Polymer là gì? Những ứng dụng quan trọng của chúng trong cuộc sống

Chu Văn An

Polymer là loại vật liệu quen thuộc được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực của đời sống. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ về hợp chất này. Trong bài viết dưới đây, Trường Chu Văn An sẽ giúp bạn tìm hiểu Polymer là gì, tính chất vật lý, hóa học của chúng, cách điều chế cũng như những ứng dụng quan trọng của chúng trong thực tế. Hãy cùng theo dõi nhé!

1. Polyme là gì?

Polymer là một khái niệm quen thuộc, dùng để chỉ những hợp chất có trọng lượng phân tử lớn và trong cấu trúc của chúng, các liên kết cơ bản được lặp lại nhiều lần.

Đặc điểm của các liên kết này là chúng được kết nối với nhau thông qua liên kết cộng hóa trị, tức là hai hoặc nhiều phân tử sẽ liên kết với nhau và dùng chung một cặp electron.

Polyme là gì?

2. Tính chất vật lý và hóa học của polyme

Polyme có những tính chất vật lý và hóa học nào? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết hơn qua những thông tin dưới đây:

2.1 Tính chất vật lý của polyme

• Polyme tồn tại ở dạng chất rắn, không bay hơi và không có nhiệt độ nóng chảy xác định nhưng chúng nóng chảy ở khoảng nhiệt độ khá rộng.
• Khi tan chảy, hầu hết các polyme tạo ra chất lỏng nhớt và khi nguội, chúng đông đặc lại và được gọi là nhựa nhiệt dẻo. Một số khác không tan chảy khi đun nóng mà phân hủy, gọi là chất nhiệt rắn.
• Hầu hết các polyme không tan trong nước hoặc các dung môi thông thường.

Tính chất vật lý của polyme

>>>XEM THÊM: : Khử trùng và thanh trùng là gì? Thông tin quan trọng cần biết

2.2 Polymer có những tính chất hóa học nào?

Polyme có thể tham gia ba phản ứng bao gồm: phân tách chuỗi, giữ chuỗi và tăng chuỗi carbon.

• Phản ứng tách chuỗi polyme

Các polyme polyme được nhiệt phân ở nhiệt độ thích hợp để tạo thành các đoạn ngắn, cuối cùng thành monome ban đầu. Phản ứng này xảy ra do polyme có các nhóm chức trong mạch dễ bị thủy phân hoặc một số polyme khác bị oxy hóa và cắt đứt mạch.

• Phản ứng làm cho chuỗi polymer còn nguyên vẹn

Các polyme có liên kết đôi trong chuỗi hoặc nhóm chức ngoài vòng có thể tham gia vào các phản ứng đặc trưng của liên kết đôi và nhóm chức đó.

• Phản ứng chuỗi polyme

Khi có điều kiện thích hợp, các chuỗi polymer có thể liên kết với nhau để tạo thành chuỗi hoặc mạng dài hơn.

Polime có những tính chất hóa học nào?

3. Nguồn gốc của polyme

Polyme có rất nhiều trong tự nhiên, ví dụ điển hình chúng ta có thể gặp là các hóa chất cơ bản như DNA và RNA. Hay những loại polyme tự nhiên quen thuộc trong cuộc sống như tơ tằm, tóc, móng tay, móng chân, cellulose, protein…

Chúng cũng có nguồn gốc từ khí đốt tự nhiên hoặc than đá hoặc dầu thô.

4. Làm thế nào để điều chế polyme?

Chúng ta có thể điều chế polyme thông qua các phản ứng sau:

4.1 Phản ứng trùng hợp

Phản ứng kết hợp nhiều monome của cùng một chất tạo thành polyme. Với phương trình phản ứng sau:

nCH2=CH-CH=CH2 → (-CH2-CH=CH-CH2-)n

4.2 Phản ứng ngưng tụ

Đây là phản ứng kết hợp nhiều monome tạo thành polyme và sản phẩm phụ (chủ yếu là nước), với điều kiện các monome phải có hai nhóm chức có khả năng tách nước.

Phương trình phản ứng:

n H-NH-(CH2)5-CO-OH → (-NH-(CH2)5-CO-)n + nH2O

n p-HO-CO-C6H4-CO-OH + n H-OCH2-CH2O-H → (-CO-C6H4-CO-OCH2-CH2O-)n + 2nH2O

4.3 Phản ứng trùng hợp-liên hợp

Đây là quá trình trong đó các monome kết hợp với nhau để tạo thành monome chính thông qua phản ứng cộng, với điều kiện ít nhất một trong hai chất phải có liên kết đôi. Các monome mới được tạo ra sau đó sẽ kết hợp với nhau để tạo thành một polyme hoàn chỉnh.

