ከፍተኛ የሞለኪውል ክብደት ውህዶች ትልቅ ሞለኪውላዊ ክብደት ያላቸው ፖሊመሮች ናቸው። ኦርጋኒክ እና ኦርጋኒክ ውህዶች ሊሆኑ ይችላሉ. ሞኖሜሪክ ቀለበቶችን ያቀፈ በአሞርፊክ እና ክሪስታል ንጥረ ነገሮች መካከል ያለውን ልዩነት ይለዩ. የኋለኞቹ በኬሚካል እና በማስተባበር ቦንዶች የተገናኙ ማክሮ ሞለኪውሎች ናቸው። በቀላል አነጋገር, ከፍተኛ-ሞለኪውላዊ ውህድ ፖሊመር ነው, ማለትም, ተመሳሳይ "ከባድ" ንጥረ ነገር ከነሱ ጋር ሲጣበቁ ክብደታቸውን የማይቀይሩ ሞኖሜሪክ ንጥረ ነገሮች. ያለበለዚያ ስለ ኦሊጎመር እንነጋገራለን ።
የማክሮ ሞለኪውላር ውህዶች ሳይንስ ምን ያጠናል?
የማክሮ ሞለኪውላር ፖሊመሮች ኬሚስትሪ ሞኖሜሪክ ንዑስ ክፍሎችን የያዘ የሞለኪውላር ሰንሰለቶች ጥናት ነው። ይህ ሰፊ የምርምር ቦታን ይሸፍናል. ብዙ ፖሊመሮች ጉልህ የሆነ የኢንዱስትሪ እና የንግድ ጠቀሜታ አላቸው. በአሜሪካ ውስጥ የተፈጥሮ ጋዝ ከተገኘበት ጊዜ ጋር, ፖሊ polyethylene ለማምረት አንድ ተክል ለመገንባት አንድ ትልቅ ፕሮጀክት ተጀመረ. ከተፈጥሮ ጋዝ የሚገኘው ኤቴን ይለወጣልፖሊ polyethylene የሚሠራበት ሞኖሜር ወደ ኤቲሊን።
አንድ ፖሊመር እንደ ማክሮ ሞለኪውላር ውህድ ነው፡
- ማንኛውም የተፈጥሮ ወይም ሰው ሰራሽ ቁስ አካል ማክሮ ሞለኪውሎች ከሚባሉት በጣም ትልቅ ሞለኪውሎች።
- Monomers የሚባሉ ብዙ ቀላል ኬሚካላዊ ክፍሎች።
- ፖሊመሮች በህያዋን ፍጥረታት ውስጥ ብዙ ቁሳቁሶችን ያቀፈ ሲሆን ለምሳሌ ፕሮቲን፣ ሴሉሎስ እና ኑክሊክ አሲዶች።
- በተጨማሪም እንደ አልማዝ፣ ኳርትዝ እና ፌልድስፓር ያሉ ማዕድናትን እንዲሁም ሰው ሰራሽ እንደ ኮንክሪት፣ ብርጭቆ፣ ወረቀት፣ ፕላስቲክ እና ላስቲክ የመሳሰሉ ማዕድናት መሰረት ይሆናሉ።
"ፖሊመር" የሚለው ቃል ላልተወሰነ የሞኖመር አሃዶች ቁጥር ያሳያል። የ monomers መጠን በጣም ከፍተኛ በሚሆንበት ጊዜ, ውህዱ አንዳንድ ጊዜ ከፍተኛ ፖሊመር ተብሎ ይጠራል. ተመሳሳይ ኬሚካላዊ ቅንብር ወይም ሞለኪውላዊ ክብደት እና መዋቅር ላላቸው ሞኖመሮች ብቻ የተወሰነ አይደለም. አንዳንድ የተፈጥሮ ከፍተኛ ሞለኪውላዊ ክብደት ኦርጋኒክ ውህዶች በአንድ ነጠላ ሞኖመር የተዋቀሩ ናቸው።
ነገር ግን አብዛኛዎቹ ተፈጥሯዊ እና ሰው ሠራሽ ፖሊመሮች የሚፈጠሩት ከሁለት ወይም ከዚያ በላይ ከሆኑ የተለያዩ ሞኖመሮች ነው። እንደዚህ አይነት ፖሊመሮች ኮፖሊመሮች በመባል ይታወቃሉ።
የተፈጥሮ ቁሶች፡በህይወታችን ውስጥ ያላቸው ሚና ምንድን ነው?
