पॉलिमर्स
पॉलिमर्स रासायनिक बंधों द्वारा जुड़े हुए एक-दूसरे के द्वारा जुड़े हुए, बार-बार होने वाले संरचनात्मक इकाइयों से मिलकर बने हुए बड़े आणविक मोलेक्यूल होते हैं। इन्हें बहुत सारे छोटे मोलेक्यूलों के रासायनिक मिश्रण द्वारा बनाया जाता है, जिन्हें मोनोमर के रूप में जाना जाता है।
पॉलिमर बड़ी मोलेक्यूल या मैक्रोमोलेक्यूल होता है जो मूल रूप से कई उपयुक्ति संरेखित होते हैं। यूनानी शब्द ‘पॉलिमर’ का अर्थ होता है ‘बहुत सारे हिस्से’। पॉलिमर हमें हमारी डीएनए की रेशम से, जो प्राकृतिक रूप से होने वाला जैवरासायनिक पॉलिमर है, से लेकर प्लास्टिक के रूप में दुनिया भर में उपयोग होने वाले पॉलिप्रोपीलीन तक मिल सकते हैं।
पॉलिमर को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: प्राकृतिक पॉलिमर जो पौधों और जानवरों में पाए जाते हैं और सिंथेटिक पॉलिमर जो मानव द्वारा बनाए जाते हैं। इन पॉलिमरों के कई अद्वितीय भौतिक और रासायनिक गुण होते हैं, जो उन्हें दिनचर्या के कई पहलुओं में उपयोगी बनाते हैं।
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सामग्री की सूची
पॉलिमरीकरण प्रतिक्रियाओं के प्रकार
पॉलिमरों के आणविक द्रव्यमान की गणना कैसे करें?
पॉलिमरों पर पूछे जाने वाले प्रश्न
पॉलिमरीकरण की प्रक्रिया का उपयोग पॉलिमरों को बनाने के लिए किया जाता है, जो उनके घटक तत्वों को मिलाकर पॉलिमर जाल - पॉलिमर बंधों के तीन-आयामी नेटवर्क बनाते हैं।
पॉलिमरीकरण मेकेनिज्म का प्रयोग उन्हें जिस प्रकार के प्रतिक्रियात्मक ग्रुप प्रतिक्रियाओं में जुड़े हुए होते हैं पर निर्भर करता है। जीववैज्ञानिक संदर्भ में, अधिकांश बहुमोलक या बड़े पॉलिमरी जालों के संरचित होते हैं।
पॉलिमरों का वर्गीकरण
हम पॉलिमरों को उनकी जटिल संरचनाओं, विभिन्न व्यवहारों और विशाल अनुप्रयोगों के आधार पर वर्गीकृत कर सकते हैं। इसलिए, एक ही सिंगल श्रेणी में पॉलिमरों को वर्गीकृत करना संभव नहीं है।
पॉलिमरों की उपयोगी और उनकी वर्गीकरण के लिए उपलब्ध कराने के स्रोत
इस श्रेणी के तहत तीन वर्गीकरण के होते हैं:
- प्राकृतिक पॉलिमर
- संश्लेषित पॉलिमर
- अर्धशोधित पॉलिमर
प्राकृतिक पॉलिमर:
पौधों और जानवरों में प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले प्रोटीन, स्टार्च, सेल्यूलोज़ और रबड़ जैसे मोलेक्यूल प्राकृतिक रूप से पाए जाते हैं। इसके अलावा, जैवसंपदा पॉलिमरों के रूप में ज्ञात जीवाणु भी हो सकते हैं।
संश्लेषित पॉलिमर:
संश्लेषित पॉलिमर मार्गरदर्शिका होती हैं जो प्राकृतिक और संश्लेषित संघटकों का मिश्रण करके बनाया जाता हैं। इन सामग्रियों की संपत्तियां बाहरी संघटन की सहायता से अलग होती हैं।