5. Đặc tính nổi bật của polyme

Polymer là vật liệu nhựa dẻo. Mặc dù mỗi loại polymer sẽ có những đặc tính riêng nhưng nhìn chung chúng vẫn có những đặc điểm chung sau:

5.1 Chúng có khả năng tái chế cao

Polymer thường là loại nhựa dẻo khi nung ở nhiệt độ cao sẽ nóng chảy thành nhựa và từ đó chúng ta có khả năng tái chế cao.

5.2 Tuyệt đối an toàn với hóa chất

Hầu hết các chất lỏng hóa học như chất tẩy rửa, dung dịch tẩy rửa… đều được chứa trong chất liệu nhựa polymer và không gây ra bất kỳ tác dụng phụ nào.

5.3 Không dẫn điện và nhiệt

Polyme có đặc tính không dẫn điện và dẫn nhiệt. Bởi vì trên thực tế, khi xem xét tất cả các thiết bị, dây điện, ổ cắm điện và dây điện được làm hoặc phủ bằng vật liệu polymer, chúng không dẫn điện.

Bên cạnh đó, chúng ta còn có thể thấy khả năng chịu nhiệt trong nhà bếp với những chiếc nồi, chảo làm bằng polyme, lõi xốp của tủ lạnh, tủ đông, cốc cách nhiệt.

5.4 Hầu hết các polyme đều có nhiều màu sắc khác nhau

Polyme cũng được sử dụng để thay thế bông, lụa và len, sứ và đá cẩm thạch cũng như nhôm và kẽm. Polyme có thể được tái tạo nhiều lần với nhiều màu sắc khác nhau, không cố định.

Hầu hết các polyme có nhiều màu sắc khác nhau

6. Có những loại polyme nào?

Hiện nay, polyme được chia thành các loại phổ biến như sau:

6.1 Polyme tự nhiên

Bao gồm: Tinh bột, protein, DNA, RNA, dầu mỏ, khí tự nhiên…

6.2 Polyme nhân tạo

Bao gồm polyetylen, cao su buna, lụa nylon,…

6.3 Các polyme khác

Ngoài ra, polyme còn được chia thành polyme trùng hợp và ngưng tụ, polyme chuỗi nhánh, chuỗi không phân nhánh và chuỗi không gian…

Các loại polyme là gì?

7. Ứng dụng quan trọng của polyme trong đời sống

Polymer được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, ngành nghề của đời sống như:

• Được sử dụng trong sản xuất các mặt hàng phục vụ đời sống như: ống điện, áo mưa, sản phẩm công nghiệp.
• Chúng cũng được sử dụng rộng rãi để thay thế các sản phẩm làm từ gỗ, vải, da, thủy tinh và kim loại vì những loại nhựa này nhẹ, bền, không thể vỡ và có nhiều màu sắc khác nhau.

Ứng dụng quan trọng của polyme trong đời sống

8. Polyme tác động đến môi trường và con người như thế nào?

Tuy có những ứng dụng, vai trò quan trọng nhưng chúng cũng để lại nhiều tác động tiêu cực đến môi trường và con người như sau:

• Quá trình sản xuất Polymer sẽ tạo ra khí CO2, làm tăng hiệu ứng nhà kính, làm tăng biến đổi khí hậu và kéo theo những hậu quả đối với môi trường sống như: nước biển dâng, hạn hán, lũ lụt…
• Tác dụng không tốt đối với sức khỏe con người: Do chất phụ gia được thêm vào sản phẩm để tạo thành polyme nhân tạo có thể gây tổn thương, thoái hóa dây thần kinh ngoại biên, làm tổn thương cơ quan sinh dục nam. …
• Sự tồn tại của Polymer trong đất và nước sẽ cản trở quá trình trao đổi oxy, gây xói mòn, gây lở đất, không giữ được chất dinh dưỡng, khiến cây trồng không phát triển tốt, sinh vật biển có thể chết do ăn phải chất này. rác thải,…
• Polyme ở dạng bao bì nhựa sẽ làm tắc nghẽn cống, kênh mương, ao hồ, gây ứ đọng nước và ô nhiễm môi trường.
• Nếu bạn đốt các sản phẩm polymer, nó sẽ gây độc cho sức khỏe và gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.

Polyme tác động đến môi trường và con người như thế nào?

Polymer là một khái niệm rất quen thuộc ngày nay, chúng được sử dụng rất nhiều bởi tính ứng dụng cao trong đời sống cũng như sản xuất. Tuy nhiên, hậu quả gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người cũng như môi trường xung quanh nên bạn cần lưu ý. Đừng quên thường xuyên theo dõi những thông tin tiếp theo từ Trường Chu Văn An Chemicals để cập nhật những kiến ​​thức hữu ích khác nhé!

=>> XEM THÊM:

• Axit là gì? Tính chất hóa học của axit và ứng dụng quan trọng trong đời sống