ኦርጋኒክ ከፍተኛ ሞለኪውላዊ ክብደት ኦርጋኒክ ውህዶች በሰዎች ህይወት ውስጥ ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ፣መሰረታዊ መዋቅራዊ ቁሳቁሶችን በማቅረብ እና በወሳኝ ሂደቶች ውስጥ ይሳተፋሉ።
- ለምሳሌ የሁሉም ተክሎች ጠንካራ ክፍሎች ከፖሊመሮች የተሠሩ ናቸው። እነዚህ ሴሉሎስ፣ ሊኒን እና የተለያዩ ሙጫዎች ያካትታሉ።
- Pulp ነው።ፖሊሰክራራይድ፣ ከስኳር ሞለኪውሎች የተሠራ ፖሊመር።
- ሊኒን ከተወሳሰበ ባለ ሶስት አቅጣጫዊ የፖሊመሮች ኔትወርክ ነው የተፈጠረው።
- የዛፍ ሙጫዎች የቀላል ሃይድሮካርቦን አይሶፕሬን ፖሊመሮች ናቸው።
- ሌላ የታወቀ አይዞፕሬን ፖሊመር ላስቲክ ነው።
ሌሎች ጠቃሚ የተፈጥሮ ፖሊመሮች ፕሮቲኖች ማለትም የአሚኖ አሲድ ፖሊመሮች እና ኑክሊክ አሲዶች ናቸው። የኑክሊዮታይድ ዓይነቶች ናቸው። እነዚህ ናይትሮጅን ከያዙ መሠረቶች፣ ስኳር እና ፎስፎሪክ አሲድ የተውጣጡ ውስብስብ ሞለኪውሎች ናቸው።
ኑክሊክ አሲዶች በሴል ውስጥ ያለውን የዘረመል መረጃ ይይዛሉ። ከዕፅዋት ጠቃሚ የምግብ ሃይል ምንጭ የሆኑት ስታርችስ በግሉኮስ የተዋቀሩ ተፈጥሯዊ ፖሊመሮች ናቸው።
የማክሮ ሞለኪውላር ውህዶች ኬሚስትሪ ኦርጋኒክ ያልሆኑ ፖሊመሮችን ይለቃል። በተጨማሪም አልማዝ እና ግራፋይትን ጨምሮ በተፈጥሮ ውስጥ ይገኛሉ. ሁለቱም ከካርቦን የተሠሩ ናቸው. ሊታወቅ የሚገባው፡
- በአልማዝ ውስጥ የካርበን አተሞች በሶስት አቅጣጫዊ ኔትወርክ ተያይዘዋል ይህም ለቁሳዊው ጥንካሬ ይሰጣል።
- በግራፋይት፣ እንደ ማለስለሻ እና በእርሳስ "እርሶች" ላይ የካርቦን አተሞች በአውሮፕላኖች ውስጥ እርስ በርስ ሊንሸራተቱ ይችላሉ።
ብዙ ጠቃሚ ፖሊመሮች ኦክሲጅን ወይም ናይትሮጅን አተሞችን እንዲሁም በጀርባ አጥንት ውስጥ ያሉ የካርቦን አተሞችን ይይዛሉ። እንደዚህ ያሉ የማክሮ ሞለኪውላር ቁሶች ከኦክሲጅን አተሞች ጋር ፖሊacetalsን ያካትታሉ።
በጣም ቀላሉ ፖሊacetal ፖሊፎርማለዳይድ ነው። ከፍተኛ የማቅለጫ ነጥብ አለው, ክሪስታል, ጠለፋ መቋቋም የሚችል እናየመፍቻዎች ድርጊት. አሴታል ሙጫዎች ከሌሎቹ ፕላስቲኮች የበለጠ ብረት የሚመስሉ ናቸው እና እንደ ጊርስ እና ቦርዶች ያሉ የማሽን ክፍሎችን ለማምረት ያገለግላሉ።
በአርቴፊሻል የተገኙ ንጥረ ነገሮች
ሰው ሰራሽ ማክሮ ሞለኪውላር ውህዶች በተለያዩ አይነት ምላሾች ይመረታሉ፡
- በርካታ ቀላል ሃይድሮካርቦኖች እንደ ኤቲሊን እና ፕሮፒሊን ያሉ ፖሊመሮች አንድ ሞኖሜር ከሌላው ወደ እያደገ ሰንሰለት በመጨመር ወደ ፖሊመሮች ሊቀየሩ ይችላሉ።
- Polyethylene፣ ከተደጋጋሚ ኤቲሊን ሞኖመሮች የተዋቀረ፣ ተጨማሪ ፖሊመር ነው። በረጅም የሄሊካል ሰንሰለቶች የተገናኙ እስከ 10,000 ሞኖመሮች ሊኖሩት ይችላል። ፖሊ polyethylene ክሪስታል, ገላጭ እና ቴርሞፕላስቲክ ነው, ይህም ሲሞቅ ይለሰልሳል. ለሽፋኖች፣ ለማሸግ፣ ለተቀረጹ ክፍሎች እና ጠርሙሶች እና ኮንቴይነሮች ጥቅም ላይ ይውላል።
- Polypropylene እንዲሁ ክሪስታላይን እና ቴርሞፕላስቲክ ነው፣ነገር ግን ከፖሊ polyethylene የበለጠ ከባድ ነው። የእሱ ሞለኪውሎች ከ50,000-200,000 ሞኖመሮች ሊይዙ ይችላሉ።
ይህ ውህድ በጨርቃ ጨርቅ ኢንዱስትሪ ውስጥ እና ለመቅረጽ የሚያገለግል ነው።
ሌሎች ተጨማሪ ፖሊመሮች የሚከተሉትን ያካትታሉ፡
- polybutadiene፤
- ፖሊሶፕሪን፤
- polychloroprene።
