Մակրոմոլեկուլային միացությունը Սահմանում, բաղադրություն, բնութագրեր, հատկություններ

2024 Հեղինակ: Angel Austin | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-02 17:49

Բարձր մոլեկուլային միացությունները պոլիմերներ են, որոնք ունեն մեծ մոլեկուլային քաշ: Դրանք կարող են լինել օրգանական և անօրգանական միացություններ։ Տարբերակել ամորֆ և բյուրեղային նյութերը, որոնք կազմված են մոնոմեր օղակներից։ Վերջիններս քիմիական և կոորդինացիոն կապերով միացված մակրոմոլեկուլներ են։ Պարզ ասած՝ բարձր մոլեկուլային միացությունը պոլիմեր է, այսինքն՝ մոնոմեր նյութեր, որոնք չեն փոխում իրենց զանգվածը, երբ միևնույն «ծանր» նյութը կցվում է դրանց։ Հակառակ դեպքում կխոսենք օլիգոմերի մասին։

Ի՞նչ է ուսումնասիրում մակրոմոլեկուլային միացությունների գիտությունը:

Մակրոմոլեկուլային պոլիմերների քիմիան մոնոմերային ենթամիավորներից բաղկացած մոլեկուլային շղթաների ուսումնասիրությունն է։ Սա ընդգրկում է հետազոտության հսկայական տարածք: Շատ պոլիմերներ ունեն նշանակալի արդյունաբերական և առևտրային նշանակություն: Ամերիկայում բնական գազի հայտնաբերման հետ մեկտեղ մեկնարկել է պոլիէթիլենի արտադրության գործարան կառուցելու մեծ նախագիծ։ Բնական գազից էթանը փոխակերպվում էէթիլենի՝ մոնոմերի, որից կարելի է պատրաստել պոլիէթիլեն։

Պոլիմերը որպես մակրոմոլեկուլային միացություն հետևյալն է՝

• Բնական կամ սինթետիկ նյութերի ցանկացած դաս, որը կազմված է շատ մեծ մոլեկուլներից, որոնք կոչվում են մակրոմոլեկուլներ:
• Շատ ավելի պարզ քիմիական միավորներ, որոնք կոչվում են մոնոմերներ:
• Պոլիմերները կազմում են բազմաթիվ նյութեր կենդանի օրգանիզմներում, ներառյալ, օրինակ, սպիտակուցները, ցելյուլոզը և նուկլեինաթթուները:
• Բացի այդ, դրանք հիմք են հանդիսանում այնպիսի միներալների, ինչպիսիք են ադամանդը, քվարցը և ֆելդսպաթը, ինչպես նաև տեխնածին նյութերը, ինչպիսիք են բետոնը, ապակին, թուղթը, պլաստմասսա և կաուչուկը:

«Պոլիմեր» բառը նշանակում է մոնոմերի միավորների անորոշ քանակություն։ Երբ մոնոմերների քանակը շատ մեծ է, միացությունը երբեմն կոչվում է բարձր պոլիմեր: Այն չի սահմանափակվում նույն քիմիական կազմով կամ մոլեկուլային քաշով և կառուցվածքով մոնոմերներով: Որոշ բնական բարձր մոլեկուլային քաշ ունեցող օրգանական միացություններ կազմված են մեկ տեսակի մոնոմերից։

Սակայն բնական և սինթետիկ պոլիմերների մեծ մասը ձևավորվում է երկու կամ ավելի տարբեր տեսակի մոնոմերներից. այդպիսի պոլիմերները հայտնի են որպես համապոլիմերներ։

Բնական նյութեր. ո՞րն է դրանց դերը մեր կյանքում:

Օրգանական բարձր մոլեկուլային քաշի օրգանական միացությունները վճռորոշ դեր են խաղում մարդկանց կյանքում՝ ապահովելով հիմնական կառուցվածքային նյութերը և մասնակցելով կենսական գործընթացներին:

• Օրինակ, բոլոր բույսերի պինդ մասերը կազմված են պոլիմերներից։ Դրանք ներառում են ցելյուլոզա, լիգնին և տարբեր խեժեր:
• Pulp-ն էպոլիսախարիդ, շաքարի մոլեկուլներից կազմված պոլիմեր։
• Լիգինը ձևավորվում է պոլիմերների բարդ եռաչափ ցանցից:
• Ծառի խեժերը պարզ ածխաջրածնի՝ իզոպրենի պոլիմերներ են։
• Իզոպրենային մեկ այլ ծանոթ պոլիմեր ռետինն է:

Այլ կարևոր բնական պոլիմերներից են սպիտակուցները, որոնք ամինաթթուների պոլիմերներ են, և նուկլեինաթթուները: Դրանք նուկլեոտիդների տեսակներ են։ Սրանք բարդ մոլեկուլներ են՝ կազմված ազոտ պարունակող հիմքերից, շաքարներից և ֆոսֆորաթթվից։

Նուկլեինաթթուները կրում են գենետիկական տեղեկատվությունը բջջում: Օսլան՝ բույսերի սննդային էներգիայի կարևոր աղբյուրը, բնական պոլիմերներ են՝ կազմված գլյուկոզայից։

Մակրոմոլեկուլային միացությունների քիմիան ազատում է անօրգանական պոլիմերներ: Դրանք հանդիպում են նաև բնության մեջ՝ ներառյալ ադամանդը և գրաֆիտը: Երկուսն էլ պատրաստված են ածխածնից։ Արժե իմանալ.

• Ալմաստում ածխածնի ատոմները միացված են եռաչափ ցանցով, որը նյութին տալիս է իր կարծրությունը:
• Գրաֆիտում, որն օգտագործվում է որպես քսանյութ և մատիտի «կապարներում», ածխածնի ատոմները կապվում են հարթություններում, որոնք կարող են սահել միմյանց վրայով։

Շատ կարևոր պոլիմերներ պարունակում են թթվածնի կամ ազոտի ատոմներ, ինչպես նաև ածխածնի ատոմներ ողնաշարում: Նման մակրոմոլեկուլային նյութերը թթվածնի ատոմներով ներառում են պոլիացետալներ։

Ամենապարզ պոլիացետալը պոլիֆորմալդեհիդն է: Այն ունի բարձր հալման ջերմաստիճան, բյուրեղային է, քայքայումակայուն ևլուծիչների գործողությունը. Ացետալային խեժերն ավելի մետաղական են, քան ցանկացած այլ պլաստմասսա և օգտագործվում են մեքենաների մասերի, ինչպիսիք են շարժակների և առանցքակալների արտադրության մեջ:

Արհեստական ճանապարհով ստացված նյութեր

Սինթետիկ մակրոմոլեկուլային միացություններ արտադրվում են տարբեր տեսակի ռեակցիաներում.

1. Շատ պարզ ածխաջրածիններ, ինչպիսիք են էթիլենը և պրոպիլենը, կարող են վերածվել պոլիմերների՝ աճող շղթային մեկը մյուսի հետևից մոնոմեր ավելացնելով:
2. Պոլիէթիլենը, որը կազմված է կրկնվող էթիլենի մոնոմերներից, հավելումային պոլիմեր է։ Այն կարող է ունենալ մինչև 10000 մոնոմեր՝ կապված երկար պարուրաձև շղթաներով։ Պոլիէթիլենը բյուրեղային, կիսաթափանցիկ և ջերմապլաստիկ է, ինչը նշանակում է, որ այն փափկվում է, երբ տաքանում է: Այն օգտագործվում է ծածկույթների, փաթեթավորման, կաղապարված մասերի և շշերի ու տարաների համար:
3. Պոլիպրոպիլենը նաև բյուրեղային և ջերմապլաստիկ է, բայց ավելի կարծր, քան պոլիէթիլենը: Նրա մոլեկուլները կարող են բաղկացած լինել 50,000-200,000 մոնոմերներից։

Այս միացությունն օգտագործվում է տեքստիլ արդյունաբերության և ձուլման համար:

Այլ հավելումների պոլիմերները ներառում են՝

• պոլիբուտադիեն;
• պոլիիզոպրեն;
• պոլիքլորոպրեն.

