химия, решение задач по химии, репетитор по химии

Новинка!!! Видеоуроки по химии
Узнай подробности прямо сейчас!

Для содержимого этой страницы требуется более новая версия Adobe Flash Player.

Получить проигрыватель Adobe Flash Player


Различные тела загораются при разной температуре. Есть и такие вещества, которые на воздухе самовоспламеняются. Например, химические соединения фосфата и водорода, фосфористый водород - газ с запахом тухлой рыбы. Он вспыхивает и горит светлым пламенем, когда попадает на воздух. На болотах, на кладбищах, в низинах этот газ образуется в результате гниения растительных и животных останков. И можно увидеть, как в таких местах то гаснут, то вспыхивают бледные огоньки. С этим явлением связано народное поверье о 'блуждающих душах'.

Электронный журнал сайта xumuktutor.ru - это интересные факты из жизни известных химиков, загадочные химические явления, удивительные химические вещества и аудио- и видеопомощь по химии. Посетите наш электронный журнал для студентов и школьников!






Недавно добавленные для скачивания книги по химии и другим предметам:

  • Полярография в химии и технологии полимеров
  • Техника лабораторной работы в органической химии
  • Акриловые олигомеры и материалы на их основе
  • Органикум. Практикум по органической химии II
  • Органикум. Практикум по органической химии I
  • Внутримолекулярные перегруппировки солей четырехзамещенного аммония
  • Практикум по химии и физике полимеров
  • Методы элементоорганической химии
  • Кремнийорганические соединения
  • Структура металлических катализаторов


Акриловые олигомеры и материалы на их основе
Автор(ы): А.А. Берлин, Г.В. Королев

В книге рассмотрено современное состояние химии полиреакциониоспособных олигомеров. Изложены основные кинетические закономерности и особенности трехмерной полимеризации этих олигомеров. Описаны их свойства, методы получения и переработки. Большое внимание уделено применению полимерных материалов на основе акриловых олигомеров в различных отраслях народного хозяйства.

Книга предназначена научным и инженерно-техническим работникам химической, электротехнической, радиотехнической, машиностроительной и других отраслей промышленности. Она будет полезна преподавателям, аспирантам и студентам химико-технологических вузов.

Существует два основных направления в технологии формования полимерных изделий.

Первое, наиболее распространенное в настоящее время, основано на применении готовых полимеров с молекулярной массой около 100 000. Формование в этом случае достигается переводом полимера в такое состояние, в котором он становится пластичным и легко деформируемым (и способным растекаться по форме). Для этого необходимо нагревание полимера до высокой температуры (обычно 200— -300 °С), часто в сочетании с достаточно высоким давлением. Чем выше эксплуатационные характеристики данного полимера (модуль упругости, теплостойкость), тем большие трудности возникают при его формовании, т. е. для переработки требуются более высокие температуры и давление. Поэтому бывают парадоксальные ситуации, при которых приходится не реализовывать полностью свойства, обеспечиваемые технологией получения данного полимера, а изменять технологию в сторону ухудшения этих свойств (например, вводить добавки, снижающие молекулярную массу полимера), с тем, чтобы облегчить формование. Формование с применением нагрева и давления, сводящееся в конечном итоге к чисто физическому процессу пластической деформации полимера, можно рассматривать как физическое формование. Процесс физического формования состоит из двух совершенно независимых (разделенных во времени и в пространстве) стадий: стадии получения высокомолекулярных соединений и стадии формования. Принципиально иное направление в технологии формования лолимерных изделий основано на применении полимеризационноспособных олигомеров (ПСО), например фенолоформальдегидных, эпоксидных, олигоэфиракрилатных и др. Эти олигомеры, являясь вязкими жидкостями (либо соединениями, легко переводящимися в жидкое состояние), формуются, сравнительно с полимерами, почти без энергозатрат. Кроме того, они обладают способностью полимеризоваться непосредственно в форме с образованием высокомолекулярных продуктов (в подавляющем большинстве случаев это густосетчатые полимеры). Именно этот процесс приводит к жесткой фиксации формы готового изделия. Формование композиций на основе ПСО можно рассматривать как химическое формование. Оно не обладает недостатками, присущими физическому формованию. Другим важным преимуществом химического формования является одностадийность процесса получения полимерных изделий — стадия получения самого полимера исключается, полимерообразование и собственно формование совмещаются в одной стадии. В конечном итоге резко сокращается суммарная энергоемкость процесса получения готовых полимерных изделий. Поскольку при химическом формовании неизбежно возникает дополнительная усадка за счет контракции, свойственной полимеризационным процессам, возрастает вероятность увеличения внутренних напряжений в изделиях и связанного с этим ухудшения эксплуатационных свойств. Для проведения процесса полимерообразования непосредственно в форме (вместо специально оборудованного для этой цели реактора-полимеризатора) необходимо знание кинетики и механизма полимеризации (отверждения), а также веществ, пригодных для ее регулирования. Эти особенности химического формования являются несколько осложняющим обстоятельством.