ሁሉም ሰው ሰራሽ ጎማዎችን ለማምረት አስፈላጊ ናቸው። እንደ ፖሊቲሪሬን ያሉ አንዳንድ ፖሊመሮች በክፍል ሙቀት ውስጥ ብርጭቆ እና ግልጽ ናቸው እንዲሁም ቴርሞፕላስቲክ ናቸው፡
- Polystyrene በማንኛውም አይነት ቀለም መቀባት ይቻላል እና አሻንጉሊቶችን እና ሌሎች ፕላስቲክዎችን ለማምረት ያገለግላልንጥሎች።
- በኤትሊን ውስጥ ያለ አንድ ሃይድሮጂን አቶም በክሎሪን አቶም ሲተካ ቪኒል ክሎራይድ ይፈጠራል።
- ወደ ፖሊቪኒየል ክሎራይድ (PVC) ይቀይራል፣ ቀለም የሌለው፣ ጠንካራ፣ ግትር፣ ቴርሞፕላስቲክ ቁሳቁስ በተለያዩ ቅርጾች ሊሠራ የሚችል፣ አረፋ፣ ፊልም እና ፋይበር።
- Vinyl acetate፣ በኤቲሊን እና አሴቲክ አሲድ መካከል ባለው ምላሽ የሚመረተው፣ ፖሊመሪራይዝድ ወደ ሞርፎስ እና ለስላሳ ሙጫዎች እንደ ሽፋን እና ማጣበቂያ ያገለግላሉ።
- ከቪኒየል ክሎራይድ ጋር ተቀላቅሎ የቴርሞፕላስቲክ ቁሶችን የያዘ ትልቅ ቤተሰብ ይፈጥራል።
በዋናው ሰንሰለት ላይ ባሉ የአስቴር ቡድኖች መደጋገም የሚታወቅ መስመራዊ ፖሊመር ፖሊስተር ይባላል። ክፍት ሰንሰለት ፖሊስተሮች ቀለም የሌላቸው, ክሪስታል, ቴርሞፕላስቲክ እቃዎች ናቸው. ከፍተኛ ሞለኪውላዊ ክብደት ያላቸው (ከ10,000 እስከ 15,000 ሞለኪውሎች) ሰው ሰራሽ የማክሮ ሞለኪውላር ውህዶች ፊልሞችን ለማምረት ያገለግላሉ።
ብርቅዬ ሰው ሠራሽ ፖሊማሚዶች
Polyamides በላስቲክ፣ ፋይበር፣ ማጣበቂያ እና ሽፋን ለማምረት የሚያገለግሉ በወተት እና በቆሎ ውስጥ የሚገኙትን ዘይን ውስጥ የሚገኙትን በተፈጥሮ የሚገኙትን ኬዝይን ፕሮቲኖችን ያጠቃልላል። ሊታወቅ የሚገባው፡
- Synthetic polyamides ዩሪያ-ፎርማልዳይድ ሙጫዎችን ያጠቃልላሉ፣ እነሱም የሙቀት ማስተካከያ። የተቀረጹ ነገሮችን ለመሥራት እና ለጨርቃ ጨርቅ እና ወረቀት እንደ ማጣበቂያ እና ሽፋን ያገለግላሉ።
- እንዲሁም ናይሎን በመባል የሚታወቁት ፖሊማሚድ ሙጫዎች አስፈላጊ ናቸው። ናቸውየሚበረክት, ሙቀት እና abrasion የመቋቋም, ያልሆኑ መርዛማ. እነሱ ቀለም መቀባት ይችላሉ. በጣም ዝነኛ አጠቃቀሙ እንደ ጨርቃጨርቅ ፋይበር ነው ነገር ግን ብዙ ሌሎች አጠቃቀሞች አሏቸው።
ሌላው ጠቃሚ የሆነ ሰው ሰራሽ ከፍተኛ ሞለኪውላዊ ክብደት ኬሚካላዊ ውህዶች ቤተሰብ የurethane ቡድን መስመራዊ ድግግሞሾችን ያቀፈ ነው። ፖሊዩረታኖች እስፓንዴክስ በመባል የሚታወቁትን የኤላስቶመሪክ ፋይበር ለማምረት እና የመሠረት ኮት ለማምረት ያገለግላሉ።
ሌላ የፖሊመሮች ክፍል ኦርጋኒክ-ኢንኦርጋኒክ ውህዶች ናቸው፡
- የዚህ የፖሊመሮች ቤተሰብ በጣም አስፈላጊ ተወካዮች ሲሊኮን ናቸው። ከፍተኛ ሞለኪውላዊ ክብደት ውህዶች ተለዋጭ የሲሊኮን እና የኦክስጂን አተሞች ከኦርጋኒክ ቡድኖች ከእያንዳንዱ የሲሊኮን አቶሞች ጋር ተያይዘዋል።
- ዝቅተኛ ሞለኪውላዊ ክብደት ሲሊኮን ዘይት እና ቅባቶች ናቸው።
- ከፍተኛ የሞለኪውላዊ ክብደት ዝርያዎች በጣም ዝቅተኛ በሆነ የሙቀት መጠን እንኳን ለስላሳ ሆነው የሚቆዩ ሁለገብ ተጣጣፊ ቁሶች ናቸው። በከፍተኛ ሙቀትም በአንጻራዊ ሁኔታ የተረጋጋ ናቸው።
ፖሊመር ባለ ሶስት አቅጣጫዊ፣ ባለሁለት እና ነጠላ ሊሆን ይችላል። የሚደጋገሙ ክፍሎች ብዙውን ጊዜ ከካርቦን እና ሃይድሮጂን, እና አንዳንድ ጊዜ ኦክስጅን, ናይትሮጅን, ሰልፈር, ክሎሪን, ፍሎራይን, ፎስፈረስ እና ሲሊከን ናቸው. ሰንሰለት ለመፍጠር ብዙ ክፍሎች በኬሚካላዊ የተገናኙ ወይም ፖሊሜራይዝድ አንድ ላይ ይደረጋሉ፣ ስለዚህ የከፍተኛ ሞለኪውላዊ ክብደት ውህዶች ባህሪያትን ይለውጣሉ።
የማክሮ ሞለኪውላር ንጥረነገሮች ምን ባህሪያት አሏቸው?