Բոլորը կարևոր են սինթետիկ կաուչուկների արտադրության մեջ: Որոշ պոլիմերներ, ինչպիսիք են պոլիստիրոլը, ապակյա և թափանցիկ են սենյակային ջերմաստիճանում, ինչպես նաև ջերմապլաստիկ են:

1. Պոլիստիրոլը կարելի է ներկել ցանկացած գույնի և օգտագործվում է խաղալիքների և այլ պլաստիկի արտադրության մեջտարրեր։
2. Երբ էթիլենի մեկ ջրածնի ատոմը փոխարինվում է քլորի ատոմով, առաջանում է վինիլքլորիդ։
3. Այն պոլիմերացվում է պոլիվինիլքլորիդի (PVC)՝ անգույն, կոշտ, կոշտ ջերմապլաստիկ նյութի, որը կարող է ստացվել բազմաթիվ ձևերի՝ ներառյալ փրփուրները, թաղանթները և մանրաթելերը:
4. Վինիլացետատը, որն առաջանում է էթիլենի և քացախաթթվի ռեակցիայի արդյունքում, պոլիմերացվում է ամորֆ, փափուկ խեժերի, որոնք օգտագործվում են որպես ծածկույթ և սոսինձ:
5. Այն համապոլիմերացվում է վինիլքլորիդի հետ՝ ձևավորելով ջերմապլաստիկ նյութերի մեծ ընտանիք:

Գծային պոլիմեր, որը բնութագրվում է հիմնական շղթայի երկայնքով էսթերային խմբերի կրկնությամբ, կոչվում է պոլիեսթեր: Բաց շղթայով պոլիեսթերները անգույն, բյուրեղային, ջերմապլաստիկ նյութեր են։ Այն սինթետիկ մակրոմոլեկուլային միացությունները, որոնք ունեն բարձր մոլեկուլային քաշ (10000-ից մինչև 15000 մոլեկուլ) օգտագործվում են թաղանթների արտադրության մեջ։

Հազվագյուտ սինթետիկ պոլիամիդներ

Պոլիամիդները ներառում են կաթի և եգիպտացորենի մեջ հայտնաբերված բնական կազեինի սպիտակուցները, որոնք օգտագործվում են պլաստմասսա, մանրաթելեր, սոսինձներ և ծածկույթներ պատրաստելու համար: Հարկ է նշել.

• Սինթետիկ պոլիամիդները ներառում են միզա-ֆորմալդեհիդային խեժեր, որոնք ջերմակայուն են: Դրանք օգտագործվում են կաղապարված առարկաներ պատրաստելու և որպես սոսինձներ և ծածկույթներ տեքստիլի և թղթի համար:
• Կարևոր են նաև պոլիամիդային խեժերը, որոնք հայտնի են որպես նեյլոն: Նրանք ենդիմացկուն, դիմացկուն է ջերմության և քայքայումի նկատմամբ, ոչ թունավոր: Նրանք կարող են ներկվել: Դրա ամենահայտնի օգտագործումը որպես տեքստիլ մանրաթելեր է, բայց դրանք շատ այլ կիրառություններ ունեն:

Սինթետիկ բարձր մոլեկուլային քաշի քիմիական միացությունների ևս մեկ կարևոր ընտանիք բաղկացած է ուրետանային խմբի գծային կրկնություններից: Պոլիուրեթանները օգտագործվում են էլաստոմերային մանրաթելերի արտադրության մեջ, որոնք հայտնի են որպես սպանդեքս և հիմքային ծածկույթների արտադրության մեջ:

Պոլիմերների մեկ այլ դաս են խառը օրգանական-անօրգանական միացությունները.

1. Պոլիմերների այս ընտանիքի ամենակարևոր ներկայացուցիչները սիլիկոններն են։ Բարձր մոլեկուլային քաշի միացությունները պարունակում են սիլիցիումի և թթվածնի փոփոխվող ատոմներ՝ օրգանական խմբերով, որոնք կցված են սիլիցիումի յուրաքանչյուր ատոմին։
2. Ցածր մոլեկուլային քաշի սիլիկոնները յուղեր և քսուքներ են:
3. Ավելի բարձր մոլեկուլային քաշ ունեցող տեսակները բազմակողմանի առաձգական նյութեր են, որոնք փափուկ են մնում նույնիսկ շատ ցածր ջերմաստիճանի դեպքում: Նրանք նաև համեմատաբար կայուն են բարձր ջերմաստիճաններում։

Պոլիմերը կարող է լինել եռաչափ, երկչափ և մեկ: Կրկնվող միավորները հաճախ կազմված են ածխածնից և ջրածնից, իսկ երբեմն՝ թթվածնից, ազոտից, ծծումբից, քլորից, ֆտորից, ֆոսֆորից և սիլիցիումից։ Շղթա ստեղծելու համար շատ միավորներ քիմիապես կապված են կամ պոլիմերացվում են միասին՝ այդպիսով փոխելով բարձր մոլեկուլային քաշի միացությունների բնութագրերը:

