অজৈব পলিমার: উদাহরণ এবং অ্যাপ্লিকেশন

2024 লেখক: Howard Calhoun | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-17 10:20

প্রকৃতিতে, জৈব উপাদান, জৈব এবং অজৈব পলিমার রয়েছে। অজৈব পদার্থের মধ্যে এমন উপাদান রয়েছে যার প্রধান শৃঙ্খল অজৈব, এবং পাশের শাখাগুলি হাইড্রোকার্বন র্যাডিকেল নয়। রাসায়নিক উপাদানগুলির পর্যায়ক্রমিক সিস্টেমের III-VI গ্রুপের উপাদানগুলি অজৈব উত্সের পলিমারগুলির গঠনের জন্য সবচেয়ে বেশি প্রবণ৷

শ্রেণীবিভাগ

জৈব এবং অজৈব পলিমারগুলি সক্রিয়ভাবে অধ্যয়ন করা হচ্ছে, তাদের নতুন বৈশিষ্ট্যগুলি নির্ধারণ করা হচ্ছে, তাই এই উপকরণগুলির একটি স্পষ্ট শ্রেণিবিন্যাস এখনও তৈরি করা হয়নি। যাইহোক, পলিমারের নির্দিষ্ট গোষ্ঠীগুলিকে আলাদা করা যায়৷

গঠনের উপর নির্ভর করে:

• রৈখিক;
• ফ্ল্যাট;
• শাখাযুক্ত;
• পলিমার জাল;
• ত্রিমাত্রিক এবং অন্যান্য।

পিঠের হাড়ের পরমাণুর উপর নির্ভর করে যা পলিমার তৈরি করে:

• হোমোচেন টাইপ (-M-)n – এক ধরনের পরমাণু নিয়ে গঠিত;
• হেটেরোচেইন প্রকার(-M-L-)n - বিভিন্ন ধরনের পরমাণু নিয়ে গঠিত।

উৎপত্তির উপর নির্ভর করে:

• প্রাকৃতিক;
• কৃত্রিম।

অজৈব পলিমার হিসাবে কঠিন অবস্থায় ম্যাক্রোমোলিকিউলগুলিকে শ্রেণীবদ্ধ করতে, তাদের অবশ্যই স্থানিক গঠন এবং সংশ্লিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলির একটি নির্দিষ্ট অ্যানিসোট্রপি থাকতে হবে।

মূল বৈশিষ্ট্য

আরও সাধারণ হল হেটেরোচেইন পলিমার, যেখানে ইলেক্ট্রোপজিটিভ এবং ইলেক্ট্রোনেগেটিভ পরমাণুর পরিবর্তন ঘটে, উদাহরণস্বরূপ, B এবং N, P এবং N, Si এবং O। হেটেরোচেইন অজৈব পলিমারগুলি (NP) পলিকনডেনসেশন বিক্রিয়া ব্যবহার করতে পারে। অক্সোঅ্যানিয়নগুলির পলিকনডেনসেশন একটি অ্যাসিডিক মাধ্যমে ত্বরান্বিত হয়, যখন হাইড্রেটেড ক্যাটেশনগুলির পলিকনডেনসেশন একটি ক্ষারীয় মাধ্যমে ত্বরান্বিত হয়। উচ্চ তাপমাত্রার উপস্থিতিতে পলিকনডেনসেশন দ্রবণ এবং কঠিন উভয় ক্ষেত্রেই করা যেতে পারে।

অনেক হেটেরোচেইন অজৈব পলিমার শুধুমাত্র উচ্চ-তাপমাত্রার সংশ্লেষণের শর্তে পাওয়া যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, সরাসরি সাধারণ পদার্থ থেকে। কার্বাইডের গঠন, যা পলিমারিক বডি, তখন ঘটে যখন নির্দিষ্ট অক্সাইড কার্বনের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, সেইসাথে উচ্চ তাপমাত্রার উপস্থিতিতে।

দীর্ঘ হোমোচেন চেইন (পলিমারাইজেশন n>100 ডিগ্রী সহ) কার্বন এবং গ্রুপ VI পি-এলিমেন্ট গঠন করে: সালফার, সেলেনিয়াম, টেলুরিয়াম।

অজৈব পলিমার: উদাহরণ এবং অ্যাপ্লিকেশন

NP এর নির্দিষ্টতা শিক্ষার মধ্যে নিহিতম্যাক্রোমোলিকিউলের নিয়মিত ত্রিমাত্রিক গঠন সহ পলিমেরিক স্ফটিক দেহ। রাসায়নিক বন্ধনের একটি কঠোর কাঠামোর উপস্থিতি এই ধরনের যৌগগুলিকে উল্লেখযোগ্য কঠোরতা প্রদান করে৷