አብዛኞቹ ፖሊመሮች የሚመረቱ ቴርሞፕላስቲክ ናቸው። በኋላፖሊመር ተፈጠረ, ሊሞቅ እና እንደገና ሊስተካከል ይችላል. ይህ ንብረት ለማስተናገድ ቀላል ያደርገዋል። ሌላ የቴርሞሴቶች ቡድን ሊቀልጥ አይችልም፡ ፖሊመሮቹ አንዴ ከተፈጠሩ፣ እንደገና ማሞቅ ይበሰብሳል ነገር ግን አይቀልጥም።
የፖሊመሮች የማክሮ ሞለኪውላር ውህዶች በጥቅሎች ምሳሌ ላይ፡
- ኬሚካሎችን በጣም የሚቋቋም ሊሆን ይችላል። በቤትዎ ውስጥ በፕላስቲክ የታሸጉትን ሁሉንም የጽዳት ፈሳሾች ግምት ውስጥ ያስገቡ። ከዓይኖች ጋር ንክኪ የሚያስከትለውን ውጤት ሁሉ, ነገር ግን ቆዳውን ገልጿል. ይህ ሁሉንም ነገር የሚሟሟ አደገኛ የፖሊመሮች ምድብ ነው።
- አንዳንድ ፕላስቲኮች በቀላሉ በመሟሟት የተበላሹ ሲሆኑ፣ሌሎች ፕላስቲኮች ለኃይለኛ መሟሟት በማይበጠስ ፓኬጆች ውስጥ ይቀመጣሉ። አደገኛ አይደሉም ነገር ግን ሰዎችን ብቻ ነው የሚጎዱት።
- የማክሮ ሞለኪውላር ውህዶች መፍትሄዎች ብዙውን ጊዜ በቀላል ፕላስቲክ ከረጢቶች ውስጥ የሚቀርቡት በመያዣው ውስጥ ካሉ ንጥረ ነገሮች ጋር ያላቸውን ግንኙነት መቶኛ ለመቀነስ ነው።
እንደ አጠቃላይ ህግ ፖሊመሮች ክብደታቸው በጣም ቀላል እና ጉልህ በሆነ ጥንካሬ ነው። የተለያዩ አጠቃቀሞችን አስቡባቸው፣ ከአሻንጉሊት እስከ የጠፈር ጣቢያዎች ፍሬም መዋቅር፣ ወይም ከስስ ናይሎን ፋይበር በጠባብ ልብስ እስከ ኬቭላር በሰውነት ትጥቅ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል። አንዳንድ ፖሊመሮች በውሃ ውስጥ ይንሳፈፋሉ, ሌሎች ደግሞ ይሰምጣሉ. ከድንጋይ፣ ከሲሚንቶ፣ ከብረት፣ ከመዳብ ወይም ከአሉሚኒየም ጥግግት ጋር ሲወዳደር ሁሉም ፕላስቲኮች ቀላል ክብደት ያላቸው ቁሶች ናቸው።
የማክሮ ሞለኪውላር ውህዶች ባህሪያት የተለያዩ ናቸው፡
- ፖሊመሮች እንደ ቴርማል እና ኤሌክትሪክ መከላከያ ሆነው ሊያገለግሉ ይችላሉ፡ እቃዎች፣ ገመዶች፣ የኤሌትሪክ ማሰራጫዎች እና ሽቦዎች በፖሊሜሪክ ቁሶች የተሰሩ ወይም የተሸፈኑ።
- ሙቀትን የሚቋቋሙ የወጥ ቤት እቃዎች ከሬንጅ ማሰሮ እና የድስት እጀታዎች፣የቡና ማሰሮ እጀታዎች፣ፍሪጅ እና ፍሪዘር አረፋ፣የተጣበቁ ስኒዎች፣ማቀዝቀዣዎች እና ማይክሮዌቭ-አስተማማኝ እቃዎች።
- በርካታ የበረዶ መንሸራተቻዎች የሚለብሱት የሙቀት የውስጥ ሱሪ ከፖሊፕሮፒሊን የተሰራ ሲሆን በክረምቱ ጃኬቶች ውስጥ ያሉት ፋይበር ደግሞ ከአይሪሊክ እና ፖሊስተር የተሰሩ ናቸው።
ከፍተኛ የሞለኪውል ክብደት ውህዶች ያልተገደበ የባህርይ እና የቀለም ክልል ያላቸው ንጥረ ነገሮች ናቸው። አፕሊኬሽኑን ለማስፋት ከብዙ ተጨማሪዎች ጋር የበለጠ ሊሻሻሉ የሚችሉ ብዙ ንብረቶች አሏቸው። ፖሊመሮች ጥጥ, ሐር እና ሱፍ, ሸክላ እና እብነ በረድ, አልሙኒየም እና ዚንክ ለመኮረጅ እንደ መሰረት ሊሆኑ ይችላሉ. በምግብ ኢንዱስትሪ ውስጥ ፈንገሶችን የሚበሉ ባህሪያትን ለመስጠት ያገለግላሉ. ለምሳሌ, ውድ ሰማያዊ አይብ. ለፖሊመር ሂደት ምስጋና ይግባው በደህና ሊበላ ይችላል።
የፖሊመር መዋቅሮችን ማካሄድ እና መተግበር
ፖሊመሮች በተለያዩ መንገዶች ሊሠሩ ይችላሉ፡
- Extrusion ቀጭን ፋይበር ወይም ከባድ ግዙፍ ቱቦዎች፣ፊልሞች፣የምግብ ጠርሙሶች ለማምረት ያስችላል።