सेलुलोज़ नाइट्रेट और सेलुलोज़ एसीटेट वे पॉलिमर उदाहरण हैं जो अपनी प्राकृतिक रूप से होने वाली स्थिति से आगे थोड़ी रसायनिक संशोधन से गुजर चुकी हैं।
संश्लेषित पॉलिमर:
संश्लेषित पॉलिमर संरचित हैं, जो कि कल्पित रूप से बनाए गए बहुआयामी मसलों की लंबी, बारम्बारी श्रृंखलाएँ होती हैं।
ये मनुष्य - निर्मित पॉलिमर होते हैं। सबसे आम और व्यापक रूप से इस्तेमाल होने वाले संश्लेषित पॉलिमर प्लास्टिक है। यह उद्योगों में और विभिन्न दूध उत्पादों में उपयोग होता है, जैसे नायलॉन-6, 6 और पॉलिइथर्स।
जानें: प्राकृतिक पॉलिमर बनाम संश्लेषित पॉलिमर
###मूल्यांकन के आधार पर पॉलिमर्स का वर्गीकरण
इस श्रेणी में निम्नलिखित वर्गीकरण होता है:
रैखिक पॉलिमर
लंबी और सीधी श्रृंखलाओं को होने वाले पॉलिमरों का संरचना इस श्रेणी में आती है। उदाहरण के रूप में, पीवीसी, अर्थात् पॉली विनाइल क्लोराइड, जो पाइप और बिजली केबल बनाने के लिए अधिकांश रूप से इस्तेमाल होता है, एक रैखिक पॉलिमर का एक उदाहरण है।
शाखादार श्रृंखल पॉलिमर
शाखादार श्रृंखल पॉलिमर ऐसे पॉलिमर होते हैं जिनमें रैखिक श्रृंखलाएं शाखाएं बनाती हैं। उदाहरण के रूप में, कम घनत्व वाली पॉलिथीन।
क्रॉस-लिंक्ड पॉलिमर्स
द्वियामी और त्रियामी मोनोमर्स से बने हुए पॉलिमरों के पास अन्य रैखिक पॉलिमरों से ताकतवर सह-पवलेयंकन बांध होता है। इस प्रकार के पॉलिमर के उदाहरण में बेकेलाइट और मेलामीट सम्मिलित हैं।
पॉलिमर्स का अन्य वर्गीकरण तरीके
पॉलिमरीकरण के आधार पर वर्गीकरण
योजना पॉलिमरीकरण: उदाहरण के रूप में, पॉली ईथेन, टेफ्लॉन, पॉलिविनाइल क्लोराइड (पीवीसी)।
संक्षिप्तीकरण पॉलिमरीकरण: इसमें शामिल हैं नायलॉन-6, 6, पेरिलीन, और पॉलिएस्टर।
#####मोनोमर्स के आधार पर वर्गीकरण
पॉलिएथीन: इस प्रकार में, एक ही प्रकार के मोनोमर इकाई मौजूद होते हैं, जैसे होमोमर।
हेटरोपॉलिमर या सह-पॉलिमर: इसमें अलग-अलग प्रकार के मोनोमर इकाइयाँ होती हैं, जैसे नायलॉन-6, 6।
#####मोलेक्युलरता के आधार पर वर्गीकरण
एलास्टोमर: ये रबर की तरह की ठोस पदार्थ होते हैं, जिनमें कमजोर परस्पर प्रभाव के बांध होते हैं। उदाहरण के रूप में, रबर।
तंबाकू: इनमें मजबूत, कठोर, और अधिक टेंसिल संघ मजबूती, साथ ही मजबूत पिंसें बने होते हैं। उदाहरण के रूप में, नायलॉन-6, 6।
थर्मोप्लास्टिक्स: इसमें मध्यम संघ आकर्षण होते हैं, जैसे पॉलिविनाइल क्लोराइड।
थर्मोसेटिंग पॉलिमर्स: ये पॉलिमर सामग्री की यांत्रिक गुणधर्मों को सुधारते हैं, साथ ही उनकी रासायनिक और उष्मा प्रतिरोधकता को बढ़ाते हैं। थर्मोसेटिंग पॉलिमर्स के उदाहरण में फीनॉलिक, इपॉक्सी, और सिलिकॉन शामिल होते हैं।
पॉलिमरों का संरचना