এই বৈশিষ্ট্যটি অজৈব পলিমারকে ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম উপকরণ হিসাবে ব্যবহার করা সম্ভব করে তোলে। এই উপকরণগুলির ব্যবহার শিল্পে সবচেয়ে বিস্তৃত প্রয়োগ খুঁজে পেয়েছে৷

NP এর ব্যতিক্রমী রাসায়নিক এবং তাপীয় প্রতিরোধও একটি মূল্যবান সম্পত্তি। উদাহরণস্বরূপ, জৈব পলিমার থেকে তৈরি রিইনফোর্সিং ফাইবারগুলি 150-220 ˚C তাপমাত্রা পর্যন্ত বাতাসে স্থিতিশীল থাকে। এদিকে, বোরন ফাইবার এবং এর ডেরিভেটিভগুলি 650 ˚С তাপমাত্রা পর্যন্ত স্থিতিশীল থাকে। এই কারণেই অজৈব পলিমারগুলি নতুন রাসায়নিক এবং তাপ-প্রতিরোধী উপাদান তৈরির প্রতিশ্রুতি দিচ্ছে৷

ব্যবহারিক মানও NP-এর, যা উভয়ই জৈব বৈশিষ্ট্যের কাছাকাছি, এবং তাদের নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য বজায় রাখে। এর মধ্যে রয়েছে ফসফেট, পলিফসফেজিন, সিলিকেট, পলিমারিক সালফার অক্সাইড বিভিন্ন সাইড গ্রুপ সহ।

কার্বন পলিমার

অ্যাসাইনমেন্ট: "অজৈব পলিমারের উদাহরণ দিন," প্রায়শই রসায়নের পাঠ্যপুস্তকে পাওয়া যায়। এটি সবচেয়ে অসামান্য এনপি - কার্বন ডেরিভেটিভগুলির উল্লেখ সহ এটি চালানোর পরামর্শ দেওয়া হয়। সর্বোপরি, এর মধ্যে রয়েছে অনন্য বৈশিষ্ট্যযুক্ত উপকরণ: হীরা, গ্রাফাইট এবং কার্বাইন।

কারবাইন হল একটি কৃত্রিমভাবে তৈরি, অল্প অধ্যয়ন করা রৈখিক পলিমার যার অপ্রতিরোধ্য শক্তি নির্দেশক যা নিকৃষ্ট নয়, তবে বেশ কয়েকটি গবেষণা অনুসারে এবংগ্রাফিন থেকে উচ্চতর। তবে কার্বাইন একটি রহস্যময় পদার্থ। সর্বোপরি, সমস্ত বিজ্ঞানীরা এটির অস্তিত্বকে একটি স্বাধীন উপাদান হিসাবে স্বীকার করেন না৷

বাহ্যিকভাবে দেখতে ধাতব-স্ফটিক কালো পাউডারের মতো। এটির অর্ধপরিবাহী বৈশিষ্ট্য রয়েছে। আলোর ক্রিয়ায় কার্বাইনের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়। এটি 5000 ˚С পর্যন্ত তাপমাত্রায়ও এই বৈশিষ্ট্যগুলি হারায় না, যা এই উদ্দেশ্যে অন্যান্য উপকরণগুলির তুলনায় অনেক বেশি। উপাদানটি 60-এর দশকে ভি.ভি. কর্শাক, এ.এম. স্লাডকভ, ভি.আই. কাসাটোচকিন এবং ইউ.পি. অ্যাসিটিলিনের অনুঘটক জারণ দ্বারা কুদ্র্যাভতসেভ। সবচেয়ে কঠিন কাজ ছিল কার্বন পরমাণুর মধ্যে বন্ধনের ধরন নির্ধারণ করা। পরবর্তীকালে, ইউএসএসআর একাডেমি অফ সায়েন্সেসের অর্গানোইলিমেন্ট কম্পাউন্ডস ইনস্টিটিউটে কার্বন পরমাণুর মধ্যে শুধুমাত্র দ্বিগুণ বন্ধন সহ একটি পদার্থ পাওয়া যায়। নতুন যৌগটির নাম দেওয়া হয়েছে পলিকিউমুলিন।