Существуют также процессы формования, сочетающие и физическое, и химическое формование. Например, получение резиновых технических изделий включает чисто физическое формование высокомолекулярного каучука и химическое формование — вулканизацию в материале изделия.

Для более реалистичной оценки перспектив развития олигомерного направления целесообразно провести краткий ретроспективный анализ. В химии и технологии полимеров можно выделить три довольно четких этапа развития. На первом этапе внимание ученых и технологов в основном привлекали природные высокополимеры (целлюлоза, белки) и природные олигомеры (смолы). На этом этапе был создан фундамент наших знаний о строении и химических превращениях полисахаридов, белков, натурального каучука, на основе которого началось развитие технологии переработки и приме-нения искусственных высокополимеров.

Полимеризационноспособные олигомеры (природные смолы) на данном этапе применялись лишь в качестве лакокрасочных покрытий, а затем в качестве электроизоляционных материалов. Однако их применение резко лимитировалось ограниченными ресурсами, высокой стоимостью, недостаточной стабильностью свойств в условиях эксплуатации и другими факторами. Указанные обстоятельства стимулировали поиски синтетических заменителей природных смол и полимеров, что привело к разработке методов синтеза термопластов, эластомеров и по-лимеризационноспособных олигомеров. Эти разработки ознаменовали собой рождение второго этапа полимерной науки и техники. В качестве ПСО на этом этапе появились синтетические смолы: фенолоформальдегидные, карбамидные, глифталевые и другие. Однако на втором этапе полимеризационноспособные олигомеры еще не были конкурентоспособны по комплексу полезных свойств получаемых из них изделий с высокомолеку-лярными термопластами. Поэтому неудивительно, что поиски получения полиреакционноспособных олигомеров, лишенных отмеченных выше недостатков, только усилились. Эти поиски привели к положительным результатам.

Трудами советских и зарубежных ученых и технологов были заложены основы новой области — химии и технологии полимеризационноспособных олигомеров и полимерных материалов на их основе. Получение крупнотоннажных полимеризационноспособных олигомеров (непредельные олигоэфиры, олигоэфирэпоксиды, олигодиены, полиуретанобразующие олигомеры) позволило без применения высоких давлений, температур, растворителей и сложной технологической оснастки осуществлять химическое формование. Отверждение таких олигомеров можно было осуществлять путем трехмерной полимеризации или полиприсоединения. Возможность широко варьировать химическую природу и размеры олигомерного блока, а также совмещать различные олигомеры между собой и с высокополимерами способствовали быстрому развитию методов химического формования и получения полимерных материалов.

В итоге началось развитие третьего этапа полимерной науки и технологии, этапа, исключающего разделение производства и переработки полимерных веществ и материалов. Однако может возникнуть сомнение в справедливости такого утверждения при рассмотрении техно-экономических данных по темпам роста производства термопластов и реактопластов, к которым экономисты обычно относят как синтетические смолы, так и полимеризационноспособные олигомеры. Действительно, как указывалось, объем производства первых возрастает быстрее и по общему количеству более, чем в 4 раза превышает количество реактопластов. Отсюда легко сделать ошибочный вывод о том, что полимерная технология и ее научная база не связаны с развитием химического формования. Однако такое противоречие полностью исключается, если проанализировать темпы прироста количества реактопластов не вообще (как это до сих пор делалось), а раздельно, применительно к старым синтетическим смолам (фенольно-формальдегидным и др.), неконкурентоспособных с высокомолекулярными термопластами, и к новым, вполне конкурентоспособным. Такой анализ однозначно показывает, что средний прирост (за 5 лет) производства таких крупнотоннажных реактопластов, как фенолоформальдегидные, карбамидные, глифталевые, за последние 10—15 лет непрерывно уменьшается и в настоящее время не превышает 20—25%. В то же время количество новых олигомеров (непредельные олигоэфиры, эпоксидные и уретанообразующие олигомеры), также относимых к реактопластам за десятилетие (1960— 1970 г.г.) возросло примерно в 4 раза, а средний прирост за 3 лет составил 200—250%. Анализ опыта, накопленного к настоящему времени в области практического применения ПСО при производстве полимерных изделий химическим формованием позволяет сделать следующие выводы.