हमारे आस-पास के अधिकांश पॉलिमर जल के हायड्रोकार्बन मूलधारितंग् से बने होते हैं। इस मूलधारितंग द्वारा एकसंयुक्त कार्बन और हाइड्रोजन अणु की लंबी श्रृंखला बनाई जाती है, जो कार्बन की चतुर-धारी अवस्था की माध्यम से संभव होती है।
हाइड्रोकार्बन मूलधारितंग पॉलिमरों के कुछ उदाहरण पॉलीप्रोपाइलीन, पॉलीब्यूटिलीन, और पॉलिस्टायरीन होते हैं। इसके अलावा, ऐसे पॉलिमर भी होते हैं जिनकी मूलधारितंग में विभिन्न तत्व होते हैं, जैसे नायलॉन जिसमें दोबारा इकाई में नाइट्रोजन अणु होते हैं।
पॉलिमरों के प्रकार
मूलधारितंग श्रृंखला के प्रकार के आधार पर, पॉलिमरों को इस प्रकार में विभाजित किया जा सकता है:
संरचनिक पॉलिमर्स: कार्बन मूलधारितंग के साथ विद्युत्संयुक्त बंधों के साथ।
अयामरहित कच्ची प्राकृतिक पॉलिमर : कार्बन के अलावा तत्वों द्वारा मिले हुए पीठ।
उनके संश्लेषण के आधार पर:
संपदा विघटनशील पॉलिमर
संपदा विघटनशील पॉलिमर माइक्रोऑर्गेनिज्म जैसे बैक्टीरिया द्वारा घटित और क्षयित होते हैं। ये पॉलिमर सामान्यतः सर्जिकल बैंडेज़, संकम्पनीय आवरण, और सर्जरी में प्रयुक्त होते हैं। उदाहरण के लिए, पॉलीहाइड्रॉक्सीब्यूटेरेट को वेल (पीएचबीवी) एक ऐसा संपदा विघटनशील पॉलिमर है।
उष्णतम पॉलिमर
इन पॉलिमरों की तापमान पर स्थिरता होती है उनके उच्च अणुजैविकी भार के कारण। इससे ये बहुत अधिक उच्च तापमानों पर भी आसानी से नष्ट नहीं होते हैं। इसलिए, इन्हें स्वास्थ्य सेवा उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, स्टेरिलाइजेशन उपकरण बनाने और गर्मी और झटकों से सुरक्षित वस्तुओं के निर्माण में।
कुछ महत्वपूर्ण पॉलिमर हैं:
पॉलिप्रोपीलीन: यह एक प्रकार का पॉलिमर है जो एक निश्चित तापमान पर गर्म करने पर मुलायम हो जाता है, और ठंडा होने पर कठोर हो जाता है। इसकी मल्यात्व उसे कई विभिन्न उपयोगों के लिए एक समर्थनशील सामग्री बनाती है।
ये पॉलिमर अक्सर उपयोग अनुप्रयोगों में होती हैं, स्थायी सामान, ऑटोमोटिव घटक, पुनर्योग्य वाहक संदूक, और अधिक। इसकी तुलनात्मक निचली ऊर्जा सतह के कारण, इस पॉलिमर को गोंडा नहीं, बल्कि वेल्ड किया जा सकता है।
पॉलीइथीन: यह हमारे आस-पास सबसे आम प्लास्टिक है। इसे प्लास्टिक बैग से प्लास्टिक बोतलों तक के पैकेजिंग सामग्री में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। पॉलीइथीन के विभिन्न प्रकार होते हैं, लेकिन उनका सामान्य सूत्र (सी२एच४)*n होता है।
पॉलिमरों की गुणाधार
भौतिक गुण
जैसे-जैसे श्रृंगी की लंबाई और यात्रा की मात्रा बढ़ती है, पॉलिमर की तांसिक संख्या भी बढ़ती है।
पॉलिमर में पिघलाने की जगह, ये द्विधायमक स्थान से अर्ध-द्विधायमक हो जाते हैं।
रासायनिक गुण