Ի՞նչ հատկանիշներ ունեն մակրոմոլեկուլային նյութերը:

Պոլիմերների մեծ մասը թերմոպլաստիկ են: հետոպոլիմերը ձևավորվում է, այն կարելի է նորից տաքացնել և վերափոխել։ Այս հատկությունը հեշտացնում է այն կարգավորելը: Ջերմակայունների մեկ այլ խումբ հնարավոր չէ նորից հալեցնել. երբ պոլիմերները ձևավորվեն, տաքացումը կքայքայվի, բայց չի հալվի:

Պոլիմերների մակրոմոլեկուլային միացությունների բնութագրերը փաթեթների օրինակով.

1. Կարող է շատ դիմացկուն լինել քիմիական նյութերի նկատմամբ: Հաշվի առեք ձեր տան բոլոր մաքրող հեղուկները, որոնք փաթեթավորված են պլաստիկով: Նկարագրված է աչքերի հետ շփման բոլոր հետևանքները, բայց մաշկը: Սա պոլիմերների վտանգավոր կատեգորիա է, որը լուծում է ամեն ինչ։
2. Մինչ որոշ պլաստիկներ հեշտությամբ դեֆորմացվում են լուծիչների կողմից, մյուս պլաստիկները տեղադրվում են ագրեսիվ լուծիչների համար չկոտրվող փաթեթներում: Նրանք վտանգավոր չեն, բայց կարող են միայն վնասել մարդկանց։
3. Մակրոմոլեկուլային միացությունների լուծույթները ամենից հաճախ մատակարարվում են պարզ պլաստիկ տոպրակների մեջ՝ նվազեցնելու համար դրանց փոխազդեցության տոկոսը տարայի ներսում գտնվող նյութերի հետ:

Որպես ընդհանուր կանոն, պոլիմերները շատ թեթև են քաշով և զգալի ուժով: Դիտարկենք մի շարք կիրառումներ՝ խաղալիքներից մինչև տիեզերակայանների շրջանակի կառուցվածքը կամ զուգագուլպաների բարակ նեյլոնե մանրաթելից մինչև զրահաբաճկոնում օգտագործվող Կեվլար: Որոշ պոլիմերներ լողում են ջրի մեջ, մյուսները սուզվում են: Քարի, բետոնի, պողպատի, պղնձի կամ ալյումինի խտության համեմատ բոլոր պլաստմասսաները թեթև նյութեր են։

Մակրոմոլեկուլային միացությունների հատկությունները տարբեր են՝

1. Պոլիմերները կարող են ծառայել որպես ջերմային և էլեկտրական մեկուսիչներ՝ սարքեր, լարեր, էլեկտրական վարդակներ և լարեր, որոնք պատրաստված կամ պատված են պոլիմերային նյութերով:
2. Ջերմակայուն խոհանոցային տեխնիկա՝ ռետինե կաթսայի և թավայի բռնակներով, սուրճի կաթսաների բռնակներով, սառնարանի և սառնարանի փրփուրով, մեկուսացված բաժակներով, սառնարաններով և միկրոալիքային վառարանում անվտանգ սպասքով:
3. Ջերմային ներքնազգեստը, որը կրում են շատ դահուկորդներ, պատրաստված է պոլիպրոպիլենից, մինչդեռ ձմեռային բաճկոնների մանրաթելերը պատրաստված են ակրիլից և պոլիեսթերից:

Բարձր մոլեկուլային քաշի միացությունները բնութագրերի և գույների անսահմանափակ շարք ունեցող նյութեր են: Նրանք ունեն բազմաթիվ հատկություններ, որոնք կարող են հետագայում բարելավվել հավելումների լայն տեսականիով՝ կիրառությունն ընդլայնելու համար: Պոլիմերները կարող են հիմք ծառայել բամբակի, մետաքսի և բուրդի, ճենապակի և մարմարի, ալյումինի և ցինկի նմանակման համար: Սննդի արդյունաբերության մեջ դրանք օգտագործվում են սնկերին ուտելի հատկություններ հաղորդելու համար։ Օրինակ՝ թանկարժեք կապույտ պանիր։ Այն կարելի է անվտանգ ուտել պոլիմերային մշակման շնորհիվ։

