polímero
polímero , qualquer um de uma classe de natural ou sintético substâncias compostas de moléculas muito grandes, chamadas macromoléculas, que são múltiplos de unidades químicas mais simples chamadas monômeros. Os polímeros constituem muitos dos materiais nos organismos vivos, incluindo, por exemplo, proteínas , celulose e ácidos nucleicos . Além disso, eles constituir a base de minerais como diamante , quartzo , e feldspato e materiais feitos pelo homem como concreto, vidro, papel, plásticos e borrachas.
estrutura química do cloreto de polivinila (PVC) Os polímeros industriais são sintetizados a partir de compostos simples unidos para formar longas cadeias. Por exemplo, o cloreto de polivinila é um homopolímero industrial sintetizado a partir de unidades repetidas de cloreto de vinila. Encyclopædia Britannica, Inc.
A palavra polímero designa um número não especificado de unidades monoméricas. Quando o número de monômeros é muito grande, o composto às vezes é chamado de polímero alto. Os polímeros não se restringem a monômeros do mesmo produto químico composição ou peso molecular e estrutura. Alguns polímeros naturais são compostos de um tipo de monômero. A maioria dos polímeros naturais e sintéticos, entretanto, é composta de dois ou mais tipos diferentes de monômeros; tais polímeros são conhecidos como copolímeros.
Os polímeros orgânicos desempenham um papel crucial nos seres vivos, fornecendo materiais estruturais básicos e participando dos processos vitais. Por exemplo, o sólido partes de todas as plantas são feitas de polímeros. Isso inclui celulose, lignina e várias resinas. A celulose é um polissacarídeo, um polímero composto por moléculas de açúcar. A lignina consiste em uma complicada rede tridimensional de polímeros. As resinas de madeira são polímeros de um hidrocarboneto simples, o isopreno. Outro polímero de isopreno familiar é a borracha.
borracha natural Látex extraído de uma seringueira ( Hevea brasiliensis ) na Malásia. Stuart Taylor / Fotolia
Outros polímeros naturais importantes incluem as proteínas, que são polímeros de aminoácidos , e as ácidos nucleicos , que são polímeros de nucleotídeos —Moléculas complexas compostas de bases contendo nitrogênio, açúcares e ácido fosfórico. Os ácidos nucléicos carregam informações genéticas na célula. Amidos , importantes fontes de energia alimentar derivada de plantas, são polímeros naturais compostos de glicose.
cadeia polinucleotídica do ácido desoxirribonucleico (DNA) Porção da cadeia polinucleotídica do ácido desoxirribonucleico (DNA). A inserção mostra o açúcar pentose correspondente e a base de pirimidina no ácido ribonucleico (RNA). Encyclopædia Britannica, Inc.
Descubra como os pesquisadores estão fabricando diamantes para uso em pesquisas Aprenda sobre como fabricar diamantes para uso em pesquisas. American Chemical Society (um parceiro editorial da Britannica) Veja todos os vídeos para este artigo
Muitos polímeros inorgânicos também são encontrados na natureza, incluindo diamante e grafite. Ambos são compostos de carbono . No diamante, os átomos de carbono estão ligados em uma rede tridimensional que confere ao material sua dureza. No grafite, usado como lubrificante e nas grafias de lápis, os átomos de carbono se ligam em planos que podem deslizar uns sobre os outros.
Os polímeros sintéticos são produzidos em diferentes tipos de reações. Muitos simples hidrocarbonetos , como etileno e propileno, podem ser transformados em polímeros adicionando um monômero após o outro à cadeia de crescimento. Polietileno , composto por monômeros de etileno repetidos, é um polímero de adição. Pode ter até 10.000 monômeros unidos em longas cadeias enroladas. O polietileno é cristalino, translúcido e termoplástico - ou seja, ele amolece quando aquecido. É usado para revestimentos, embalagens, peças moldadas e na fabricação de garrafas e recipientes. O polipropileno também é cristalino e termoplástico, mas é mais duro que o polietileno. Suas moléculas podem consistir de 50.000 a 200.000 monômeros. Este composto é usado na indústria têxtil indústria e fazer objetos moldados.