पॉलिमर को संगठनिक बनाए रखने के लिए हाइड्रोजन अंकटन और आयनिक अंकटन से मजबूती मिलती है, जिस से पारंपरिक मोलेक्यूलों से अलग इतर सेकंडरी तत्वों वाले।
पॉलिमर के पक्षपात बोंधवीय सरणियों की वज़्यता उच्चतमता करती है।
रेशे कड़ाई संरेखित श्रृंगों के द्वारा अर्धविन्यास बोंधवीय सरणियों के साथ कमजोर होते हैं, लेकिन यह पॉलिमर को कम मेलजोल का स्रोत प्रदान करते हैं।
प्रकाशिक गुण
तापमान के साथ अपना प्रतिदीप्ति सूचकांक बदलने की क्षमता के कारण, पीएमएमए और एचईएमए:एमएमए को विश्लेषणिक एवं विश्लेषणात्मक अनुप्रयोगों में लेजरों में उपयोग किया जाता है।
कुछ पॉलिमर और उनके मोनोमर्स
- नायलॉन-6,6: डायमाइन और डाइकार्बॉक्सिलिक एसिड
- पॉलीथीन: एथिलीन
- पॉलीविनाइल क्लोराइड: विनाइल क्लोराइड
- पॉलिस्टायरीन: स्टायरीन
पॉलीप्रोपीन, जिसे पॉलीप्रोपिलीन भी कहा जाता है, मोनोमर प्रोपीन से मिलकर बना होता है।
पॉलिस्टायरीन एक महकीला पॉलिमर है, प्राकृतिक रूप से पारदर्शी, मोनोमर स्टायरीन से मिलकर बना होता है।
पॉलिविनाइल क्लोराइड (पीवीसी) विनाइल क्लोराइड मोनोमर से बना एक प्लास्टिक पॉलिमर है।**
प्लास्टिक जो फॉर्मल्डीहाइड और यूरिया को गर्म करके प्राप्त होता है, उसे यूरिया-फॉर्मल्डीहाइड रेजिन कहा जाता है।
ग्लिप्टैल, इथिलीन ग्लाइकॉल और फैथिलिक एसिड के मोनोमर से मिलकर बना होता है।
बेकेलाइट या पॉलिऑक्सीबेंजिलमेथाइलेंग्लाइकोलानहाइड्राइड, फेनॉल और अल्डिहाइड के मोनोमरों से मिलकर बना होता है।
पॉलिमरीकरण प्रतिक्रियाओं के प्रकार
जोड़ पॉलिमरीकरण
चेन विकास पॉलिमरीकरण में, छोटे मोनोमर इकाइयां मिलकर एक बड़े पॉलिमर श्रृंखला बनाती हैं। प्रत्येक पदावनति चरण श्रृंखला की लंबाई में जोड़ता है, जैसा कि पेयरॉक्साइड की मौजूदगी में ईथन पॉलिमरीकरण के उदाहरण में देखा जा सकता है।
संकोचन पॉलिमरीकरण
H2O, CO और NH3 जैसे छोटे अमिल के उच्छिक्ति के सम्मिलित होने वाली पॉलिमरीकरण प्रतिक्रियाएं चरण विकास पॉलिमरीकरण के रूप में जानी जाती हैं। ये प्रतिक्रियाएं आमतौर पर idols, -dials, डायमाइन्स और डाईकार्बोक्सिलिक एसिड पदार्थों को सम्मिलित करने वाले कार्बनिक यौगिकों को शामिल करती हैं। इस प्रकार की प्रतिक्रिया का एक सामान्य उदाहरण है नायलॉन -6, 6 की तैयारी।
कोपॉलिमरीकरण क्या होता है?
कोपॉलिमरीकरण एक प्रकार का पॉलिमरीकरण होता है जिसमें दो या अधिक अलग-अलग मोनोमर (छोटे अमिल) को एक स्थानिक पॉलिमर श्रृंखला बनाने के लिए जोड़ा जाता है।
पॉलिमरीकरण एक प्रक्रिया है जिसमें दो अलग अलग मोनोमरों को मिलाकर एक पॉलिमर बनाया जाता है। इस प्रक्रिया का एक उदाहरण है कि सिंथेटिक रबर की तैयारी, जैसे कि बूना-एस।
पॉलिमर की आणविक मास कैसे गणना करें?