Պոլիմերային կառուցվածքների մշակում և կիրառում

Պոլիմերները կարող են մշակվել տարբեր ձևերով՝

• Էքստրուզիան թույլ է տալիս արտադրել բարակ մանրաթելեր կամ ծանր զանգվածային խողովակներ, թաղանթներ, սննդի շշեր:
• Ներարկման համաձուլվածքները հնարավորություն են տալիս ստեղծել բարդ մասեր, ինչպիսիք են մեքենայի թափքի խոշոր մասերը:
• Պլաստիկները կարելի է գցել տակառների մեջ կամ խառնել լուծիչների հետ՝ դառնալով կպչուն հիմք կամ ներկ:
• Էլաստոմերները և որոշ պլաստիկներ ձգվող և ճկուն են:
• Որոշ պլաստմասսա մշակման ընթացքում ընդլայնվում է իրենց ձևը պահպանելու համար, օրինակ՝ խմելու ջրի շշերը:
• Այլ պոլիմերները կարող են փրփրվել, ինչպիսիք են պոլիստիրոլը, պոլիուրեթանը և պոլիէթիլենը:

Մակրոմոլեկուլային միացությունների հատկությունները տարբերվում են՝ կախված մեխանիկական ազդեցությունից և նյութի ստացման եղանակից։ Սա հնարավորություն է տալիս դրանք կիրառել տարբեր ոլորտներում։ Հիմնական մակրոմոլեկուլային միացություններն ունեն ավելի լայն նպատակներ, քան նրանք, որոնք տարբերվում են հատուկ հատկություններով և պատրաստման եղանակներով։ Ունիվերսալ և «քմահաճ» «հայտնվում են» սննդի և շինարարության ոլորտներում.

1. Բարձր մոլեկուլային քաշի միացությունները կազմված են յուղից, բայց ոչ միշտ:
2. Շատ պոլիմերներ պատրաստվում են կրկնվող միավորներից, որոնք նախկինում առաջացել են բնական գազից, ածուխից կամ հում նավթից:
3. Որոշ շինանյութեր պատրաստված են վերականգնվող նյութերից, ինչպիսիք են պոլիկաթնաթթվից (եգիպտացորենից կամ ցելյուլոզից և բամբակյա սալերից):

Հետաքրքիր է նաև, որ դրանք գրեթե անհնար է փոխարինել:

• Պոլիմերները կարող են օգտագործվել այնպիսի իրեր պատրաստելու համար, որոնք չունեն այլ նյութական այլընտրանքներ:
• Դրանք պատրաստում են թափանցիկ ջրակայուն թաղանթներ։
• PVC-ն օգտագործվում է բժշկական խողովակների և արյան տոպրակների պատրաստման համար, որոնք երկարացնում են արտադրանքի և դրա ածանցյալների պահպանման ժամկետը:
• PVC-ն ապահով կերպով դյուրավառ թթվածին է մատակարարում ոչ դյուրավառ ճկուն խողովակներին:
• Իսկ հակաթրոմբոգեն նյութը, ինչպիսին է հեպարինը, կարող է ներառվել ճկուն PVC կաթետերի կատեգորիայի մեջ:

Շատ բժշկական սարքեր կենտրոնանում են մակրոմոլեկուլային միացությունների կառուցվածքային առանձնահատկությունների վրա՝ արդյունավետ գործունեություն ապահովելու համար:

Մակրոմոլեկուլային նյութերի լուծույթները և դրանց հատկությունները

Քանի որ ցրված փուլի չափը դժվար է չափել, իսկ կոլոիդները լուծույթների տեսքով են, նրանք երբեմն բացահայտում և բնութագրում են ֆիզիկաքիմիական և տրանսպորտային հատկությունները:

կոլոիդ փուլ	Դժվար	Մաքուր լուծում	Չափի ցուցիչներ
	Եթե կոլոիդը բաղկացած է հեղուկի մեջ ցրված պինդ փուլից, ապա պինդ մասնիկները չեն ցրվի թաղանթով:	Լուծված իոնները կամ մոլեկուլները կցրվեն մեմբրանի միջով լրիվ դիֆուզիայի դեպքում:	Չափի բացառման պատճառով կոլոիդային մասնիկները չեն կարող անցնել UF մեմբրանի ծակոտիներով, որոնք իրենց չափից փոքր են:
Կենտրացիան մակրոմոլեկուլային միացությունների լուծույթների բաղադրության մեջ	Փաստացի լուծվող նյութի ճշգրիտ կոնցենտրացիան կախված կլինի փորձարարական պայմաններից, որոնք օգտագործվում են այն հեղուկում ցրված կոլոիդային մասնիկներից առանձնացնելու համար:	Կախված է մակրոմոլեկուլային միացությունների ռեակցիայից հեշտությամբ հիդրոլիզվող նյութերի համար, ինչպիսիք են Al, Eu, Am, Cm, լուծելիության ուսումնասիրություններ:	Որքան փոքր է ուլտրաֆիլտրացիոն մեմբրանի ծակոտիների չափը, այնքան ցածր է կոնցենտրացիանցրված կոլոիդային մասնիկներ, որոնք մնացել են ուլտրաֆիլտրացված հեղուկում։