В некоторых случаях ПСО обладают несомненным преимуществом по сравнению с высокомолекулярными полимерами.

Это в первую очередь относится к производству крупногабаритных полимерных изделий, таких как корпуса судов, ракет и т.д. Такие изделия практически невозможно изготовить без химического формования. Целый ряд полимерных изделий, применяемых в радиоэлектронике, также можно формовать только-путем заливки в формы легко подвижной жидкости.

Другим преимуществом ПСО является их способность при отверждении превращаться в сетчатые (сшитые) полимеры. Такие типичные ПСО, как непредельные полиэфиры, эпоксидные смолы, многие кремнийорганические олигомеры образуют густосетчатые полимеры. Однако образование густосетчатых полимеров из ПСО представляет собой чрезвычайно сложный процесс по кинетическим закономерностям и по механизму формирования полимерного тела . Достигнутый на практике уровень полезных свойств полимерных материалов, получаемых на основе ПСО, очень низок по сравнению с тем, который следует из наличия в них густой сетки химических связей. Так, прочность реально получаемых густосетчатых полимеров в 100—1000 раз ниже теоретического значения, определяемого расчетным путем для идеальных полимеров с той же густотой сетки. Следовательно, огромный запас полезных свойств этих материалов пока не реализован. Другим отрицательным моментом является отсутствие необходимой технологической стабильности материалов на основе ПСО — в зависимости от режима отверждения из данного ПСО можно получить изделия, резко различающиеся по своим свойствам. При этом параметрами, определяющими режим, оказываются не только такие явные как температура, скорость инициирования и т.п., регулируемые обычным способом, но и существующие в неявной форме и зависящие от размеров изделия и его геометрии, а также проявляющиеся в виде распределения температуры по объему полимерного материала в ходе отверждения. Часто сами режимы подбираются чисто эмпирически малоэффективым и трудоемким методом проб и ошибок. Такие режимы, как правило, не гарантируют воспроизводимости уровня полезных свойств изделий, так как в процессе их отработки обычно не прослеживается корреляция опре-деляющих параметров данной партии ПСО и свойств материала на их основе. Кроме того, в литературе ПСО отсутствует фундаментальная научная информация, касающаяся связи химической структуры молекулы исходного ПСО и свойств полученного из него густосетчатого полимера. Даже для обычных линейных полимеров в некоторых случаях эта связь выражена очень сложным образом. В классической ситуации основные свойства полимерного материала можно предсказать, исходя из химической структуры исходного мономера, из остатков которого состоит полимер. Положение изменяется при переходе к линейным полимерам типа иономеров и сегментированных полимеров. Структура таких полимеров является достаточно сложной — межмолекулярное взаимодействие проявляется неравномерно в объеме полимерного тела, а сконцентрировано в особых микрообъемах (в солевых кластерах в случае иономеров и в доменах в случае сегментированных полимеров). В этом случае свойства полимерного материала уже невозможно прогнозировать, основываясь лишь на удельных значениях энергии когезии взаимодействующих звеньев цепи, поскольку суммарное взаимодействие цепей (или агрегатов) в объеме полимера будет определяться в не меньшей степени размерами кластеров (или доменов) и видом функции объемного распределения. В случае сетчатых полимеров очевидно лишь, что наличие поперечных сшивок может непредсказуемым образом изменить суммарную величину межмолекулярных взаимодействий между межузловыми фрагментами цепей сетки (по сравнению с аддитивным, оцененным, исходя из химической структуры молекулы данного ПСО). К этому следует прибавить неаддитивное влияние сетки химических связей, накладывающееся на сетку межмолекулярных взаимодействий. Поэтому следует учитывать вид двух функций объемного распределения — концентрации химических и физических узлов сетки, если исключить как маловероятное предположение о равномерном распределении.

