पॉलिमर परिभाषा और उदाहरण

एक बहुलक एक बड़ा है अणु लिंक किए गए दोहराए गए सबयूनिट्स की श्रृंखला या रिंग से बना है, जिन्हें मोनोमर्स कहा जाता है। पॉलिमर आमतौर पर उच्च होते हैं गलन तथा क्वथनांक. क्योंकि अणुओं में कई मोनोमर्स होते हैं, पॉलिमर में उच्च आणविक द्रव्यमान होते हैं।

पॉलीमर शब्द ग्रीक प्रीफिक्स से आया है पाली-, जिसका अर्थ है "कई," और प्रत्यय -मेर, जिसका अर्थ है "भागों।" यह शब्द स्वीडिश रसायनज्ञ जोंस जैकब बर्जेलियस (1779-1848) द्वारा 1833 में बनाया गया था, हालांकि आधुनिक परिभाषा से थोड़ा अलग अर्थ है। 1920 में जर्मन कार्बनिक रसायनज्ञ हरमन स्टुडिंगर (1881-1965) द्वारा मैक्रोमोलेक्यूल के रूप में पॉलिमर की आधुनिक समझ का प्रस्ताव किया गया था।

पॉलिमर को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है। प्राकृतिक पॉलिमर (जिसे बायोपॉलिमर भी कहा जाता है) में रेशम, रबर, सेल्यूलोज, ऊन, एम्बर, केराटिन, कोलेजन, स्टार्च, डीएनए और शेलैक शामिल हैं। बायोपॉलिमर जीवों में महत्वपूर्ण कार्य करते हैं, संरचनात्मक प्रोटीन, कार्यात्मक प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, संरचनात्मक पॉलीसेकेराइड, और ऊर्जा भंडारण अणुओं के रूप में कार्य करते हैं।

सिंथेटिक पॉलिमर एक रासायनिक प्रतिक्रिया द्वारा तैयार किए जाते हैं, अक्सर एक प्रयोगशाला में। सिंथेटिक पॉलिमर के उदाहरणों में पीवीसी (पॉलीविनाइल क्लोराइड), पॉलीस्टाइनिन, सिंथेटिक रबर, सिलिकॉन, पॉलीइथाइलीन, नियोप्रिन और शामिल हैं। नायलॉन. सिंथेटिक पॉलिमर का उपयोग प्लास्टिक, चिपकने वाले, पेंट, यांत्रिक भागों और कई सामान्य वस्तुओं को बनाने के लिए किया जाता है।

सिंथेटिक पॉलिमर को दो श्रेणियों में बांटा जा सकता है। थर्मोसेट प्लास्टिक एक तरल या नरम ठोस पदार्थ से बनाया जाता है जिसे अपरिवर्तनीय रूप से गर्मी या विकिरण का उपयोग करके अघुलनशील बहुलक में बदला जा सकता है। थर्मोसेट प्लास्टिक कठोर होते हैं और उच्च आणविक भार होते हैं। प्लास्टिक विकृत होने पर आकार से बाहर रहता है और आमतौर पर पिघलने से पहले ही विघटित हो जाता है। थर्मोसेट प्लास्टिक के उदाहरणों में एपॉक्सी, पॉलिएस्टर, ऐक्रेलिक रेजिन, पॉलीयुरेथेनेस और विनाइल एस्टर शामिल हैं। बैक्लाइट, केवलर और वल्केनाइज्ड रबर भी थर्मोसेट प्लास्टिक हैं।

थर्माप्लास्टिक पॉलिमर या थर्मोसॉफ्टिंग प्लास्टिक सिंथेटिक पॉलिमर के अन्य प्रकार हैं। जबकि थर्मोसेट प्लास्टिक कठोर होते हैं, थर्मोप्लास्टिक पॉलिमर ठंडा होने पर ठोस होते हैं, लेकिन बहुतायत से होते हैं और एक निश्चित तापमान से ऊपर ढाले जा सकते हैं। जबकि थर्मोसेट प्लास्टिक ठीक होने पर अपरिवर्तनीय रासायनिक बांड बनाता है, थर्माप्लास्टिक में संबंध तापमान के साथ कमजोर हो जाता है। थर्मोसेट के विपरीत, जो पिघलने के बजाय विघटित हो जाता है, थर्मोप्लास्टिक्स गर्म होने पर तरल में पिघल जाता है। थर्माप्लास्टिक के उदाहरणों में ऐक्रेलिक, नायलॉन, टेफ्लॉन, पॉलीप्रोपाइलीन, पॉली कार्बोनेट, एबीएस और पॉलीइथिलीन शामिल हैं।

प्राचीन समय से प्राकृतिक पॉलिमर का उपयोग किया जाता रहा है, लेकिन पॉलिमर को जानबूझकर संश्लेषित करने की मानव जाति की क्षमता एक हालिया विकास है। पहले मानव निर्मित प्लास्टिक था nitrocellulose. इसे बनाने की प्रक्रिया 1862 में ब्रिटिश रसायनज्ञ अलेक्जेंडर पार्केस (1812-1890) द्वारा तैयार की गई थी। उन्होंने नाइट्रिक एसिड और एक विलायक के साथ प्राकृतिक बहुलक सेल्यूलोज का इलाज किया। जब नाइट्रोसेल्युलोस को कपूर के साथ इलाज किया गया था, तो इसका उत्पादन हुआ सिलोलाइड, फिल्म उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले एक बहुलक और हाथीदांत के लिए एक मोल्डेबल प्रतिस्थापन के रूप में। जब नाइट्रोसेल्युलोज ईथर और शराब में भंग कर दिया गया था, तो यह कोलोडियन बन गया। इस बहुलक का उपयोग सर्जिकल ड्रेसिंग के रूप में किया गया, जिसकी शुरुआत अमेरिकी गृह युद्ध और उसके बाद हुई।

पॉलिमर रसायन विज्ञान में रबर की वल्केनाइजेशन एक और बड़ी उपलब्धि थी। जर्मन रसायनज्ञ फ्रेडरिक लुडर्सडॉर्फ (1801-1886) और अमेरिकी आविष्कारक नथानिएल हेवर्ड (1808-1865) स्वतंत्र रूप से जोड़ते हुए पाए गए गंधक प्राकृतिक रबर ने इसे चिपचिपा बनने से रोकने में मदद की। सल्फर को जोड़कर और गर्मी को लागू करके रबर को वल्केनाइजिंग की प्रक्रिया को ब्रिटिश इंजीनियर द्वारा वर्णित किया गया था 1843 (यूके पेटेंट) में थॉमस हैनकॉक (1786-1865) और अमेरिकी रसायनज्ञ चार्ल्स गुडइयर (1800-260-2) 1844.

हालांकि वैज्ञानिक और इंजीनियर पॉलिमर बना सकते हैं, यह 1922 तक नहीं था कि वे कैसे बने इसके लिए एक स्पष्टीकरण प्रस्तावित किया गया था। हरमन स्टुडिंगर ने परमाणुओं की लंबी श्रृंखलाओं के साथ मिलकर सहसंयोजक बंधों का सुझाव दिया। पॉलिमर कैसे काम करता है, यह समझाने के अलावा, स्टुडिंगर ने पॉलिमर का वर्णन करने के लिए मैक्रोमोलेक्यूलस नाम का भी प्रस्ताव रखा।