بحث عن البوليمرات الخصائص الفيزيائية والكيميائية للبوليمرات

سنتحدث اليوم عن موضوع بحث عن البوليمرات، حيث هي مركبات كيميائية تتكون من وحدات متكررة تسمى المونومرات، عملية تشكيل هذه البوليمرات تحدث عن طريق عملية البلمرة، حيث يتفاعل المونومرات لتشكيل سلاسل طويلة، تتميز البوليمرات بتنوع استخداماتها، حيث تتواجد في المواد الطبيعية مثل البروتينات والسليلوز، وتستخدم أيضًا في المواد الاصطناعية مثل البلاستيك والمطاط. 

كيفية البحث عن البوليمرات

البوليمرات تشكلت من جزيئات متكررة تتألف من الكربون والأكسجين والهيدروجين، وتتصل هذه الجزيئات بروابط كيميائية مثل الروابط التساهمية والروابط الثانوية، تعرف وحدات البوليمرات الأساسية بالمونومرات، وتتنوع أنواع البوليمرات وفقا لترتيبها والذرات التي تشملها، تتأثر خصائص البوليمرات مثل صلابتها ودرجة انصهارها بالتركيب الداخلي وطريقة التوصيل. 

البوليمرات قد تكون مادة عضوية تتألف من ذرات الكربون، التي تمتلك القدرة على تشكيل روابط تساهمية مع ذرات أخرى، مثال على ذلك هو بولي إيثيلين، الذي يتكون من مجموعة متكررة من وحدات الإيثيلين ويمكن تمثيله بالمعادلة C₂H₄ + C₂H₄ → C₄H₈.

اقرأ أيضًا: تويتر بحث متقدم بدون حساب

تاريخ البوليمرات

تاريخ البوليمرات يعكس تطور صناعة المواد البلاستيكية واستخداماتها على مر العصور، بدأت البوليمرات الاصطناعية بوجود المواد الطبيعية مثل السليلوز، وتطورت إلى تصنيع مجموعة متنوعة من المواد البوليمرية مثل البلاستيك والنايلون، خلال الحرب العالمية الثانية، شهدت صناعة البوليمرات ازدهارًا بسبب حاجة الصناعات الحربية لمواد بديلة وخفيفة الوزن. 

واستمر هذا التطور بعد الحرب مع استخدام البلاستيك كبديل للمواد التقليدية في مجموعة واسعة من التطبيقات، مما أدى إلى زيادة الاهتمام بمشكلة نفايات البلاستيك وظهور مفهوم إعادة التدوير، كما اكتشف العلماء مشاكل صحية محتملة نتيجة لاحتواء البلاستيك على مواد ضارة مثل الفثالات، مما أدى إلى زيادة القلق بشأن استخدام البلاستيك وحاجة للبحث عن بدائل أكثر أماناً وصديقة للبيئة.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية للبوليمرات 

البوليمرات تتميز بمجموعة من الخصائص الفيزيائية والكيميائية:

الخصائص الفيزيائية للبوليمرات:

• قوة الشد العالية: تتمتع البوليمرات بقوة شد كبيرة نتيجةً لزيادة طول السلسلة البوليمرية.
• عدم الذوبان: البوليمرات عادةً ما تكون غير قابلة للذوبان، حيث تنتقل من الحالة البلورية إلى الحالة الشبه بلورية.
• عدم توصيل الحرارة: عادةً ما تكون البوليمرات غير موصلة للحرارة، ولكنها قابلة للتمدد الحراري بكميات واتجاهات مختلفة.

الخصائص الكيميائية للبوليمرات:

• قوة الربط العرضي: تتميز البوليمرات بقوة ربط عرضي نتيجة للترابط الهيدروجيني والأيوني.
• المرونة العالية: تتمتع البوليمرات بمرونة عالية بسبب الرابطة ثنائية القطب الناتجة عن السلاسل الجانبية.
• درجة الانصهار المنخفضة: يكون للبوليمرات درجة انصهار منخفضة بسبب السلاسل التي تترابط بقوى فان دير فالس الضعيفة.
• معدل النفاذية المنخفض: البوليمرات عادةً ما تكون لها معدل نفاذية منخفض جدًا.

تسمية البوليمرات

تسمية البوليمرات تتم عادةً من خلال استخدام اسم المونومر الذي يدخل في تركيبها، وفيما يلي كيفية تسمية البوليمرات:

• تسمية المونومر: يتم بداية التسمية بتحديد اسم المونومر الكيميائي الأساسي وذلك بحساب عدد ذرات الكربون فيه مثلاً، يتم تسمية المركب الذي يحتوي على ذرة كربون واحدة بـ ميث والذي يحتوي على ذرتين بـ إيث.
• تحديد الروابط والمجموعات الوظيفية: يتم تحديد أنواع الروابط (مثلاً، أحادية أو ثنائية) والمجموعات الوظيفية الموجودة في المونومر.
• تسمية البوليمر: يتم وضع كلمة Poly تليها اسم المونومر داخل قوسين، وفي حال كان المونومر عبارة عن كلمة واحدة، يتم حذف القوسين، على سبيل المثال، Poly (Methyl Methacrylate).

هذه الطرق تسمح بتحديد وتمييز البوليمرات بشكل دقيق وفقاً لتركيبها الكيميائي وهيكلها.

اقرأ أيضًا: خطة تسويقية لصيدلية 

يمكن استخدام البوليمرات في صناعة العديد من المنتجات والتطبيقات بسبب خصائصها المتنوعة والمميزة، ومن بين هذه التطبيقات صناعة أدوات التعبئة والتغليف حيث يُستخدم البوليمر في صناعة الأكياس البلاستيكية، والأفلام البلاستيكية المستخدمة في تغليف المنتجات والمواد.