Сабақтың тақырыбы: Синтетикалық үлкен молекулалы заттар және олардан алынған полимерлер Сабақтың мақсаты

Бар нәрсеге білім қолды жеткізер.

Бар ізгілік тек білімнен алынар,

Білімменен аспанға жол салынар.

1. Табиғи жоғары молекулалы қосылыстар (целлюлоза, крахмал, лигнин, ақуыздар және нуклеин қышқылдары) ерте заманнан белгілі. Оларды жануарлар мен өсімдіктер әлемінен көптеп кездестіруге болады.

Жоғары молекулалы қосылыстар химия ғылымының бір саласы ретінде XIX ғасырдың 30 – жылдарынан кейін қалыптастып, осы күнде дамудың жоғары сатысына ие болып отыр. Полимер туралы түсінікті 1830 жылы Шведтің атақты химигі Берцелуис ғылымға енгізді. Бұл заттардың жай бөлшектерінен күрделі молекулалардың түзілуі туралы түсінік еді.

XIX – XX ғасырларды полимер химиясы А.М.Бутлеровтың органикалық қосылыстардың құрылысы туралы теориясына арқа сүйеді. Жоғары молекулалы қосылыстарды синтездеудің жаңа тәсілдерін іздестіруде олардың физикасы мен механикасы дамыды, макромолекулаларды химиялық түрлендіру кең өріс алды.

Қазіргі кезде полимерлердің маңызы зор, сондықтиан оларды өндіру мен тиімді пайдалану – халық шаруашылығын дамытудағы негізгі бағыттардың бірі. Соңғы уақытта полимерлік материалдар өндірісі қарқынды өсуде. Бұлар – полиомидтер, пенопластар, полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид.
II. Полимерлердің қасиеттері

Молекулалы массасы үлкен және өзіне тән қасиеттері бар қосылыстарды – полимерлер деп атайды.

Полимерлер макромолекуласының әр түрлі геометриялық пішіні болады.

А) сызықтық полимерлер (құрылымдық буындары бір – бірімен ретті тізбекке қосылып байланысқан)

Ә) тармақталған

Б) кеңістік

Сызықтық құрылысты полимерді (полиэтилен, полипропилен) қыздырғанда полимер жұмсалады, температураны көтерген сайын балқиды, сөйтіп тұтқыр сұйыққа айналады.

Кеңістік құрылымдағы полимерлер қыздырған кезде тұтқыр сұйықтық күйге де айналмай айырылады. Көптеген полимерлер нашар ериді. Сызықтық құрылымды заттар қандай да болмасын еріткіштерде қиын да болса тұтқыр ерітінді түзе ериді. Кеңістік полимерлер мүлдем ерімейді. Мысалы, резеңке ерітінділерді тек қана ісінеді. Түстерінің әртүрлі болуы, оны қыздырғанда бояғыш заттар қосылады.

Полимерлер механикалық жағынан өте берік болуы олардың маңызды қасиеттерінің бірі болып табылады. Химиялық төзімділігі өте жоғары, жылу мен электр оқшауланғыштығы жақсы болып келеді.

Қыздырған кезде белгілі пішінге келіп, салқындатқаннан кейін сол пішінді сақтап қалатын полимерлер негізінде дайындалған материалдар пластмасса деп аталады.

Пластмассаны дұрыс қолдану үшін оны түзетін полимерлердің термопластикалы немесе термореактивті болып табылуын білу керек.
III. Зертханалық жұмыс орындалады.
IV. Термопластикалық полимерлер – қыздырғанда жұмсарып, пластикалы болады да, суытса қайта қалпына келіп, өзінің алғашқы қасиеттерін сақтап қалады.

Термопластикалық полимерлер полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол жатады. Полиэтилен ( - CH₂ – CH₂ - )_n – қатты, түсі ақ, қолға ұстағанда майдай сезілетін парафинге ұқсас материал. Полиэтилен көгілдер жалынмен жанады. Оған қышқылдың, негіздің, KMnO₄ – ерітінділері әсер етпейді, тек конц HNO₃ бүлдіреді.

Полипропилен ( - CH₃ – CH - )n – май тәрізді, ақ түсті, молекулалық массасы 80000

CH₃

200000.Оның нәтижесінен айырмашылығы жоғары t – да 160⁰ – 170⁰ жұмсарып, беріктігі артады.

Поливинилхлорид ( - CH – _ - )_n – қышқылдар мен сілтілерде төзімді,

Cl

диэлектрлік қасиеті жақсы, механикалық беріктігі жоғары. Ол іс жүзінде жанбайды, қыздырғанда оңай ыдырып, хлорсутек бөліп шығарады.

Пластирол ( - CH₂ – _ - )_n – бұл полимердің мономері стирол CH₂ = _

Бұл – жоғары диэлектрлік қасиеті бар, азот қышқылынан басқа қышқылдар мен сілтілерде химиялық жағынан тұрақты.

Қазіргі көптеген синтетикалық полимерлі материалдар өздерінің қасиеттері жағынан табиғи заттардан да асып түсіп отыр. Олардың кейбіреуі (политетрофторэтилен) химиялық қасиеттері жағынан алтын мен платинадан, механикалық және ыстыққа шыдамдылығы жағынан көптеген металдардан асып түседі. Резеңке өнеркәсібі ( газ өңдейтін, бензин мен майға тұрақтылығы, эластикалығы) табиғи каучуктерден де артық материалдармен қамтамасыз етілген.

Оқушылар полимер материалдарының төрт типке бөлінетінін және олардың қолданылатын салаларын айтып шықты.

Ғылыми – техникалық прогрестің қарқынды өсуі қоғамдағы техника – экономикалық, әлеуметтік, экологиялық үрдістерді қайта қарауға әсер етіп отыр. Жер бетіндегі қолданыстағы өнімдер небәрі 7%, ал қалған – өнім қалдықтары екен. Әрбір 12 – 15 жылда қалдық көлемі екі есе өсіп отырады. Өнім шығарудың өсуімен қатар өнім қалдықтары да өсу үстінде. Сөйтіп, ол экологиялық тепе – теңдікті бұзуда. Бұл өнім өндіруге экономикалық кері әсер етуде; ауаның ластануынан орман мен ауылшаруашылық өнімдерінің төмендеуі; судың ластануынан балықтардың өсуінің кемуі байқалады. Сондықтан өнім қалдықтарын екінші рет пайдалану үшін қайта өңдеп, тұтынушыға беру экологиялық, экономикалық жағынан пайдалы.