Struktur Baquelita, Properties, Mendapatkan dan Aplikasi

The Bakelite Ia adalah resin polimer fenol dan formaldehid, yang definisi tepat dan kimia adalah polyaxibenzethylene glikol hidroksida. Kemunculan dan pengkomersialan bahan ini membayar subuh era plastik; Dia menduduki dan merupakan sebahagian daripada simfines objek rumah, kosmetik, elektrik, dan juga perang.

Namanya berasal dari penciptanya: ahli kimia Amerika yang dilahirkan di Belgium, Leo Baekeland, yang pada tahun 1907 mencapai pengeluaran dan peningkatan polimer ini; Dan kemudian menemui General Bakelite Company, pada tahun 1910. Pada mulanya, sambil mengubah suai pembolehubah fizikal yang terlibat, baquelite terdiri daripada pepejal yang rapuh dan rapuh dengan sedikit nilai.

Telefon retro dibuat dengan polimer baquelita. Sumber: Pexels.

Selepas lapan tahun bekerja di makmal, dia berjaya Termostable, Dengan dewan nilai mengikuti sifatnya. Ia adalah supaya Baquelita menggantikan bahan -bahan plastik yang lain dari asal semula jadi; Polimer buatan pertama yang pertama dilahirkan.

Hari ini, bagaimanapun, ia telah digantikan oleh plastik lain, dan kebanyakannya dijumpai dalam aksesori atau objek abad kedua puluh. Sebagai contoh, telefon imej unggul dibentuk oleh Baquelita, seperti banyak objek warna hitam yang serupa dengan ini, atau warna ambar atau putih (menyerupai gading) penampilan)).

[TOC]

Struktur Baquelita

Latihan

Pembentukan struktur rangkaian tiga dimensi fenol-formaldehid polimer, baquelite. Sumber: Mache [Domain Awam].

Baquelita ditakrifkan sebagai resin polimer fenol dan formaldehid, maka kedua -dua molekul mesti membentuk struktur mereka, bersatu dalam beberapa cara; Jika tidak, polimer ini tidak akan pernah menyatakan sifat ciri -cirinya.

Fenol terdiri daripada kumpulan OH yang dikaitkan terus ke cincin benzena; Walaupun formaldehid, adalah molekul o = cho₂ atau ch₂O (gambar atas). Fenol kaya dengan elektron, kerana oh, walaupun ia menarik elektron ke arah dirinya sendiri, juga bekerjasama dalam penempatan semula melalui cincin aromatik.

Boleh melayani anda: Berat yang setara

Menjadi kaya dengan elektron, anda boleh mengalami serangan dari elektrofil (telinga elektron); Sebagai contoh, molekul Cho₂Sama ada.

Bergantung pada sama ada medium adalah asid (h⁺) atau asas (oh^-), serangan itu boleh menjadi elektrofil (formaldehid menyerang fenol) atau nukleofilik (fenol menyerang formaldehid). Tetapi pada akhirnya, Cho₂Atau ganti H dari fenol untuk menjadi kumpulan metilol, -ch₂Oh; -Ch₂Oh₂⁺ Dalam medium asid, atau -ch₂Sama ada^- Dalam medium asas.

Dengan mengandaikan separuh asid, -ch₂Oh₂⁺ kehilangan molekul air pada masa yang sama bahawa serangan elektrofilik cincin fenolik kedua berlaku. Jambatan metilena kemudian dibentuk, -ch₂- (biru dalam gambar).

Ortho dan untuk

Jambatan Methylene tidak menyertai dua cincin fenolik dalam kedudukan sewenang -wenang. Sekiranya struktur diperhatikan, dapat disahkan bahawa kesatuan ditemui di kedudukan bersebelahan dan bertentangan dengan kumpulan OH; Ini adalah, kedudukan ortho dan untuk, masing -masing. Kemudian, penggantian atau serangan ke atas O. dari cincin fenolik berlaku di kedudukan ini.

Rangkaian tiga -dimensi

Mengingati hibridisasi kimia, karbon jambatan metilnik adalah SP³; Oleh itu, ia adalah tetrahedron yang meletakkan pautannya atau di bawah pesawat yang sama. Akibatnya, cincin tidak terletak di pesawat yang sama, dan wajah mereka mempunyai orientasi yang berbeza di ruang angkasa:

Segmen Struktur Tiga -dimensi Baquelita. Sumber: Wikimedia Commons.

Sebaliknya, apabila penggantian hanya berlaku dalam kedudukan -orto, rantai polimer diperolehi. Tetapi, sebagai polimer tumbuh dengan kedudukan -untuk, sejenis mesh atau tiga -dimensi rangkaian cincin fenolik ditubuhkan.

Boleh melayani anda: polimer

Bergantung pada keadaan proses, rangkaian boleh mengadopsi "morfologi bengkak", yang tidak diingini untuk sifat plastik. Semakin padat, semakin baik prestasi anda.