গ্রাফাইট - এই উপাদানে পলিমার অর্ডার শুধুমাত্র সমতলে প্রসারিত হয়। এর স্তরগুলি রাসায়নিক বন্ধন দ্বারা নয়, বরং দুর্বল আন্তঃআণবিক মিথস্ক্রিয়া দ্বারা সংযুক্ত, তাই এটি তাপ এবং কারেন্ট পরিচালনা করে এবং আলো প্রেরণ করে না। গ্রাফাইট এবং এর ডেরিভেটিভগুলি মোটামুটি সাধারণ অজৈব পলিমার। তাদের ব্যবহারের উদাহরণ: পেন্সিল থেকে পারমাণবিক শিল্পে। গ্রাফাইট জারণ করে মধ্যবর্তী জারণ পণ্য পাওয়া যায়।

হীরা - এর বৈশিষ্ট্যগুলি মৌলিকভাবে আলাদা। হীরা একটি স্থানিক (ত্রিমাত্রিক) পলিমার। সমস্ত কার্বন পরমাণু শক্তিশালী সমযোজী বন্ধন দ্বারা একসাথে রাখা হয়। কারণ এই পলিমার অত্যন্ত টেকসই। হীরা কারেন্ট এবং তাপ সঞ্চালন করে না, একটি স্বচ্ছ গঠন আছে।

বোরন পলিমার

যদি আপনাকে জিজ্ঞাসা করা হয় যে আপনি কোন অজৈব পলিমার জানেন, নির্দ্বিধায় উত্তর দিন - বোরন পলিমার (-BR-)। এটি একটি মোটামুটি বিস্তৃত শ্রেণী, যা শিল্প ও বিজ্ঞানে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়৷

বোরন কার্বাইড - এর সূত্রটি আরও সঠিক দেখায় এইরকম (B12C3) n। এর একক কোষ রম্বোহেড্রাল। ফ্রেমওয়ার্ক বারোটি সমযোজী বন্ধনযুক্ত বোরন পরমাণু দ্বারা গঠিত হয়। এবং এর মাঝখানে তিনটি সমযোজী বন্ধনযুক্ত কার্বন পরমাণুর একটি রৈখিক গোষ্ঠী রয়েছে। ফলাফল একটি খুব শক্তিশালী গঠন.

বোরাইডস - তাদের স্ফটিকগুলি উপরে বর্ণিত কার্বাইডের অনুরূপভাবে গঠিত হয়। এর মধ্যে সবচেয়ে স্থিতিশীল হল HfB2, যা শুধুমাত্র 3250°C তাপমাত্রায় গলে যায়। TaB2 সর্বোচ্চ রাসায়নিক প্রতিরোধের জন্য উল্লেখ করা হয়েছে - অ্যাসিড বা তাদের মিশ্রণও এতে কাজ করে না।

বোরন নাইট্রাইড - প্রায়ই এর সাদৃশ্যের জন্য সাদা ট্যালক হিসাবে উল্লেখ করা হয়। এই মিল সত্যিই শুধুমাত্র অতিমাত্রায়. কাঠামোগতভাবে, এটি গ্রাফাইটের অনুরূপ। অ্যামোনিয়া বায়ুমণ্ডলে বোরন বা এর অক্সাইড গরম করে এটি পান৷

বোরাজন

Elbor, borazone, cyborite, kingsongite, cubonite হল সুপারহার্ড অজৈব পলিমার। তাদের প্রয়োগের উদাহরণ: নাকাল চাকার উত্পাদন, ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম উপকরণ, ধাতু প্রক্রিয়াকরণ। এগুলি বোরনের উপর ভিত্তি করে রাসায়নিকভাবে জড় পদার্থ। কঠোরতা হীরার অন্যান্য উপকরণের তুলনায় কাছাকাছি। বিশেষ করে, বোরাজন হীরার উপর আঁচড় ফেলে, পরেরটি বোরাজন স্ফটিকগুলিতেও আঁচড় ফেলে।

তবে, এই এনডির প্রাকৃতিক হীরার তুলনায় বেশ কিছু সুবিধা রয়েছে: তাদের রয়েছেতাপ প্রতিরোধের (2000 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত তাপমাত্রা সহ্য করে, হীরা 700-800 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের হারে ধ্বংস হয়ে যায়) এবং যান্ত্রিক চাপের উচ্চ প্রতিরোধ (এগুলি এত ভঙ্গুর নয়)। 1957 সালে রবার্ট ওয়েন্টরফ 1350 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রা এবং 62,000 বায়ুমণ্ডলের চাপে বোরাজন প্রাপ্ত করেছিলেন। লেনিনগ্রাদের বিজ্ঞানীরা 1963 সালে অনুরূপ উপকরণ পেয়েছিলেন।

অজৈব সালফার পলিমার

Homopolymer - সালফারের এই পরিবর্তনের একটি রৈখিক অণু রয়েছে। পদার্থটি স্থিতিশীল নয়, তাপমাত্রার ওঠানামার সাথে এটি অষ্টহেড্রাল চক্রে বিভক্ত হয়। এটি সালফার গলে তীব্র শীতল হওয়ার ক্ষেত্রে গঠিত হয়।

