Štruktúra Baquelita, vlastnosti, získanie a aplikácie

Ten bakelit Je to polymérna živica fenolu a formaldehydu, ktorej presná a chemická definícia je režimom hydroxidu polyaxibenzetylénglykolu. Vznik a komercializácia tohto materiálu vyplácala úsvit plastovej éry; Zúčastnil sa a bol súčasťou symfíny domácich predmetov, kozmetiky, elektrickej a dokonca vojny.

Jeho meno prišlo od jeho vynálezcu: americký chemik narodený v Belgicku Leo Baekeland, ktorý v roku 1907 dosiahol výrobu a zlepšenie tohto polyméru; a potom našiel General Bakelite Company, v roku 1910. Najprv, pri modifikácii zapojených fyzikálnych premenných, Baquelite pozostával z špongiovej a krehkej pevnej solídnej hodnoty.

Retro telefón vyrobený z polyméru Baquelita. Zdroj: pexels.

Po ôsmich rokoch práce v laboratóriu riadil Termostatovateľný, S hodnotovou halou podľa jej vlastností. Bolo to tak, že Baquelita nahradila ďalšie plastové materiály prírodného pôvodu; Narodil sa prvý čisto umelý polymér.

Dnes sa však nahradil inými plastmi a nachádza sa hlavne v príslušenstve alebo predmetoch dvadsiateho storočia. Napríklad vynikajúci obrazový telefón tvorí Baquelita, rovnako ako mnoho objektov čiernej farby podobnej tomu alebo jantárového alebo bielych farieb (pripomínajúcich vzhľad Slonoviny)).

[TOC]

Štruktúra Baquelita

Výcvik

Tvorba trojrozmernej sieťovej štruktúry fenol-formaldehydu polyméru, baquelite. Zdroj: Mache [verejná doména].

Baquelita definovaná ako polymérna živica fenolu a formaldehydu, potom obe molekuly musia vytvárať svoju štruktúru, nejakým spôsobom; Inak by tento polymér nikdy nevyjadril svoje charakteristické vlastnosti.

Fenol pozostáva zo skupiny OH spojenej priamo s benzénovým kruhom; Zatiaľ čo formaldehyd, je molekula O = Cho₂ alebo CH₂O (horný obrázok). Fenol je bohatý na elektróny, pretože OH, hoci priťahuje elektróny k sebe, tiež spolupracuje s jeho premiestnením aromatickým kruhom.

Môže vám slúžiť: rovnocenná váha

Keďže ste bohatí na elektróny, môžete trpieť útokmi elektrofilu (uši elektrónov); Napríklad Choova molekula₂Ani.

V závislosti od toho, či je médium kyslé (h⁺) alebo základné (OH^-), útok môže byť elektrofylický (formaldehyd útočí na fenol) alebo nukleofilný (fenol útočí na formaldehyd). Ale nakoniec, Cho₂Alebo nahradiť H fenolu, aby sa stal skupinou metylolu, -ch₂Oh; -₂Oh₂⁺ V kyslom médiu alebo -ch₂Ani^- V základnom médiu.

Za predpokladu, že polovičná kyselina, -ch₂Oh₂⁺ stráca molekulu vody v rovnakom čase, keď nastane elektrofylický útok druhého fenolického kruhu. Potom sa vytvorí metylénový most, -ch₂- (modrá na obrázku).

Ortho a pre

Metylénový most sa nepripojí k dvom fenolovým krúžkom v ľubovoľných pozíciách. Ak je štruktúra pozorovaná, je možné overiť, či sa odbory nachádzajú v susedných a opačných pozíciách k skupine OH; Toto sú, orto pozície a pre. Potom sa v týchto pozíciách vyskytujú substitúcie alebo útoky na O. z fenolového kruhu.

Sieť tri -rozmernosť

Pamätajúc na chemické hybridizácie, uhlík metylnových mostov je SP³; Preto je to tetrahedron, ktorý kladie svoje odkazy alebo pod rovnakú rovinu. V dôsledku toho krúžky nesliehajú v rovnakej rovine a ich tváre majú vo vesmíre rôzne orientácie:

Segment BAQUELITA TROJ rozmerovej štruktúry. Zdroj: Wikimedia Commons.

Na druhej strane, keď sa substitúcie vyskytujú iba v pozíciách -orto, získa sa polymérny reťazec. Ale ako polymér rastie podľa pozícií -za zavedenie druhu ôk alebo trojrozmernej siete fenolických krúžkov.

Môže vám slúžiť: polyméry

V závislosti od podmienok procesu môže sieť prijať „opuchnutú morfológiu“, ktorá nie je vhodná pre plastové vlastnosti. Čím je kompaktnejší, tým lepší bude váš výkon.