Невозможность прогнозирования уровня полезных свойств полимерных материалов по химической структуре исходного ПСО чрезвычайно ограничивает возможности целенаправленного конструирования молекул ПСО (целенаправленный синтез), пригодных для получения полимерных материалов с заданными свойствами. Конечно, эта непредсказуемость носит преходящий характер. По мере изучения кинетики и механизма формирования полимерных тел в процессе отверждения ПСО появится возможность уверенного прогнозирования путей целенаправленного синтеза ПСО. Будут устранены и другие отрицательные аспекты, вызванные недостатком научной информации о кинетике и механизме процессов отверждения ПСО. Разработанные в настоящее время методы синтеза акриловых олигомеров позволяют широко варьировать их химическую структуру. В течение ряда лет в различных исследовательских центрах (в основном в институте Химической физики АН СССР) проводился систематический синтез ОЭА с заданной структурой молекул. Эти ОЭА применялись в качестве модели с одним независимо варьировавшимся элементом структуры молекулы ОЭА (при сохранении остальных элементов постоянными) для исследования корреляции кинетики и механизма полимеризации, а также свойств образующихся полимеров с химической структурой исходных ОЭА. Результаты этих исследований позволили выявить ряд специфических закономерностей отверждения ОЭА, решить некоторые вопросы, касающиеся корреляции природы исходных ОЭА и свойств их полимеров. Были разработаны новые приборы и исследовательские методики.

В настоящей монографии обобщены данные по методам синтеза, по свойствам и по областям применения для большого числа типов ОЭА, синтезированных, изученных и апробированных на практике в течение трех десятилетий. Обсуждение результатов, касающихся процесса отверждения ОЭА, базируется на микрогетерогенном механизме трехмерной радикально-инициированной полимеризации, доказательства достоверности которого и конкретные детали были выявлены в самое последнее время. Тот набор конкретных деталей механизма формирования полимерных тел из ОЭА, который оказался установленным к моменту написания данного обобщения, еще недостаточен для решения глобальных проблем в области ОЭА, таких как реализация идеального процесса отверждения, приводящего к бездефектным структурам с уровнем прочности, близким к теоретическому, или таких как направленный синтез ОЭА, пригодных для получения материалов и изделий с заданным комплексом полезных свойств. Однако думается, что этот набор вполне достаточен для формирования подхода, направления поиска, способного вывести на рубеж, с которого ясно просматриваются пути решения таких проблем. Везде, где только это представлялось возможным, в. настоящей монографии при обсуждении научных результатов, давались практические рекомендации, пригодные для реализации в производственных условиях.




Техника лабораторной работы в органической химии
Автор(ы): А.Я. Берлин

Книга предназначается в качестве практического руководства для начинающих научных работников, аспирантов, студентов старших курсов и работников производственных лабораторий.

В ней изложены основные приемы работы и описаны различные приборы, применяемые в лабораториях органической химии. В каждой главе приведены краткие теоретические сведения о рассматриваемых процессах.

В лабораториях органической химии роль техники исследования исключительно велика. Успешность работы в области органической химии, как и в любой другой области науки, зависит не только от научной квалификации работника, но в весьма значительной степени и от технической оснащенности лаборатории и, главное, от правильного выбора того или иного практического приема и умелого его использования. Критическая оценка возможных способов выполнения той или иной операции помогает выбрать наиболее эффективный для данного случая прием или прибор и тем самым сэкономить время и труд, соблюдая одновременно условия безопасности экспериментатора.

К сожалению, технике лабораторной работы до сих пор посвящено сравнительно небольшое число специальных руководств, причем во многих из них имеются существенные недостатки. Как правило, эти руководства рассчитаны либо на лаборантов, либо на опытных исследователей, а не на начинающих научных работников, которые особенно нуждаются в таких книгах.

В книге не приведены элементарные сведения по технике лабораторной работы и описания многих простейших общеизвестных приборов. Автор не останавливается также на описании аппаратуры и практических приемов аналитической работы, так как этот большой и специфический раздел техники лабораторной работы подробно освещается в других руководствах.

Настоящая книга является практическим пособием для лабораторной работы и почти не содержит ссылок на оригинальные статьи. Более подробные сведения по интересующему читателя вопросу можно найти в специальных руководствах, перечень которых приведен после каждой главы.




Полярография в химии и технологии полимеров
Автор(ы): В.Д. Безуглый

Рассмотрено современное состояние полярографии органических соединений; показаны возможности этого метода для исследования и анализа веществ, используемых в синтезе высокомолекулярных соединений и в производстве пластмасс на всех стадиях технологических процессов. Значительное внимание уделено конкретным методикам полярографического определения отдельных веществ, а также вопросам исследования макромолекул полярографическим методом. Третье издание (2-е изд. -1968 г.) дополнено рядом разделов, освещающих основные принципы и аналитические возможности метода.

Для научных и инженерно-технических работников научно-исследовательских институтов и заводских лабораторий; может быть полезна студентам и аспирантам химических и химико-технологических вузов.