সালফার ডাই অক্সাইডের পলিমার পরিবর্তন। অ্যাসবেস্টসের অনুরূপ, একটি তন্তুযুক্ত গঠন রয়েছে৷

সেলেনিয়াম পলিমার

ধূসর সেলেনিয়াম হল একটি পলিমার যার সাথে হেলিকাল রৈখিক ম্যাক্রোমোলিকিউলস সমান্তরালভাবে বাসা বাঁধে। শৃঙ্খলে, সেলেনিয়াম পরমাণুগুলি সমবায় বন্ধনে আবদ্ধ থাকে, যখন ম্যাক্রোমোলিকুলগুলি আণবিক বন্ধন দ্বারা সংযুক্ত থাকে। এমনকি গলিত বা দ্রবীভূত সেলেনিয়াম পৃথক পরমাণুতে ভেঙ্গে যায় না।

লাল বা নিরাকার সেলেনিয়ামও একটি চেইনের পলিমার, তবে কিছুটা সাজানো কাঠামোর। 70-90 ˚С তাপমাত্রার পরিসরে, এটি রাবারের মতো বৈশিষ্ট্যগুলি অর্জন করে, একটি অত্যন্ত স্থিতিস্থাপক অবস্থায় পরিণত হয়, যা জৈব পলিমারের অনুরূপ৷

সেলেনিয়াম কার্বাইড, বা রক ক্রিস্টাল। তাপীয় এবং রাসায়নিকভাবে স্থিতিশীল, পর্যাপ্ত শক্তিশালী স্থানিক স্ফটিক। পাইজোইলেকট্রিক এবং সেমিকন্ডাক্টর। কৃত্রিম অবস্থার অধীনে, এটি প্রায় 2000 °C তাপমাত্রায় একটি বৈদ্যুতিক চুল্লিতে কোয়ার্টজ বালি এবং কয়লা বিক্রিয়া করে প্রাপ্ত হয়েছিল।

অন্যান্য সেলেনিয়াম পলিমার:

• মনোক্লিনিকসেলেনিয়াম - নিরাকার লালের চেয়ে বেশি সাজানো, কিন্তু ধূসর থেকে নিকৃষ্ট।
• সেলেনিয়াম ডাই অক্সাইড, বা (SiO2)n হল একটি ত্রিমাত্রিক নেটওয়ার্ক পলিমার৷
• অ্যাসবেস্টস হল সেলেনিয়াম অক্সাইডের একটি পলিমার যার একটি তন্তুযুক্ত গঠন।

ফসফরাস পলিমার

ফসফরাসের অনেক পরিবর্তন রয়েছে: সাদা, লাল, কালো, বাদামী, বেগুনি। লাল - NP সূক্ষ্ম-স্ফটিক কাঠামো। এটি 2500 ˚С তাপমাত্রায় বাতাস ছাড়াই সাদা ফসফরাস গরম করে প্রাপ্ত হয়। কালো ফসফরাস নিম্নোক্ত অবস্থার অধীনে পি. ব্রিজম্যান দ্বারা প্রাপ্ত হয়েছিল: 200 °C তাপমাত্রায় 200,000 বায়ুমণ্ডলের চাপ।

ফসফরনিট্রাইড ক্লোরাইড হল নাইট্রোজেন এবং ক্লোরিন সহ ফসফরাসের যৌগ। এই পদার্থের বৈশিষ্ট্যগুলি ক্রমবর্ধমান ভরের সাথে পরিবর্তিত হয়। যথা, জৈব পদার্থে তাদের দ্রবণীয়তা হ্রাস পায়। যখন পলিমারের আণবিক ওজন কয়েক হাজার ইউনিটে পৌঁছায়, তখন একটি রাবারি পদার্থ তৈরি হয়। এটি একমাত্র যথেষ্ট তাপ-প্রতিরোধী কার্বন-মুক্ত রাবার। এটি শুধুমাত্র 350 °C এর উপরে তাপমাত্রায় ভেঙ্গে যায়।

উপসংহার

অজৈব পলিমারগুলি বেশিরভাগই অনন্য বৈশিষ্ট্যযুক্ত পদার্থ। তারা উত্পাদন, নির্মাণ, উদ্ভাবনী এবং এমনকি বিপ্লবী উপকরণ উন্নয়নের জন্য ব্যবহার করা হয়। পরিচিত এনপিগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করা হয় এবং নতুনগুলি তৈরি করা হয়, তাদের আবেদনের পরিধি প্রসারিত হয়৷