पॉलिमर की आणविक मास की गणना करने के लिए, आपको प्रत्येक मोनोमर इकाई के आणविक वजन का निर्धारण करना होगा, उसे पॉलिमर श्रृंखला में मोनोमर इकाइयों की संख्या से गुणा करें, और फिर सभी मोनोमर इकाइयों के आणविक वजन को एक साथ जोड़ें।
पॉलिमरों के औसत आणविक मास के दो प्रकार होते हैं:
संख्या का औसत आणविक मास
मोटे औसत आणविक मास
औसत आणविक मास
पॉलिमर की संख्या का औसत आणविक मास निम्न सूत्र द्वारा दिया जाता है $$\frac{N_1M_1 + N_2M_2 + N_3M_3 +\cdots}{N_1 + N_2 + N_3 + \cdots}$$
(\begin{array}{l}\bar{M} = \frac{\sum_{i=1}^{n} N_iM_i}{\sum_{i=1}^{n} N_i}\end{array} )
औसत आणविक मास (\bar{M_n} ) पर अधिकार करता है, जैसे वाहनदायक गुण, जैसे कि वस्त्रोत्सर्जनशक्ति, जो एक यौगिक में मोलेक्यूलों की संख्या को प्रभावित करती हैं।
मोटे औसत आणविक मास:
पॉलिमर की मोटी औसत आणविक मास निम्न सूत्र द्वारा दी जाती है $$\frac{m_1M_1 + m_2M_2 + m_3M_3 + \cdots}{m_1 + m_2 + m_3 + \cdots}$$ यदि $m_1, m_2, m_3\ldots$ विभिन्न मोलकीयों की मास हो, जिनकी मास $M_1, M_2, M_3\ldots$ हो, तो।
(\overline{M}\omega = \frac{\sum{i=1}^{n} m_i M_i}{\sum_{i=1}^{n} m_i})
(\frac{\sum{miMi}}{\sum{mi}})
(\begin{array}{l}\Rightarrow \overline{M}_\omega = \frac{\sum N_iM_i \times M_i}{\sum N_iM_i}\end{array})
‘(\begin{array}{l} \Rightarrow \overline{M}_{\omega} = \frac{\sum N_i M_i^2}{\sum N_i M_i} \end{array})’
पॉलिडिस्परसिव इंडेक्स: यह पॉलिमरों के मोटे औसत आणविक मास और संख्या का औसत आणविक मास का अनुपात होता है।
उच्च रसायनिक गुणों वाले पालिमर्स के कुछ उदाहरण क्या हैं?
पालिमर्स जब मोनोमर्स को विभिन्न आणविक संचरणों द्वारा जोड़ा जाता है तो उसकी प्रॉपर्टीज जैसे कि लचीलापन, टेंसाइल स्ट्रेंग्थ, मजबूती और उष्मीय स्थिरता इत्यादि निर्धारित होती हैं।
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मोनोमर्स को कमजोर बांध के साथ एक लीनियर श्रृंखला में जोड़ा जाता है, जिससे ऐलास्टोमर्स के रूप में चर्चित पालिमर्स उत्पन्न होते हैं। उदाहरण: नियोप्रीन, ब्यूना-एस, ब्यूना-आर।
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मोनोमर्स और श्रृंखलाओं के बीच मजबूत आंतरमोलकिक बाधाओं वाले पालिमर्स में अधिक टेंसाइल स्ट्रेंथ होती है और वे रेशों के रूप में उपयोग होते हैं, जैसे कि पॉलिएमाइड (नायलॉन6,6) और पॉलिएस्टर (टेरिलीन)।
थर्मोप्लास्टिक्स वे पॉलिमर हैं जिनमें इलास्टोमर्स और फाइबर्स के बीच अंतरवास्तवीय बल होते हैं। इन्हें घुलाया जा सकता है और पूर्वप्रशित किया जा सकता है बिना उनकी गुणवत्ता में बहुत बदलाव हुए। उदाहरणों: पॉलिथीन और पॉलीविनाइल।
थर्मोसेटिंग प्लास्टिक्स, जैसे बेकेलाइट और यूरिया-फॉर्मलडिहाइड, ऐसे सामग्री होते हैं जो भारी ब्रांचिंग को अनुभव करने के बाद या गर्म करने पर स्थानीयता प्राप्त करने के बाद एक बार उपयोग नहीं किया जा सकता।
रबर की वल्कनाइजेशन क्या है?