- የመርፌ መቅረጽ እንደ ትልቅ የመኪና አካል ክፍሎች ያሉ ውስብስብ ክፍሎችን ለመፍጠር ያስችላል።
- ፕላስቲኮች ወደ በርሜሎች መጣል ወይም ከሟሟት ጋር በመደባለቅ ተለጣፊ መሰረት ወይም ቀለም ሊሆኑ ይችላሉ።
- Elastomers እና አንዳንድ ፕላስቲኮች ሊለጠፉ የሚችሉ እና ተለዋዋጭ ናቸው።
- አንዳንድ ፕላስቲኮች በሚቀነባበርበት ጊዜ እንደ የመጠጥ ውሃ ጠርሙሶች ቅርጻቸውን ለመያዝ ይሰፋሉ።
- ሌሎች ፖሊመሮች እንደ ፖሊቲሪሬን፣ ፖሊዩረቴን እና ፖሊ polyethylene ያሉ አረፋ ሊፈሉ ይችላሉ።
የማክሮ ሞለኪውላር ውህዶች ባህሪያት እንደ ሜካኒካል እርምጃ እና ቁስ የማግኘት ዘዴ ይለያያሉ። ይህም በተለያዩ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ እንዲተገበሩ ያስችላቸዋል. ዋናው የማክሮ ሞለኪውላር ውህዶች በልዩ ባህሪያት እና የዝግጅቱ ዘዴዎች ከሚለያዩት ዓላማዎች ሰፋ ያለ ስፋት አላቸው. ሁለንተናዊ እና "አስቂኝ" በምግብ እና በግንባታ ዘርፎች ውስጥ "ራሳቸውን ያግኙ":
- ከፍተኛ የሞለኪውላዊ ክብደት ውህዶች በዘይት የተሠሩ ናቸው ነገርግን ሁልጊዜ አይደለም።
- ብዙ ፖሊመሮች የሚሠሩት ከዚህ ቀደም ከተፈጥሮ ጋዝ፣ ከድንጋይ ከሰል ወይም ድፍድፍ ዘይት ከተፈጠሩ ተደጋጋሚ ክፍሎች ነው።
- አንዳንድ የግንባታ እቃዎች እንደ ፖሊላቲክ አሲድ ካሉ ታዳሽ ቁሶች (ከቆሎ ወይም ሴሉሎስ እና የጥጥ ሊንተር) የተሰሩ ናቸው።
እንዲሁም የሚገርመው እነርሱ ለመተካት ፈጽሞ የማይቻል መሆናቸው ነው፡
- ፖሊመሮች ሌላ የቁሳቁስ አማራጮች የሌሏቸውን ዕቃዎች ለመሥራት ሊያገለግሉ ይችላሉ።
- ግልጽ ውሃ የማያስገባ ፊልም ነው የተሰሩት።
- PVC የህክምና ቱቦዎችን እና የደም ከረጢቶችን ለማምረት የሚያገለግል ሲሆን ይህም የምርቱን እና የምርቱን የመቆያ ህይወት የሚያራዝም ነው።
- PVC በቀላሉ ተቀጣጣይ ኦክሲጅን ወደማይቀጣጠሉ ተጣጣፊ ቱቦዎች ያቀርባል።
- እና እንደ ሄፓሪን ያሉ ፀረ-thrombogenic ቁሶች በተለዋዋጭ የ PVC ካቴተሮች ምድብ ውስጥ ሊካተቱ ይችላሉ።
ብዙ የህክምና መሳሪያዎች ውጤታማ ስራን ለማረጋገጥ በማክሮ ሞለኪውላር ውህዶች መዋቅራዊ ባህሪያት ላይ ያተኩራሉ።
የማክሮ ሞለኪውላር ንጥረ ነገሮች መፍትሄዎች እና ባህሪያቸው
የተበታተነው ምዕራፍ መጠን ለመለካት አስቸጋሪ ስለሆነ እና ኮሎይድስ በመፍትሔ መልክ ስለሆነ አንዳንድ ጊዜ የፊዚኮ ኬሚካል እና የመጓጓዣ ባህሪያትን ለይተው ያሳያሉ።
የኮሎይድ ደረጃ | ከባድ | ንጹህ መፍትሄ | ልኬት አመልካቾች |
ኮሎይድ በፈሳሽ ውስጥ የተበተነ ጠንካራ ደረጃ ያለው ከሆነ፣ጠንካራዎቹ ቅንጣቶች በገለባው ውስጥ አይበተኑም። | የተሟሟት አየኖች ወይም ሞለኪውሎች በገለባው ውስጥ ሙሉ ስርጭት ላይ ይሰራጫሉ። | በመጠን መገለል ምክንያት የኮሎይድ ቅንጣቶች ከራሳቸው መጠን ያነሱ የ UF membrane ቀዳዳዎች ውስጥ ማለፍ አይችሉም። | |