Հիդրոկոլոիդը սահմանվում է որպես կոլոիդային համակարգ, որտեղ մակրոմոլեկուլային մոլեկուլների մասնիկները ջրում ցրված հիդրոֆիլ պոլիմերներ են։

Ջրից կախվածություն	Ջերմային կախվածություն	Կախվածություն արտադրության մեթոդից
Հիդրոկոլոիդները կոլոիդային մասնիկներ են, որոնք ցրված են ջրի մեջ: Այս դեպքում երկու բաղադրիչների հարաբերակցությունը ազդում է պոլիմերի ձևի վրա՝ գել, մոխիր, հեղուկ վիճակ։	Հիդրոկոլոիդները կարող են լինել անշրջելի (մեկ վիճակում) կամ շրջելի: Օրինակ՝ ագարը՝ ջրիմուռների էքստրակտի շրջելի հիդրոկոլոիդը, կարող է գոյատևել գել և պինդ վիճակում կամ փոխարինել վիճակների՝ ջերմության ավելացումով կամ հեռացմամբ:	Մակրոմոլեկուլային միացությունների, ինչպես հիդրոկոլոիդների ստացումը, կախված է բնական աղբյուրներից: Օրինակ՝ ագար-ագարը և կարագինանն արդյունահանվում են ջրիմուռներից, ժելատինը ստացվում է եղջերավոր կենդանիների և ձկան սպիտակուցների հիդրոլիզից, իսկ պեկտինը արդյունահանվում է ցիտրուսային կեղևից և խնձորի մածուկից։
Ժելատինե աղանդերը՝ պատրաստված փոշուց, իրենց բաղադրության մեջ ունեն տարբեր հիդրոկոլոիդ։ Նա օժտված է ավելի քիչ հեղուկով։	Հիդրոկոլոիդները օգտագործվում են սննդի մեջ հիմնականում հյուսվածքի կամ մածուցիկության վրա ազդելու համար (օրինակ՝ սոուս): Այնուամենայնիվ, հետևողականությունն արդեն կախված է ջերմային մշակման եղանակից։	Հիդրոկոլոիդների վրա հիմնված բժշկական վիրակապերն օգտագործվում են մաշկի և վերքերի բուժման համար: ATԱրտադրությունը հիմնված է բոլորովին այլ տեխնոլոգիայի վրա, և օգտագործվում են նույն պոլիմերները։

Մյուս հիմնական հիդրոկոլոիդներն են xanthan gum, gum arabic, guar gum, locus be gum, ցելյուլոզայի ածանցյալներ, ինչպիսիք են կարբոքսիմեթիլ ցելյուլոզը, ալգինատը և օսլան:

Մակրոմոլեկուլային նյութերի փոխազդեցությունը այլ մասնիկների հետ

Հետևյալ ուժերը կարևոր դեր են խաղում կոլոիդային մասնիկների փոխազդեցության մեջ.