Пластические массы представляют собой композиции, основой которых, как известно, являются высокомолекулярные соединения, характеризующиеся рядом специфических свойств по сравнению с обычными низкомолекулярными веществами. Однако несмотря на специфику, обусловленную большим размером молекул, на высокомолекулярные соединения распространяются все основные закономерности химии низкомолекулярных соединений, и в первую очередь органических. В настоящее время для исследования и анализа органических соединений широко применяются различные физико-химические методы, в частности полярография. Это обстоятельство можно связать с основными особенностями полярографии, выгодно выделяющими ее среди других физико-химических методов:

применимость к различным по характеру соединениям;

возможность одновременно получать качественные и количественные результаты при определении нескольких веществ в одной пробе, не прибегая к их разделению;

высокая чувствительность (10-5-10-6 моль/л), приближающаяся к чувствительности спектральных методов и сочетающаяся с достаточной точностью [порядка 2—3% (отн.)] при указанной концентрации;

быстрота анализа;

объективность получаемых результатов и возможность автоматической документации определения;

хорошая воспроизводимость результатов анализа, обусловленная особенностями электролиза на ртутном капающем электроде;

возможность проведения исследований с микроколичествами веществ и др.

Как показывают отдельные работы, полярографический метод можно применять также в научных исследованиях и в контроле производственных процессов при получении полимерных материалов. В химии полимеров полярография может быть использована в следующих направлениях:

контроль сырья и полупродуктов;

изучение кинетики синтеза полимеров путем определения концентрации отдельных компонентов в реакционных средах;

анализ полученных полимеров на остаточные продукты и примеси;

определение инициаторов ускорителей полимеризации (в том числе пероксидных соединений); определение ингибиторов;

определение природы и концентрации пластификаторов, а также изменений в содержании этих веществ при эксплуатации изделий;

определение концентрации и качества эмульгаторов в реакционных средах;

исследование устойчивости полимерных материалов в различных средах, а также степени полимеризации и пр.

элементный анализ;

качественная идентификация полимеров и т. д.

Следует отметить также возможности полярографии в изучении электрохимического инициирования полимеризации мономеров. Хотя сам этот процесс выходит за рамки полярографии, однако возможность исследования с помощью полярографического метода отдельных стадий электрохимических процессов, в том числе условий образования активных частиц, способных вызывать полимеризацию, а также определения количества образовавшихся свободных радикалов, ион-радикалов и других частиц по величине предельного тока делает полярографию одним из важных методов в изучении полимеризации в целом.

Кроме того, как указывал А. Н. Фрумкин, "с помощью капельного электрода может быть широко поставлено изучение зависимости реакционной способности органических молекул от их строения, одной из важнейших проблем физикохимии органических соединений".




Страницы:
в начало567 в конец

Все используемые материалы, ссылки на которые размещены на сайте, являются собственностью их изготовителя (владельца прав) и охраняются Законом РФ "Об авторском праве и смежных правах", а также международными правовыми конвенциями. Вы можете использовать эти материалы только в том в случае, если использование производится с ознакомительными целями. Эти материалы предназначены только для ознакомления - для прочих целей Вы должны купить лицензию. Eсли Вы оставляете у себя в каком-либо виде эти материалы, но не приобретаете соответствующую лицензионную запись - Вы нарушаете законы об Интеллектуальной собственности и Авторском праве, что может повлечь за собой преследование по соответствующим статьям существующего законодательства. Если Вы являетесь правообладателем той или иной продукции, и условия на которых она представлена на данном ресурсе, не соответствует действительности, просьба немедленно сообщить с целью устранения правонарушения: admin@xumuktutor.ru



smart 609354696
Smart_art13
admin@xumuktutor.ru



Хотите узнать много интересного из области науки? Посетите наш электронный журнал!

Вакансии на сайте

Приглашаем к сотрудничеству преподавателей, аспирантов и успешных выпускников для выполнения студенческих работ на заказ (рефератов, курсовых и контрольных работ). Подробнее >>

Сделать заказ! Решение задач по химии, математике и другим предметам, написание рефератов, курсовых, on-line консультации через Skype - доступно, качественно, в срок. Нам доверяют! Закажи и спи спокойно. Гарантия - высокие баллы.

Полезная информация

Сегодня: 24.09.18

"Прогресс науки обратно пропорционален числу выходящих журналов," - шестой закон Паркинсона

Курсы валют по данным Центробанка:
Доллар 66.2497 рублей
Евро 78.0753 рублей


копирайт