የማክሮ ሞለኪውላር ውህዶች መፍትሄዎች ስብጥር ላይ ማተኮር | የትክክለኛው የሶሉቱ መጠን የሚወሰነው ከኮሎይድ ቅንጣቶች ለመለየት ጥቅም ላይ በሚውሉት የሙከራ ሁኔታዎች እንዲሁም በፈሳሹ ውስጥ በተበተኑ ናቸው። | እንደ Al, Eu, Am, Cm ላሉ በቀላሉ ሃይድሮላይዝድ ንጥረ ነገሮችን የመሟሟት ጥናቶችን ሲያካሂዱ በማክሮ ሞለኪውላር ውህዶች ምላሽ ላይ የተመሰረተ ነው። | የአልትራፋይልተሬሽን ሽፋን ቀዳዳው ባነሰ መጠን ትኩረቱ ይቀንሳልየተበታተኑ የኮሎይድ ቅንጣቶች በአልትራፋይተር ፈሳሽ ውስጥ ይቀራሉ። |
ሀይድሮኮሎይድ እንደ ኮሎይድ ሲስተም ሲሆን የማክሮ ሞለኪውላር ሞለኪውሎች ቅንጣቶች ሃይድሮፊል ፖሊመሮች በውሃ ውስጥ የተበተኑበት ነው።
የውሃ ሱስ | የሙቀት ሱስ | በአምራች ዘዴ ላይ ጥገኝነት |
ሃይድሮኮሎይድ በውሃ ውስጥ የተበተኑ የኮሎይድ ቅንጣቶች ናቸው። በዚህ ሁኔታ የሁለቱ አካላት ጥምርታ በፖሊሜር - ጄል ፣ አመድ ፣ ፈሳሽ ሁኔታ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል። | ሃይድሮኮሎይድስ የማይመለስ (በአንድ ሁኔታ) ወይም ሊቀለበስ ይችላል። ለምሳሌ፣ agar፣ ተለዋዋጭ ሃይድሮኮሎይድ የባህር አረም ማውጣት፣ በጄል እና በጠንካራ ሁኔታ ውስጥ ሊኖር ይችላል፣ ወይም በክልሎች መካከል የሙቀት መጨመር ወይም መወገድ ይችላል። | እንደ ሃይድሮኮሎይድ ያሉ የማክሮሞለኪውላር ውህዶችን ማግኘት በተፈጥሮ ምንጮች ላይ የተመሰረተ ነው። ለምሳሌ አጋር-አጋር እና ካራጂናን ከባህር አረም ይወጣሉ ጄልቲን የሚገኘው በቦቪን እና በአሳ ፕሮቲኖች ሃይድሮላይዜስ ሲሆን pectin ደግሞ ከ citrus peels እና apple pomace ይወጣል። |
ከዱቄት የተሠሩ የጌላቲን ጣፋጮች በአጻጻፋቸው የተለየ ሃይድሮኮሎይድ አላቸው። ባነሰ ፈሳሽ ተሰጥቷል። | ሃይድሮኮሎይድስ በምግብ ውስጥ በዋናነት ሸካራነት ወይም viscosity (ለምሳሌ መረቅ) ላይ ተጽእኖ ይኖረዋል። ሆኖም፣ ወጥነቱ አስቀድሞ በሙቀት ሕክምና ዘዴ ላይ የተመሰረተ ነው። | በሃይድሮኮሎይድ ላይ የተመሰረቱ የሕክምና ልብሶች ለቆዳ እና ቁስሎች ለማከም ያገለግላሉ። አትማኑፋክቸሪንግ ፍጹም በተለየ ቴክኖሎጂ ላይ የተመሰረተ ነው፣ እና ተመሳሳይ ፖሊመሮች ጥቅም ላይ ይውላሉ። |
ሌሎች ዋና ዋና ሃይድሮኮሎይድስ ዛንታታን ሙጫ፣ ሙጫ አረብኛ፣ ጓር ሙጫ፣ አንበጣ ባቄላ ማስቲካ፣ ሴሉሎስ ተዋጽኦዎች እንደ ካርቦቢዚሜሊል ሴሉሎስ፣ አልጀናትና ስታርች ናቸው።
የማክሮ ሞለኪውላር ንጥረነገሮች ከሌሎች ቅንጣቶች ጋር መስተጋብር
የሚከተሉት ኃይሎች በኮሎይድ ቅንጣቶች መስተጋብር ውስጥ ትልቅ ሚና ይጫወታሉ፡
- የድምጽ መጠንን ከግምት ውስጥ ሳያስገባ ማስመለስ፡ ይህ በጠንካራ ቅንጣቶች መካከል መደራረብ አለመኖሩን ያመለክታል።
- የኤሌክትሮስታቲክ መስተጋብር፡- ኮሎይድ ቅንጣቶች ብዙ ጊዜ የኤሌክትሪክ ክፍያ ስለሚይዙ እርስበርስ ይሳባሉ ወይም ይቃወማሉ። የሁለቱም ተከታታይ እና የተበታተኑ ደረጃዎች ክፍያ፣እንዲሁም የደረጃዎቹ ተንቀሳቃሽነት፣ይህን መስተጋብር የሚነኩ ምክንያቶች ናቸው።
- የቫን ደር ዋልስ ሀይሎች፡ ይህ የሆነው በሁለት ዲፕሎሎች መካከል ባለው መስተጋብር ሲሆን ይህም ቋሚ ወይም ተገፋፍቷል። ምንም እንኳን ቅንጣቶቹ ቋሚ ዲፖል ባይኖራቸውም የኤሌክትሮን መጠጋጋት ውጣ ውረድ በንጥሉ ውስጥ ጊዜያዊ ዲፖልን ያስከትላል።