• Վերադարձ առանց ծավալի. սա վերաբերում է պինդ մասնիկների միջև համընկնման բացակայությանը:
• Էլեկտրաստատիկ փոխազդեցություն. կոլոիդային մասնիկները հաճախ կրում են էլեկտրական լիցք և, հետևաբար, ձգում կամ վանում են միմյանց: Այս փոխազդեցության վրա ազդող գործոններ են ինչպես շարունակական, այնպես էլ ցրված փուլերի լիցքը, ինչպես նաև փուլերի շարժունակությունը:
• Վան դեր Վալսի ուժեր. Սա պայմանավորված է երկու դիպոլների փոխազդեցությամբ, որոնք կա՛մ մշտական են, կա՛մ առաջացած: Նույնիսկ եթե մասնիկները չունեն մշտական դիպոլ, էլեկտրոնային խտության տատանումները հանգեցնում են մասնիկի ժամանակավոր դիպոլի:
• Էնտրոպիայի ուժեր. Համաձայն թերմոդինամիկայի երկրորդ օրենքի՝ համակարգը անցնում է մի վիճակի, երբ էնտրոպիան առավելագույնի է հասցվում։ Սա կարող է հանգեցնել արդյունավետ ուժերի ստեղծմանը նույնիսկ կոշտ ոլորտների միջև։
• Ստերիկ ուժերը պոլիմերային ծածկույթով մակերևույթների միջև կամ ոչ ներծծող անալոգ պարունակող լուծույթներում կարող են փոփոխել միջմասնիկների ուժերը՝ ստեղծելով լրացուցիչ ստերիկ վանող ուժ, որըունի գերակշռող էնտրոպիկ բնույթ, կամ դրանց միջև ընկած ուժը:

Վերջին էֆեկտը փնտրվում է հատուկ մշակված սուպերպլաստիկացնողների միջոցով, որոնք նախատեսված են բետոնի աշխատունակությունը բարձրացնելու և ջրի պարունակությունը նվազեցնելու համար:

Պոլիմերային բյուրեղներ. որտե՞ղ են դրանք հայտնաբերվել, ինչպիսի՞ տեսք ունեն:

Բարձր մոլեկուլային միացությունները ներառում են նույնիսկ բյուրեղներ, որոնք մտնում են կոլոիդային նյութերի կատեգորիայի մեջ։ Սա մասնիկների խիստ դասավորված զանգված է, որը ձևավորվում է շատ մեծ հեռավորության վրա (սովորաբար մի քանի միլիմետրից մինչև մեկ սանտիմետր կարգի) և նման է իրենց ատոմային կամ մոլեկուլային նմաններին:

Փոխակերպված կոլոիդի անվանումը	Պատվերի օրինակ	Արտադրություն
Թանկարժեք օպալ	Այս երեւույթի լավագույն բնական օրինակներից մեկը հայտնաբերվել է քարի մաքուր սպեկտրալ գույնի մեջ	Սա ամորֆ կոլոիդային սիլիցիումի երկօքսիդի (SiO2) գնդերի սերտ փաթեթավորված խորշերի արդյունք է

Այս գնդաձև մասնիկները կուտակված են բարձր սիլիցիումային ջրամբարներում: Նրանք հիդրոստատիկ և գրավիտացիոն ուժերի ազդեցության տակ երկար տարիներ նստվածքից և սեղմումից հետո ձևավորում են բարձր կարգի զանգվածներ։ Ենթամիկրոմետրային գնդաձև մասնիկների պարբերական զանգվածներն ապահովում են նմանատիպ ինտերստիցիալ դատարկ զանգվածներ, որոնք գործում են որպես բնական դիֆրակցիոն ցանց տեսանելի լույսի ալիքների համար, հատկապես, երբ միջքաղաքային տարածությունը նույն մեծության է, ինչ անկման լույսի ալիքը::

Այսպիսով, պարզվել է, որ վանողԿուլոնյան փոխազդեցությունները, էլեկտրական լիցքավորված մակրոմոլեկուլները ջրային միջավայրում կարող են ցույց տալ բյուրեղանման երկարաժամկետ հարաբերակցություններ մասնիկների միջև հաճախ շատ ավելի մեծ, քան առանձին մասնիկների տրամագիծը:

Այս բոլոր դեպքերում բնական մակրոմոլեկուլային միացության բյուրեղներն ունեն նույն փայլուն ծիածանափայլը (կամ գույների խաղը), ինչը կարելի է վերագրել տեսանելի լույսի ալիքների դիֆրակցիային և կառուցողական միջամտությանը: Նրանք բավարարում են Բրեգի օրենքը։

Այսպես կոչված «կոլոիդ բյուրեղների» ուսումնասիրության մեծ թվով փորձեր առաջացել են վերջին 20 տարիների ընթացքում մշակված համեմատաբար պարզ մեթոդների արդյունքում՝ սինթետիկ մոնոդիսպերս կոլոիդներ (և՛ պոլիմերային, և՛ հանքային) ստանալու համար: Տարբեր մեխանիզմների միջոցով իրականացվում և պահպանվում է հեռահար կարգի ձևավորումը։