Sifat

Memiliki baquelita kemudian sebagai rangkaian cincin fenolik yang disatukan oleh jambatan metilnik, sebab sifatnya dapat difahami. Yang utama disebutkan di bawah:

-Ia adalah polimer termostable; iaitu, setelah dipenuhi, ia tidak dapat dibentuk oleh haba, bahkan mendapat lebih banyak kek.

-Jisim molekul rata -rata biasanya sangat tinggi, yang menyebabkan kepingan baquelita jauh lebih berat berbanding dengan plastik lain dengan saiz yang sama.

-Apabila ia menggosok dan meningkatkan suhunya, ia mengeluarkan bau formaldehida (pengiktirafan organoleptik).

-Setelah dibentuk, dan kerana ia adalah plastik termostable, ia mengekalkan bentuknya dan menahan kesan menghakis pelarut tertentu, peningkatan suhu dan calar.

-Ia adalah konduktor haba dan elektrik yang buruk.

-Ia memancarkan bunyi ciri apabila dua keping baquelita dipukul, yang membantu mengenalinya secara kualitatif.

-Yang baru disintesis mempunyai konsistensi resin dan berwarna coklat. Apabila ia menguatkan, ia memperoleh pelbagai warna coklat, sehingga ia menghidupkan. Bergantung pada apa yang diisi (asbestos, kayu, kertas, dll.) Anda boleh membentangkan warna yang berbeza dari putih ke kuning, coklat atau hitam.

Memperoleh

Untuk mendapatkan baquelita, reaktor pertama kali diperlukan di mana fenol bercampur (tulen atau dari tar hulla) dan larutan formaldehid pekat (pada 37%), mengekalkan nisbah molar/nisbah formaldehid sama dengan 1. Reaksi pempolimeran bermula melalui pemeluwapan (kerana air dilepaskan, molekul kecil).

Campuran kemudian dipanaskan dengan pergolakan dan dengan kehadiran pemangkin asid (HCl, ZNCL₂, H₃PO₄, dan lain-lain.) atau asas (NH₃). Resin coklat diperolehi yang lebih formaldehid ditambah dan dipanaskan sekitar 150 ° C di bawah tekanan.

Boleh melayani anda: kelantangan tertentu

Kemudian, resin adalah untuk menyejukkan dan menguatkan di dalam bekas atau acuan, disertai selain bahan pengisian (sudah disebutkan di bahagian sebelumnya), yang akan memihak kepada jenis tekstur tertentu dan warna yang diingini.

Aplikasi

Papan kayu plastik. Sumber: Varunjaran di Wikipedia Inggeris [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)]

Baquelita adalah plastik oleh Antonomasia pada babak pertama dan pertengahan abad ke -20. Telefon, kotak arahan, kepingan catur, pemegang pintu kenderaan, domino, bola kolam; Mana -mana objek yang sentiasa tertakluk kepada kesan atau pergerakan ringan yang diperbuat daripada baquelita.

Kerana ia adalah konduktor haba dan elektrik yang buruk, ia digunakan sebagai plastik penebat dalam kotak litar, sebagai komponen radio, mentol, kapal terbang, dan semua jenis artifak yang sangat diperlukan semasa Perang Dunia.

Konsistensi padatnya cukup menarik untuk reka bentuk kotak yang diukir dan kedai perhiasan. Dari segi hiasan, apabila bilik mandi dicampur dengan kayu, konteks plastik diberikan kepada yang kedua, dengan papan atau meja kompaun yang telah dihasilkan untuk liputan lantai (imej unggul) dan ruang domestik.

Rujukan

1. Universiti Federico II dari Naples, Itali. (s.F.). Resin fenol-formaldehid. Pulih dari: Whatischemistry.Unine.Item
2. Isa Mary. (5 April 2018). Arkeologi dan Zaman Plastik Bakelite di Brody Dump. Kale. Pulih dari: Campusarch.MSU.Edu
3. Kumpulan Bahagian Pendidikan Kimia Kolej Sains. (2004). Penyediaan bakelite. Universiti Purdue. Diperolehi daripada: Chemed.Chem.Purdue.Edu
4. Bakelitegroup 62. (s.F.). Struktur. Pulih dari: bakelitegroup62.WordPress.com
5. Wikipedia. (2019). Bakelite. Diperoleh dari: dalam.Wikipedia.org
6. Boyd Andy. (8 September 2016). Leo Baekeland dan Bakelite. Pulih dari: uh.Edu
7. Nyu Tandon. (5 Disember 2017). Cahaya, kamera, bakelite! Pejabat Hal Ehwal Pelajar menganjurkan malam filem yang menyeronokkan dan bermaklumat. Pulih dari: kejuruteraan.NYU.Edu