- Bakelito struktūra
- Mokymai
- Orto ir para pakaitai
- Trijų dimensijų tinklas
- Savybės
- Gavimas
- Programos
- Nuorodos
Bakelitas yra polimerinis derva, susidedanti iš fenolio ir formaldehido, tikslios cheminės apibrėžimą, kuris hidroksidui polioxibenciletilenglicol. Šios medžiagos atsiradimas ir komercializavimas žymi plastiko eros aušrą; ji užėmė daugybę buities, kosmetikos, elektros ir net karinių objektų.
Jos vardas kilo nuo jo išradėjo: Belgijoje gimęs amerikietis chemikas Leo Baekelandas, 1907 m. Pasiekęs šio polimero gamybą ir tobulinimą; vėliau buvo surasta Generalinė Bakelitų kompanija 1910 m. Iš pradžių, modifikuodamas susijusius fizinius kintamuosius, „Bakelitą“ sudarė kempinė ir trapi, mažai vertės medžiaga.
Retro telefonas pagamintas iš Bakelite polimero. Šaltinis: Pexels.
Po aštuonerių metų darbo laboratorijoje jam pavyko gauti pakankamai tvirtą ir termostabilų bakelitą, pasižymintį didele verte dėl jo savybių. Taigi bakelitas pakeitė kitas natūralios kilmės plastines medžiagas; gimė pirmasis grynai dirbtinis polimeras.
Tačiau šiais laikais jis buvo pakeistas kitu plastiku ir daugiausia aptinkamas XX amžiaus amžiaus prieduose ar daiktuose. Pavyzdžiui, aukščiau esančioje nuotraukoje esantis telefonas yra pagamintas iš „Bakelite“, kaip ir daugelis kitų objektų, panašių į juodą spalvą, arba iš gintaro arba balto (savo išvaizda primenantys dramblio kaulą).
Bakelito struktūra
Mokymai
Fenolio-formaldehido polimero, bakelito, trimatės tinklo tipo struktūros formavimas. Šaltinis: „MaChe“.
Apibrėžtas bakelitas kaip fenolio ir formaldehido polimerinė derva, tada abi molekulės turi atitikti savo struktūrą, tam tikru būdu kovalentiškai suvienytos; kitaip šis polimeras niekada nebūtų pasižymėjęs būdingomis savybėmis.
Fenolis susideda iš OH grupės, tiesiogiai sujungtos su benzeno žiedu; o formaldehido yra O = CH molekulė 2 arba CH 2 O (viršų vaizdą). Fenolyje gausu elektronų, nes OH, nors ir traukia elektronus į save, taip pat prisideda prie jų išsidėstymo aromatiniame žiede.
Būdamas turtingas elektronų, jį gali užpulti elektrofilas (elektronų alkanos rūšys); kaip pavyzdžiui, CH 2 O molekulė .
Priklausomai nuo to, ar terpė yra rūgštinė (H + ), ar šarminė (OH - ), ataka gali būti elektrofilinė (formaldehidas puola fenolį) ar nukleofilinė (fenolis užpuola formaldehidą). Bet galų gale, CH 2 O pakeičia fenolio H tapti metilol grupė, -CH 2 OH; -CH 2 OH 2 + rūgštinėje terpėje, arba -CH 2 O - šarminėje terpėje.
Darant prielaidą, kad rūgštinė terpė, -CH 2 OH 2 + praranda vandens molekulę tuo pačiu metu, kad elektrofilinis ataka antrą fenolio žiedo kyla. Metileno tiltelį, -CH 2 - yra tada suformuota (mėlynos spalvos vaizde).
Orto ir para pakaitai
Metileno tiltas nepririša dviejų fenolio žiedų pasirinktose vietose. Jei bus stebima struktūra, bus galima patikrinti, ar jungtys yra gretimose ir priešingose OH grupės padėtyse; tai atitinkamai orto ir para pozicijos. Tada šiose padėtyse įvyksta pakaitos ar priepuoliai prie fenolio žiedo arba iš jo.
Trijų dimensijų tinklas
Prisimenant cheminę hibridizaciją, metileno tiltų anglis yra sp 3 ; todėl tai yra tetraedras, kurio jungtys išdėstomos už tos pačios plokštumos arba po ja. Taigi žiedai nėra guli toje pačioje plokštumoje, o jų veidai erdvėje skiriasi:
Bakelito trimatės struktūros segmentas. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.
Kita vertus, kai pakaitalai vyksta tik -orto padėtyse, gaunama polimero grandinė. Polimerui augant -para padėtyse, susidaro savotiškas tinklinis arba trimatis fenolinių žiedų tinklas.
Priklausomai nuo proceso sąlygų, tinklas gali pasirinkti „patinusią morfologiją“, nepageidaujamą dėl plastiko savybių. Kuo kompaktiškesnis, tuo geriau jis atliks medžiagą.