Vlastnosti

Keďže Baquelita potom ako sieť fenolických kruhov zjednotených metylnačnými mostmi, dôvod jej vlastností je možné pochopiť. Hlavné sú uvedené nižšie:

-Je to termostabilný polymér; to je, akonáhle je to stuhnuté, nemôže sa formovať horúčavou, dokonca ani viac koláča.

-Jeho priemerná molekulárna hmotnosť je zvyčajne veľmi vysoká, čo spôsobuje, že kusy Baquelita sú podstatne ťažšie v porovnaní s hmotnosťou iných plastov rovnakej veľkosti.

-Keď vtiera a zvyšuje svoju teplotu, vydáva charakteristický zápach formaldehydu (organoleptické rozpoznávanie).

-Po formovaní a keďže ide o termostabilný plast, zachováva si svoj tvar a odoláva korozívnemu účinku určitých rozpúšťadiel, zvyšuje sa teplota a škrabance.

-Je mizerným vodičom tepla a elektriny.

-Vyjadruje charakteristický zvuk, keď sa zasiahnu dva kúsky Baquelity, čo ho pomáha kvalitatívne identifikovať.

-Novo syntetizovaný má živicovú konzistentnosť a je hnedá. Keď stuhne, získava rôzne odtiene hnedej, až kým sa nevyčerpáva. V závislosti od toho, čo je naplnené (azbest, drevo, papier atď.) Môžete predložiť farby, ktoré sa líšia od bielej po žltú, hnedú alebo čiernu farbu.

Získanie

Na získanie baquelity sa najskôr vyžaduje reaktor, keď sa fenol zmiešal (čistý alebo z hulla dechtu) a koncentrovaný roztok formaldehydu (pri 37%), udržiavanie pomeru molárneho pomeru/formaldehydu rovnajúceho sa 1. Polymerizačná reakcia sa začína kondenzáciou (pretože sa uvoľňuje voda, malá molekula).

Zmes sa potom zahrieva s agitáciou a v prítomnosti kyslého katalyzátora (HCL, ZNCL₂, H₃Po₄, atď.) alebo základné (NH₃). Získa sa hnedá živici, ku ktorej sa pridáva viac formaldehydu a zahrieva sa okolo 150 ° C pod tlakom.

Môže vám slúžiť: konkrétny objem

Neskôr je živica ochladená a stuhnutá vo vnútri nádoby alebo formy, ktorá je sprevádzaná okrem výplňového materiálu (už uvedeného v predchádzajúcej časti), ktorý uprednostňuje určitý typ textúry a žiaduce farby.

Žiadosti

Plastové drevené dosky. Zdroj: Varunjaran v angličtine Wikipedia [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)]

Baquelita je plast Antonomasia prvej polovice a polovice dvojdielneho storočia. Telefóny, príkazové boxy, šachové kúsky, rukoväť dverí vozidiel, domino, bazénové gule; Akýkoľvek objekt, ktorý sa neustále podrobuje miernym dopadom alebo pohybom.

Pretože to bol zlý vodič tepla a elektriny, používal sa ako izolačný plast v obvodových škatuliach, ako súčasť rádu, žiarovky, lietadiel a všetkých druhov nevyhnutných artefaktov počas svetových vojen.

Jeho solídna konzistencia bola dostatočne atraktívna pre návrh vyrezávaných škatúľ a obchodov s šperkami. Pokiaľ ide o ozdobu, keď je kúpeľňa zmiešaná s drevom, udeľuje sa plastický kontext druhému, s ktorým sa vyrábajú zložené dosky alebo tabuľky na pokrytie podlahových podláh (vynikajúci obraz) a domácich priestorov.

Odkazy

1. Univerzita Federico II z Neapola v Taliansku. (s.F.). Fenol-formaldehyd živice. Získané z: Whatischemistry.Odrezať.Položka
2. Isa Mary. (5. apríla 2018). Archeológia a vek plastov Bakelit v skládke Brody. Kel. Získané z: Campusarch.MSU.Edu
3. College of Science Chemical Education Division Skupiny. (2004). Príprava bakelitu. Purdue University. Zdroj: Chemed.Chem.Purdue.Edu
4. Bakelitegroup 62. (s.F.). Štruktúra. Získané z: Bakelitegroup62.Slovník.com
5. Wikipedia. (2019). Bakelit. Zdroj: In.Wikipedia.orgán
6. Boyd Andy. (8. september 2016). Leo Baekeland a Bakelite. Získané z: uh.Edu
7. Nyu Tandon. (5. decembra 2017). Lightts, Camera, Bakelite! Úrad pre študentské záležitosti je hostiteľom zábavnej a informačnej filmovej noci. Obnovené z: inžinierstva.NYU.Edu