniowania jonizującego. Ogrzewanie (desorpcja jonów z powierzchni zmniejszenie grubości warstwy podwójnej, ale też procesy nieodwracalne np. ścinanie białek). Działanie mechaniczne (mieszanie, wytrząsanie). Desolwatacja (dehydratacja) przez dodanie środków odwadniających. Odparowanie lub wymrażanie ośrodka rozpraszającego.

Proces powstawania żelu w wyniku samorzutnej koagulacji koloidów nazywa się synerezą. Faza rozpraszająca wydziela się (np. odparowuje), objętość materiału staje się coraz mniejsza, ale w przybliżeniu początkowy kształt materiału jest zachowany. zol żel Możliwe jest też zjawisko odwracalnej przemiany żelu w zol (tiksotropia), które zachodzi pod wpływem czynników mechanicznych, np. mieszania, wstrząsów, fal ultradźwiękowych. Istotą zjawiska jest (odwracalne) niszczeniu sieci przestrzennej żelu. zol żel Koloidy liofobowe są szczególnie czułe na działanie elektrolitów. Działanie koagulujące elektrolitu (dodanego do roztworu) jest tym silniejsze, im większy jest ładunek jonu o znaku przeciwnym w porównaniu do ładunku cząstek fazy rozproszonej.

Duży dodatek elektrolitu ułatwia zobojętnianie ładunku cząstek koloidu, ale wykazuje działanie odwadniające. Obserwuje się wysalanie koloidów liofilowych pod wpływem dodatku znacznych ilości elektrolitu. Zdolność wysalająca elektrolitu zależy od charakteru kationów i anionów, które uszeregowane są w szeregi liotropowe.

właściwość koloid liofobowy koloid liofilowy otrzymywanie struktura cząstek stężenie fazy rozproszonej metody dyspersyjne lub kondensacyjne przeważnie zespoły cząsteczek na ogół niewielkie można otrzymać przez zwykłe rozpuszczanie makrocząsteczki (białka, polimery) może być znaczne efekt Tyndalla wyraźny niewyraźny barwa układu często zabarwione najczęściej bezbarwne ładunek elektryczny lepkość cząstki są zawsze naładowane nieznaczna, podlegająca prawu Einsteina ładunek nieznaczny lub brak ładunku znaczna, często nie podlegająca prawu Einsteina tworzenie piany nie tworzą piany łatwo tworzą piany pęcznienie brak silnie pęcznieją tworzenie galaret nie tworzą tworzą wrażliwość na działanie elektrolitów koagulacja pod wpływem małych stężeń elektrolitów mała wrażliwość przy małych stężeniach, przy dużych stężeniach zachodzi wysalanie charakter koagulacji nieodwracalna odwracalna

Lepkość koloidów η jest na ogół większa od lepkości ośrodka dyspergującego η 0. W przypadku koloidów liofobowych spełnione jest prawo Einsteina: 0 (1 2,5 ) gdzie ϕ to stosunek objętości fazy rozproszonej do objętości całego układu. Cząstki koloidu wykazują wypadkowy ładunek elektryczny, dlatego poruszają się w polu elektrycznym. Zjawisko to nazywamy elektroforezą. Proces ten można też rozpatrywać jako wzajemne przemieszczanie się cząstek fazy rozproszonej i rozpraszającej pod wpływem pola elektrycznego.

Wyróżnia się dwa główne typy metod wytwarzania koloidów: metody dyspersyjne (rozdrabnianie dużych cząstek, rozpylanie w łuku elektrycznym, mielenie w młynach koloidalnych, peptyzacja osadów), metody kondensacyjne (zmniejszenie rozpuszczalności, redukcja lub utlenianie roztworów soli).