प्राकृतिक रबर में 5% सल्फर जोड़ने से रेखांकित श्रृंखलाएं बढ़ जाती हैं, जिससे इसकी भौतिक स्थिरता में सुधार होती है और यानदेश के लिए इसे कठोर बनाया जा सकता है, जैसे वाहन टायर के लिए।
कॉलम ए के साथ कॉलम बी मैच करें
| कॉलम ए | कॉलम बी |
| 1 | बूना-एस | ए | जीगलर-नाटा कैटलिस्ट |
| 2 | नायलॉन 6-6 | बी | योजन पॉलिमरीकरण |
| 3 | हाई-डेंसिटी पॉलीथीन | सी | तेरफथलिक एसिड इथाइलीन ग्लाइकॉल |
| 4 | डिक्लोन | डी | अबनयोज्य पॉलिमर |
| 5 | ग्लाइसीन और अमिनोकैप्रोइक एसिड का पॉलिमर | ई | फाइबर |
मुझे पिज्जा खाना पसंद है!
उत्तर: मुझे पिज्जा खाना पूरी तरह से पसंद है!
| कॉलम ए | कॉलम बी |
| 1 | बूना-एस | ए | योजन पॉलिमरीज़ेशन |
| 2 | नायलॉन 6-6 | बी | फाइबर |
| 3 | हाई-डेंसिटी पॉलीथीन | सी | जीगलर-नाटा कैटलिस्ट |
| 4 | डिक्लोन | डी | तेरफथलिक एसिड |
| 5 | ग्लाइसीन और अमिनोकैप्रोइक एसिड का पॉलिमर | ई | अबनयोज्य पॉलिमर |
जैव-घटनशील पॉलिमर क्या हैं?
जैव-घटनशील पॉलिमर ऐसे पॉलिमर हैं जो जीवित जीवों, जैसे कीटाणुओं द्वारा छोटे अणुओं में टूट सकते हैं। जैव-घटनशील पॉलिमर के उदाहरणों में पॉलीलैक्टिक एसिड (पीएलए), पॉलीहाइड्रोक्सीएलकनोएट्स (पिएचए), पॉलीकैप्रोलैक्टोन (पीसीएल) और पोलीब्यूटिलीन सक्सीनेट (पीबीएस) शामिल हैं।
पॉली बी-हाइड्रॉक्सीब्यूटेरेट-को-बी-हाइड्रॉक्सीवैलेरेट (फीएचबीवी) एक ऐसा पॉलिमर का उदाहरण है जिसमें प्राकृतिक पॉलिमरों में पाए जाने वाले कार्यात्मक समूह होते हैं, और इसे बैक्टीरियल मौजूदगी से गिराया जा सकता है।
इंजीनियरिंग प्लास्टिक और संश्लेषित धातुएं ऐसे सामग्री पर हैं जो पारंपरिक प्लास्टिक और धातुओं के गुणों के समान गुण प्रदान करने के लिए इंजीनियर किए जाते हैं, लेकिन सुधारित प्रदर्शन विशेषताओं के साथ।
सिलिकॉन, पॉलीकार्बोनेट, एबीएस और पॉलीसल्फोन जैसे पॉलिमरों के बराबर संगमरमर और धातुओं के समान गुण होते हैं, जिनमें ऊंची पक्षीयता और रासायनिक, उष्मीय और मांसपेशियों के प्रति सहिष्णुता शामिल होती है, जो इंजीनियरिंग उपयोगों में उपयुक्त बनाते हैं।
अंतर्निहित निदान पॉलिमर (आईसीपी) या कभी-कभी ‘संश्लेषित धातु’ के रूप में जाने वाला, एक ऐसा पॉलिमर है जो धातु के समान विद्युतीय, इलेक्ट्रॉनिक, चुंबकीय, और प्रकाशिक गुणों को प्रदर्शित करता है।