- የኢንትሮፒ ሀይሎች። በሁለተኛው የቴርሞዳይናሚክስ ህግ መሰረት ስርዓቱ ኤንትሮፒ ከፍተኛ ወደሆነበት ሁኔታ ውስጥ ይገባል. ይህ በጠንካራ ሉል መካከል እንኳን ውጤታማ ሃይሎች እንዲፈጠሩ ያደርጋል።
- በፖሊመር-የተሸፈኑ ንጣፎች መካከል ወይም የማይታዘዝ አናሎግ በያዙ መፍትሄዎች መካከል ያሉ ስቴሪክ ኃይሎች የመሃል ክፍል ኃይሎችን ሊያስተካክሉ ይችላሉ፣ ይህም ተጨማሪ ስቴሪክ አፀያፊ ኃይል ይፈጥራልበአብዛኛው በተፈጥሮ ውስጥ ውሥጥ ነው፣ ወይም በመካከላቸው የመቀነስ ኃይል ነው።
የኋለኛው ውጤት የኮንክሪት የመስራት አቅምን ለመጨመር እና የውሃ ይዘቱን ለመቀነስ በተዘጋጁ በልዩ ሁኔታ በተዘጋጁ ሱፐርፕላስቲሲተሮች እየተፈለገ ነው።
ፖሊመር ክሪስታሎች፡ የት ይገኛሉ፣ ምን ይመስላሉ?
ከፍተኛ ሞለኪውላዊ ውህዶች በኮሎይድል ንጥረ ነገሮች ምድብ ውስጥ የተካተቱትን ክሪስታሎችም ያካትታሉ። ይህ በጣም ትልቅ በሆነ ርቀት (ብዙውን ጊዜ በጥቂት ሚሊሜትር እስከ አንድ ሴንቲሜትር ቅደም ተከተል) እና ከአቶሚክ ወይም ሞለኪውላዊ አቻዎቻቸው ጋር የሚመሳሰሉ ቅንጣቶች በከፍተኛ ደረጃ የታዘዙ ናቸው።
የተለወጠው ኮሎይድ ስም | የማዘዝ ምሳሌ | ምርት |
ውዱ ኦፓል | የዚህ ክስተት ምርጥ የተፈጥሮ ምሳሌዎች አንዱ በድንጋዩ ንፁህ የእይታ ቀለም ውስጥ ይገኛል | ይህ በቅርብ የታሸጉ የአሞርፊክ ኮሎይድያል ሲሊከን ዳይኦክሳይድ (SiO2) ሉልሎች ውጤት ነው። |
እነዚህ ሉላዊ ቅንጣቶች በከፍተኛ ሲሊሊክ ማጠራቀሚያዎች ውስጥ ይቀመጣሉ። በሃይድሮስታቲክ እና በስበት ሃይሎች እርምጃ ከዓመታት ደለል እና መጨናነቅ በኋላ በከፍተኛ ሁኔታ የታዘዙ ጅምላዎችን ይመሰርታሉ። የንዑስ ማይክሮሜትር ሉላዊ ቅንጣቶች ወቅታዊ ድርድር ተመሳሳይ የመሃል ክፍተት ባዶ ድርድሮችን ይሰጣሉ ለሚታዩ የብርሃን ሞገዶች እንደ ተፈጥሯዊ ማከፋፈያ ፍርግርግ ሆነው ያገለግላሉ፣ በተለይም የመሃል ክፍተት ከተፈጠረው የብርሃን ሞገድ ጋር ተመሳሳይ በሆነ መጠን።
በመሆኑም በአስጸያፊ ምክንያት ተገኝቷልየኩሎምብ መስተጋብር፣ በኤሌክትሪክ የሚሞሉ ማክሮ ሞለኪውሎች በውሃ ውስጥ የሚገኙ የረዥም ርቀት ክሪስታል መሰል ግኑኝነቶችን በእንጥል ቅንጣቶች መካከል ያለው ርቀት ብዙ ጊዜ ከእያንዳንዱ ቅንጣቶች ዲያሜትር በጣም የሚበልጡ ናቸው።
በእነዚህ ሁሉ አጋጣሚዎች የተፈጥሮ ማክሮ ሞለኪውላር ውህድ ክሪስታሎች ተመሳሳይ ብሩህ አይሪዲሴንስ (ወይም የቀለም ጨዋታ) አላቸው፣ ይህ ደግሞ በሚታዩ የብርሃን ሞገዶች ልዩነት እና ገንቢ ጣልቃገብነት ሊወሰድ ይችላል። የብራግን ህግ ያረካሉ።
በ"ኮሎይድል ክሪስታሎች" እየተባለ በሚጠራው ጥናት ላይ በርካታ ሙከራዎች የተፈጠሩት ባለፉት 20 ዓመታት ውስጥ በተፈጠሩ በአንጻራዊነት ቀላል ዘዴዎች ሰው ሠራሽ ሞኖዳይስፐርስ ኮሎይድ (ፖሊሜሪክ እና ማዕድን) ለማግኘት በወሰዱት ነው። በተለያዩ ስልቶች የረጅም ርቀት ቅደም ተከተል ምስረታ እውን ይሆናል እና ተጠብቆ ይቆያል።
የሞለኪውላዊ ክብደት መወሰን
ሞለኪውላር ክብደት የኬሚካል በተለይም ለፖሊመሮች ወሳኝ ባህሪ ነው። እንደ ናሙናው ቁሳቁስ የተለያዩ ዘዴዎች ተመርጠዋል፡