Մոլեկուլային քաշի որոշում

Մոլեկուլային քաշը քիմիական նյութի կարևոր հատկություն է, հատկապես պոլիմերների համար: Կախված նմուշի նյութից՝ ընտրվում են տարբեր մեթոդներ՝

1. Մոլեկուլային քաշը, ինչպես նաև մոլեկուլների մոլեկուլային կառուցվածքը կարելի է որոշել զանգվածային սպեկտրոմետրիայի միջոցով: Օգտագործելով ուղղակի ինֆուզիոն մեթոդը՝ նմուշները կարող են ուղղակիորեն ներարկվել դետեկտորի մեջ՝ հաստատելու հայտնի նյութի արժեքը կամ ապահովելու անհայտի կառուցվածքային բնութագրումը:
2. Պոլիմերների մոլեկուլային քաշի մասին տեղեկատվությունը կարող է որոշվել՝ օգտագործելով այնպիսի մեթոդ, ինչպիսին է չափի բացառման քրոմատոգրաֆիան մածուցիկության և չափի համար:
3. ՀանունՊոլիմերների մոլեկուլային քաշը որոշելը պահանջում է հասկանալ տվյալ պոլիմերի լուծելիությունը:

Միացության ընդհանուր զանգվածը հավասար է մոլեկուլում յուրաքանչյուր ատոմի առանձին ատոմային զանգվածների գումարին։ Պրոցեդուրան իրականացվում է ըստ բանաձևի՝

1. Որոշեք մոլեկուլի մոլեկուլային բանաձևը։
2. Օգտագործեք պարբերական աղյուսակը՝ մոլեկուլում յուրաքանչյուր տարրի ատոմային զանգվածը գտնելու համար:
3. Բազմապատկեք յուրաքանչյուր տարրի ատոմային զանգվածը մոլեկուլում այդ տարրի ատոմների թվով։
4. Ստացված թիվը ներկայացված է մոլեկուլային բանաձևի տարրի խորհրդանիշի կողքին գտնվող ենթագրով:
5. Միացրեք բոլոր արժեքները միասին մոլեկուլի յուրաքանչյուր ատոմի համար:

Պարզ ցածր մոլեկուլային քաշի հաշվարկի օրինակ. NH_{3-ի մոլեկուլային քաշը գտնելու համար առաջին քայլը ազոտի (N) և ջրածնի ատոմային զանգվածները գտնելն է: (Հ). Այսպիսով, H=1, 00794N=14, 0067:}

Այնուհետև յուրաքանչյուր ատոմի ատոմային զանգվածը բազմապատկեք միացության ատոմների թվով: Գոյություն ունի ազոտի մեկ ատոմ (մեկ ատոմի համար չենթարկվում): Կան երեք ջրածնի ատոմներ, ինչպես նշված է ցուցիչով: Այսպիսով՝

• Նյութի մոլեկուլային քաշ=(1 x 14,0067) + (3 x 1,00794)
• Մոլեկուլային կշիռներ=14,0067 + 3,02382
• Արդյունք=17, 0305

Ca₃(PO₄)_{23(PO4) համալիր մոլեկուլային քաշի հաշվարկման օրինակ ավելի բարդ հաշվարկի տարբերակ է.}

Պարբերական համակարգից՝ յուրաքանչյուր տարրի ատոմային զանգվածը՝

• Ca=40, 078.
• P=30, 973761.
• O=15,9994.

Խճճված մասը պարզելն է, թե յուրաքանչյուր ատոմից քանիսն է միացության մեջ: Կա երեք կալցիումի ատոմ, երկու ֆոսֆորի ատոմ և ութ թթվածնի ատոմ: Եթե միացման մասը գտնվում է փակագծերում, ապա բազմապատկեք ենթագիրն անմիջապես տարրի նիշին հաջորդող ենթագրով, որը փակում է փակագծերը: Այսպիսով՝

• Նյութի մոլեկուլային զանգված=(40,078 x 3) + (30,97361 x 2) + (15,9994 x 8).
• Մոլեկուլային քաշը հաշվարկից հետո=120, 234 + 61, 94722 + 127, 9952.
• Արդյունք=310, 18.

Էլեմենտների բարդ ձևերը հաշվարկվում են անալոգիայով: Դրանցից մի քանիսը բաղկացած են հարյուրավոր արժեքներից, ուստի ավտոմատացված մեքենաներն այժմ օգտագործվում են բոլոր g/mol արժեքների տվյալների բազայով: