خالد على محم
09-22-2009, 06:54 PM
إن اﻟبلمرة أو الكَوْثَرَة
في كيمياء البوليمرات هو عملية تفاعل جزيئات المواحيد مع بعضها وفق تفاعل كيميائي لتشكل شبكات ثلاثية الأبعاد أو سلاسل بوليمرية.. يوجد عدة أشكال للكوثرة وأنظمة مختلفة لتصنيفها.
تحدث الكوثرة في المركبات الكيميائية بعدة آليات للتفاعل تؤدي إلى تفاوت في تعقيدها بسبب وجود المجموعات الوظيفية في المركبات المتفاعلة و تأثيرات الإعاقة الفراغية التي تشرحها نظرية تنافر أزواج إلكترونات غلاف التكافؤ VSEPR Theory. في الكوثرة التي تعطي سلاسل خطية مستقيمة، الألكينات، التي تكون مستقرة بسبب رابطة σ بين ذرات الكربون من المكوثر عن طريق تفاعلات جذور حرة بسيطة نسبيا، وعلى العكس، فإن التفاعلات التي تشمل استبدال عند ذرة الكربون تتطلب اصطناعا معقدا بسبب الطريقة التي تتكوثر فيها الجزيئات المتفاعلة.
بما أن الألكينات يمكن أن تتشكل وفق آليات تفاعل لتشكيل سلاسل مستقيمة، فإنها تشكل مركبات مفيدة مثل بولي إثيلين و بولي فينيل كلوريد (PVC) عندما تخضع لتفاعلات الجذور الحرة ، التي تنتج بكميات كبيرة سنويا بسبب فائدتها في عمليات التصنيع للمنتجات التجارية، مثل الأنابيب، والعزل و التغليف. المكوثرات مثل PVC تعرف بكونها مكوثرات مفردة (singular) لأنها تتكون من سلسلة طويلة مكررة من نفس الموحودات، في حين تسمى المكوثرات التي تتألف سلاسلها من أكثر من نوع واحد من الموحودات بالمكوثرات التساهمية (Co-polymer).
الموحودات الأخرى، مثل فورمالدهيد المائية أو الألدهيدات البسيطة، يمكن أن تبلمر نفسها عند درجات حرارة منخفضة تمام أكبر من (- 80 °م) لتشكل مثلوث (ترايمر)، الجزيئات تتكون من 3 مواحيد يمكن أن تتحلق (cyclize) لتشكل بنية حلقية، أو تخضع لتفاعلات أخرى لتشكل تترامر (Tetramer)، أو مركبات من 4 موحودات.
وهناك مركبات أخرى تسمى قليل الوحدات (Oligomer).
يمكن للكوثرة غير المعتدلة والتي تتواصل بمعدلات سريعة أن تكون خطرة جدا. تسمى هذه الظاهرة بالبلمرة الخطرة (Hazardous polymerization) ويمكن أن تسبب حرائقا وانفجارات.
درجة البلمرة أو DP
هي متوسط الوحدات المتكررة في سلاسل المكثور ( Polymer ) في زمن قدره أثناء تفاعلات البلمرة, ويقاس الطول بعدد المواحيد . وتعتبر درجة البلمرة مقياسا للوزن الجزيئي. ويمكن تمثيل درجة البلمرة بالمعادلة الآتية:
DP = Mt / M0
حيث Mt تمثل الوزن الجزيئي في زمن قدره t, تمثل M0 الوزن الجزيئي لوحدة واحدة من المواحيد.
وغالبا ما يترواح الطول المطلوب للتطبيقات الصناعية بداية من ألاف الواحدات المتكررة إلى عشرات الألاف
و من انواع البوليمرات العضوية (ثلاثى اسيتات السليلوز)
أو يعرف أيضا بثلاثي السيليلوز، تصنع من السيليلوز والأسيتات. يستخدم هذا البوليمر في صناعة ألياف النسيج والرقائق (فيلم). وهو يشبه كيميائيا أسيتات السيليلوز مع فارق في الخواص وفق تعريف مفوضية التجارة الفيدرالية، فثلاثي أسيتات السيليلوز يجب أن يحتوي "92 بالمئة من مجموعات الهيدروكسيل الوظيفية مؤستل". وأثناء تصنيع ثلاثي الأسيتات يؤستل السيليلوز بكامله، في حين أن أسيتات السيليلوز النظامي أو ثنائي أسيتات السيليلوز يؤستل جزئيا. وثلاثي أسيتات السيليلوز أكثر مقاومة للحرارة من أسيتات السيليلوز.