Savybės
Atsižvelgiant į bakelitą kaip fenolio žiedų, sujungtų metileno tilteliais, tinklą, galima suprasti jo savybių priežastį. Pagrindiniai iš jų paminėti toliau:
- Tai yra termoreaktingas polimeras; T. y., sukietėjęs jis negali būti suformuotas šilumos poveikio, dar labiau iškepęs.
-Jo vidutinė molekulinė masė paprastai yra labai didelė, todėl bakelito gabalai yra žymiai sunkesni, palyginti su kitais to paties dydžio plastikais.
- Kai trinamas ir jo temperatūra pakyla, jis išskiria būdingą formaldehido kvapą (juslinį pripažinimą).
- Kai jis yra suformuotas ir yra termoreaktingas plastikas, jis išlaiko savo formą ir atsparus koroziniam tam tikrų tirpiklių poveikiui, temperatūros padidėjimui ir įbrėžimams.
-Jis yra baisus šilumos ir elektros laidininkas.
- skleidžia būdingą garsą, kai mušami du „Bakelite“ kūriniai, o tai padeda jį kokybiškai atpažinti.
- Nauji sintetinami, turi dervingą konsistenciją ir yra rudos spalvos. Kai jis sukietėja, jis įgauna skirtingus rudos spalvos atspalvius, kol pasidaro juodas. Priklausomai nuo to, kuo jis užpildytas (asbestas, mediena, popierius ir kt.), Jis gali būti įvairių spalvų: nuo baltos iki geltonos, rudos ar juodos.
Gavimas
Norint gauti bakelitą, pirmiausia reikia reaktoriaus, kuriame būtų sumaišytas fenolis (grynas arba iš akmens anglių dervos) ir koncentruotas formaldehido (37%) tirpalas, išlaikant fenolio / formaldehido molinį santykį lygų 1. Reakcija prasideda polimerizacijos kondensacijos metu (nes vanduo, maža molekulė) išsiskiria.
Mišinys yra kaitinamas su maišymo ir į dalyvaujant rūgščiai (HCl, ZnCl 2 , O 3 PO 4 , ir tt) arba bazinė (NH 3 ) katalizatorius . Gaunama ruda derva, į kurią pridedama daugiau formaldehido, ir ji kaitinama iki maždaug 150 ° C esant slėgiui.
Vėliau derva atvėsinama ir sukietinama indelyje ar formoje, pridedant kartu su užpildymo medžiaga (jau minėta ankstesniame skyriuje), kuri palankiai veiks tam tikros rūšies tekstūrai ir pageidaujamoms spalvoms.
Programos
Plastikinės medžio lentos. Šaltinis: VarunRajendran angliškoje Vikipedijoje
Bakelitas yra esminis XX amžiaus pirmosios pusės ir vidurio plastikas. Telefonai, komandos, šachmatų partijos, transporto priemonių durų rankenos, domino, biliardo kamuoliukai; Bet koks daiktas, kurį nuolat paveikia nedidelis smūgis ar jo judėjimas, yra pagamintas iš bakelito.
Kadangi jis yra prastas šilumos ir elektros laidininkas, jis buvo naudojamas kaip izoliacinis plastikas grandinių dėžėse, kaip radijo imtuvų, lempučių, lėktuvų ir visų kitų būtinų prietaisų pasaulinių karų elektrinių sistemų komponentas.
Tvirta jo konsistencija buvo pakankamai patraukli raižytų dėžučių ir papuošalų dizainui. Kalbant apie ornamentiką, kai bakelitas sumaišomas su medžiu, antrajam suteikiama plastinė tekstūra, kuria grindys (viršutinis vaizdas) ir namų erdvės dengiamos lentomis arba kompozicinėmis lentomis.
Nuorodos
- Neapolio Federico II universitetas, Italija. (sf). Fenolio-formaldehido dervos. Atkurta iš: whatischemistry.unina.it
- Isa Marija. (2018 m. Balandžio 5 d.). Archeologija ir plastikinio bakelito amžius brodo sąvartyne. Kale. Atkurta iš: campusarch.msu.edu
- Kolegijos Mokslo chemijos mokymo skyriaus grupės. (2004). Bakelito paruošimas. Purdue universitetas. Atgauta iš: chemed.chem.purdue.edu
- „Bakelitegroup“ 62. (sf). Struktūra. Atkurta iš: bakelitegroup62.wordpress.com
- Vikipedija. (2019 m.). Bakelitas. Atkurta iš: en.wikipedia.org
- Boydas Andy. (2016 m. Rugsėjo 8 d.). Liūtas Baekelandas ir bakelitas. Atgauta iš: uh.edu
- NYU Tandonas. (2017 m. Gruodžio 05 d.). Žibintai, fotoaparatas, bakelitas! Studentų reikalų tarnyba rengia linksmą ir informatyvų filmų vakarą. Atkurta iš: engineering.nyu.edu