Outros polímeros de adição incluem polibutadieno, poliisopreno e policloropreno, todos importantes na fabricação de borrachas sintéticas. Alguns polímeros, como poliestireno , são vítreos e transparentes à temperatura ambiente, além de termoplásticos. O poliestireno pode ser colorido de qualquer tonalidade e é utilizado na fabricação de brinquedos e outros plástico objetos.
poliestireno Embalagem de poliestireno. Acdx
Se um hidrogênio átomo no etileno é substituído por um cloro átomo, cloreto de vinila é produzido. Este polimeriza em policloreto de vinila (PVC), um material termoplástico incolor, duro, resistente que pode ser fabricado em várias formas, incluindo espumas, filmes e fibras. Acetato de vinila, produzido pela reação de etileno e ácido acético , polimeriza para amorfo , resinas macias usadas como revestimentos e adesivos. Ele copolimeriza com cloreto de vinila para produzir uma grande família de materiais termoplásticos.
Tubos de PVC Tubos de cloreto de polivinila (PVC). AdstockRF
Muitos polímeros importantes têm oxigênio ou átomos de nitrogênio, junto com aqueles de carbono, na cadeia principal. Entre esses materiais macromoleculares com átomos de oxigênio estão os poliacetais. O poliacetal mais simples é o poliformaldeído. Tem uma alta ponto de fusão e é cristalino e resistente à abrasão e à ação de solventes. As resinas de acetal são mais parecidas com metal do que quaisquer outros plásticos e são usadas na fabricação de peças de máquinas, como engrenagens e rolamentos.
Um polímero linear caracterizado por uma repetição de grupos éster ao longo da cadeia principal é chamado de poliéster. Os poliésteres de cadeia aberta são materiais termoplásticos incolores, cristalinos. Aqueles com alto peso molecular (10.000 a 15.000 moléculas) são empregados na fabricação de filmes, objetos moldados e fibras como o Dacron.
As poliamidas incluem as proteínas de ocorrência natural caseína , encontrado no leite, e zein, encontrado no milho (milho), a partir do qual os plásticos, fibras, adesivos e revestimentos são feitos. Entre as poliamidas sintéticas estão as resinas uréia-formaldeído, que são termofixas. Eles são usados para produzir objetos moldados e como adesivos e revestimentos para têxteis e papel. Também importantes são as resinas de poliamida conhecidas como nylons. Eles são fortes, resistentes ao calor e à abrasão, não combustíveis e não tóxicos e podem ser coloridos. Seu uso mais conhecido é como fibras têxteis, mas eles têm muitas outras aplicações.
nylon A formação de nylon, um polímero. Encyclopædia Britannica, Inc.
Outra família importante de polímeros orgânicos sintéticos é formada por repetições lineares do grupo uretano. Os poliuretanos são empregados na fabricação de fibras elastoméricas conhecidas como spandex e na produção de bases de revestimento e espumas rígidas e moles.
Uma classe diferente de polímeros são os compostos orgânicos-inorgânicos mistos compostos . Os representantes mais importantes desta família de polímeros são ossilicones. Sua espinha dorsal consiste em alternar silício e átomos de oxigênio com grupos orgânicos ligados a cada um dos átomos de silício. Os silicones de baixo peso molecular são óleos e graxas. As espécies de alto peso molecular são materiais elásticos versáteis que permanecem macios e elásticos em temperaturas muito baixas. Eles também são relativamente estáveis em altas temperaturas.
calafetar Calafetar silicone sendo dispensado com uma pistola de calafetagem. Achim Hering
Polímeros contendo fluorocarbono, conhecidos como fluoropolímeros, são feitos de ligações carbono-flúor, que são altamente estáveis e tornam o composto resistente a solventes. A natureza da ligação carbono-flúor confere ainda mais uma qualidade antiaderente aos fluoropolímeros; isso é mais amplamente evidente no politetrafluoroetileno (PFTE) Teflon.
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