- የሞለኪውላዊ ክብደት እንዲሁም የሞለኪውሎች ሞለኪውላዊ መዋቅር በጅምላ ስፔክትሮሜትሪ በመጠቀም ሊታወቅ ይችላል። በቀጥታ የማፍሰስ ዘዴን በመጠቀም የአንድ የታወቀ ነገር ዋጋ ለማረጋገጥ ናሙናዎችን በቀጥታ ወደ መርማሪው ውስጥ ማስገባት ወይም ያልታወቀ መዋቅራዊ ባህሪን ማቅረብ ይቻላል።
- የፖሊመሮች ሞለኪውላዊ ክብደት መረጃ እንደ የመጠን ማግለል ክሮማቶግራፊ ለ viscosity እና መጠን ዘዴ በመጠቀም ሊታወቅ ይችላል።
- ለየፖሊመሮችን ሞለኪውላዊ ክብደት ለመወሰን የተሰጠውን ፖሊመር መሟሟት መረዳትን ይጠይቃል።
የአንድ ውህድ አጠቃላይ ብዛት በሞለኪውል ውስጥ ካሉት የእያንዳንዱ አቶም የአቶሚክ ስብስቦች ድምር ጋር እኩል ነው። አሰራሩ የሚከናወነው በቀመርው መሰረት ነው፡
- የሞለኪውሉን ሞለኪውላዊ ቀመር ይወስኑ።
- በሞለኪውል ውስጥ የእያንዳንዱን ንጥረ ነገር አቶሚክ ክብደት ለማግኘት ወቅታዊውን ሰንጠረዥ ይጠቀሙ።
- የእያንዳንዱን ንጥረ ነገር አቶሚክ ብዛት በሞለኪውል ውስጥ ባለው የዚያ ንጥረ ነገር አቶሞች ብዛት ማባዛት።
- የተገኘው ቁጥር በሞለኪውላር ቀመር ውስጥ ካለው የንጥል ምልክት ቀጥሎ ባለው የደንበኝነት ምዝገባ ይወከላል።
- በሞለኪውል ውስጥ ላለው እያንዳንዱ አቶም ሁሉንም እሴቶች አንድ ላይ ያገናኙ።
የቀላል ዝቅተኛ ሞለኪውል ክብደት ስሌት ምሳሌ፡ የኤንኤች3ን ሞለኪውላዊ ክብደት ለማግኘት የመጀመሪያው እርምጃ የናይትሮጅን (N) እና የሃይድሮጅን አቶሚክ ስብስቦችን ማግኘት ነው። (ኤች) ስለዚህ፣ H=1, 00794N=14, 0067.
ከዚያ የእያንዳንዱን አቶም የአቶሚክ ብዛት በግቢው ውስጥ ባሉት አቶሞች ብዛት ያባዙት። አንድ የናይትሮጅን አቶም አለ (ለአንድ አቶም ንዑስ መዝገብ አልተሰጠም)። በንዑስ ስክሪፕቱ እንደተገለጸው ሶስት ሃይድሮጂን አቶሞች አሉ። ስለዚህ፡
- የአንድ ንጥረ ነገር ሞለኪውላዊ ክብደት=(1 x 14.0067) + (3 x 1.00794)
- ሞለኪውላር ሚዛኖች=14.0067 + 3.02382
- ውጤት=17, 0305
ውስብስብ ሞለኪውላዊ ክብደትን የማስላት ምሳሌ Ca3(PO4)2 የበለጠ የተወሳሰበ ስሌት አማራጭ ነው፡
ከየወቅቱ ሰንጠረዥ፣የእያንዳንዱ ንጥረ ነገር አቶሚክ ብዛት፡
- Ca=40, 078.
- P=30, 973761.
- O=15.9994.
አስቸጋሪው ክፍል ምን ያህሉ እያንዳንዱ አቶም በግቢው ውስጥ እንዳሉ ማወቅ ነው። ሶስት የካልሲየም አተሞች፣ ሁለት ፎስፎረስ አተሞች እና ስምንት የኦክስጂን አቶሞች አሉ። የመቀላቀያው ክፍል በቅንፍ ውስጥ ከሆነ፣ የንዑስ ቁምፊውን ወዲያውኑ በመከተል ቅንፍ በሚዘጋው ንዑስ መዝገብ ያባዙት። ስለዚህ፡
- የአንድ ንጥረ ነገር ሞለኪውል ክብደት=(40.078 x 3) + (30.97361 x 2) + (15.9994 x 8)።
- ሞለኪውል ክብደት ከተሰላ በኋላ=120, 234 + 61, 94722 + 127, 9952.
- ውጤት=310, 18.
የተወሳሰቡ የንጥረ ነገሮች ቅርጾች በአናሎግ ይሰላሉ። አንዳንዶቹ በመቶዎች የሚቆጠሩ እሴቶችን ያካተቱ ናቸው፣ ስለዚህ አውቶማቲክ ማሽኖች አሁን ከሁሉም የ g/mol እሴቶች የውሂብ ጎታ ጋር ጥቅም ላይ ይውላሉ።