Николай Аблесимов Грандмастер

Из чего сделаны хозяйственные пакеты, шины и агенты наследственности? Химия высокомолекулярных соединений

Химия высокомолекулярных соединений — раздел химической науки, объектами исследования которой являются макромолекулы синтетического и природного происхождения, состоящие из повторяющихся мономерных звеньев или молекулярных группировок, соединенных химическими связями и содержащих в главной цепи атомы углерода, а также кислорода, азота и серы.

ArchMan, Shutterstock.com

Есть и полимеры на основе кремния. Из высокомолекулярных соединений (полимеров) разрабатываются многочисленные материалы, в том числе интеллектуальные структуры, с функциональными ингредиентами, что существенно расширяет области их применения.

Самая простая макромолекула — полиэтилен.

…-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-… или (-CH2-CH2-)n

Где мы с ним сталкиваемся? Революция упаковочных материалов связана с ним и ему подобными полимерами. Не надо бумажных пакетов и глиняных горшков. Правда, утилизировать сложно, но черепки в культурных археологических слоях живут дольше полимеров, и по ним мы исследуем быт наших предков.

Высокомолекулярные соединения, в макромолекулы которых наряду с углеводородными группами входят атомы неорганических элементов, называются элементоорганическими. Практически все биомолекулы являются сложнейшими полимерами. За воспроизведение клеток и передачу наследственной информации ответственны нуклеиновые кислоты размером от 103 до 105 тысяч пар нуклеотидов.

По происхождению высокомолекулярные соединения делят на природные, или биополимеры (например, белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды), и синтетические (например, полиэтилен, полистирол, феноло-альдегидные смолы).

В зависимости от расположения в макромолекуле атомов и атомных групп различают:
 — линейные высокомолекулярные соединения, макромолекулы которых представляют собой открытую, линейную, цепь (например, каучук натуральный) или вытянутую в линию последовательность циклов (например, целлюлоза);

 — разветвленные высокомолекулярные соединения, макромолекулы которых имеют форму линейной цепи с ответвлениями (например, амилопектин);

 — сетчатые высокомолекулярные соединения — трехмерные сетки, образованные отрезками высокомолекулярных соединений цепного строения (например, отвержденные феноло-альдегидные смолы, вулканизированный каучук, а попросту — шины).

Кроме того из высокомолекулярных соединений делают: химические волокна, лакокрасочные материалы, клеи, герметики, ионообменные смолы. Биополимеры составляют основу всех живых организмов и участвуют во всех процессах жизнедеятельности.

Таким образом, без этой химии вам и продукты из супермаркета нести будет не в чем, и автомобиль окажется без колес, и свою бесценную наследственность потомкам не передадите (а следовательно, человек вымрет, как лошадь Пржевальского). Подумайте о сем, уважаемые противники химии.

Работают Институт высокомолекулярных соединений РАН (Санкт-Петербург), Институт синтетических полимерных материалов РАН (Москва). Есть журналы «Химические волокна» и «Высокомолекулярные соединения». Можно почитать: Семчиков Ю. Д. Высокомолекулярные соединения. М.: 2003.

Обновлено 7.09.2012
Статья размещена на сайте 18.08.2012

Комментарии (1):

Чтобы оставить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Войти через социальные сети:

  • Ну что же Вы так сухо о самом интересном?
    =====================================
    Да! Xаос есть и в связях ковалентных,
    И в бесконечных полимерных лентах,
    В их вычурно сплетенных компонентах,
    Построенных в торжественный хорал.

    Затем мы входим в зону биосферы,
    Мы к черепу идем от черепка,
    Нас в царство жизни вводят полимеры -
    К проблемам пластика и синтезу белка,
    И к сокровенным тайнам ДНК.
    Закончен синтез полиизопрена,
    Мы близко подошли к разгадке гена,
    Но может кость создать из коллагена
    Одна природа мудрая пока.
    (Джон Апдайк)