في كيمياء البوليمرات هو عملية تفاعل جزيئات المواحيد مع بعضها وفق تفاعل كيميائي لتشكل شبكات ثلاثية الأبعاد أو سلاسل بوليمرية.. يوجد عدة أشكال للكوثرة وأنظمة مختلفة لتصنيفها.
تحدث الكوثرة في المركبات الكيميائية بعدة آليات للتفاعل تؤدي إلى تفاوت في تعقيدها بسبب وجود المجموعات الوظيفية في المركبات المتفاعلة و تأثيرات الإعاقة الفراغية التي تشرحها نظرية تنافر أزواج إلكترونات غلاف التكافؤ VSEPR Theory. في الكوثرة التي تعطي سلاسل خطية مستقيمة، الألكينات، التي تكون مستقرة بسبب رابطة σ بين ذرات الكربون من المكوثر عن طريق تفاعلات جذور حرة بسيطة نسبيا، وعلى العكس، فإن التفاعلات التي تشمل استبدال عند ذرة الكربون تتطلب اصطناعا معقدا بسبب الطريقة التي تتكوثر فيها الجزيئات المتفاعلة.
بما أن الألكينات يمكن أن تتشكل وفق آليات تفاعل لتشكيل سلاسل مستقيمة، فإنها تشكل مركبات مفيدة مثل بولي إثيلين و بولي فينيل كلوريد (PVC) عندما تخضع لتفاعلات الجذور الحرة ، التي تنتج بكميات كبيرة سنويا بسبب فائدتها في عمليات التصنيع للمنتجات التجارية، مثل الأنابيب، والعزل و التغليف. المكوثرات مثل PVC تعرف بكونها مكوثرات مفردة (singular) لأنها تتكون من سلسلة طويلة مكررة من نفس الموحودات، في حين تسمى المكوثرات التي تتألف سلاسلها من أكثر من نوع واحد من الموحودات بالمكوثرات التساهمية (Co-polymer).
الموحودات الأخرى، مثل فورمالدهيد المائية أو الألدهيدات البسيطة، يمكن أن تبلمر نفسها عند درجات حرارة منخفضة تمام أكبر من (- 80 °م) لتشكل مثلوث (ترايمر)، الجزيئات تتكون من 3 مواحيد يمكن أن تتحلق (cyclize) لتشكل بنية حلقية، أو تخضع لتفاعلات أخرى لتشكل تترامر (Tetramer)، أو مركبات من 4 موحودات.
وهناك مركبات أخرى تسمى قليل الوحدات (Oligomer).
يمكن للكوثرة غير المعتدلة والتي تتواصل بمعدلات سريعة أن تكون خطرة جدا. تسمى هذه الظاهرة بالبلمرة الخطرة (Hazardous polymerization) ويمكن أن تسبب حرائقا وانفجارات.
درجة البلمرة أو DP
هي متوسط الوحدات المتكررة في سلاسل المكثور ( Polymer ) في زمن قدره أثناء تفاعلات البلمرة, ويقاس الطول بعدد المواحيد . وتعتبر درجة البلمرة مقياسا للوزن الجزيئي. ويمكن تمثيل درجة البلمرة بالمعادلة الآتية:
DP = Mt / M0
حيث Mt تمثل الوزن الجزيئي في زمن قدره t, تمثل M0 الوزن الجزيئي لوحدة واحدة من المواحيد.
وغالبا ما يترواح الطول المطلوب للتطبيقات الصناعية بداية من ألاف الواحدات المتكررة إلى عشرات الألاف
و من انواع البوليمرات العضوية (ثلاثى اسيتات السليلوز)
أو يعرف أيضا بثلاثي السيليلوز، تصنع من السيليلوز والأسيتات. يستخدم هذا البوليمر في صناعة ألياف النسيج والرقائق (فيلم). وهو يشبه كيميائيا أسيتات السيليلوز مع فارق في الخواص وفق تعريف مفوضية التجارة الفيدرالية، فثلاثي أسيتات السيليلوز يجب أن يحتوي "92 بالمئة من مجموعات الهيدروكسيل الوظيفية مؤستل". وأثناء تصنيع ثلاثي الأسيتات يؤستل السيليلوز بكامله، في حين أن أسيتات السيليلوز النظامي أو ثنائي أسيتات السيليلوز يؤستل جزئيا. وثلاثي أسيتات السيليلوز أكثر مقاومة للحرارة من أسيتات السيليلوز.