شاه کلید نکات
شاه کلید سوال
پلی اتن یکی از مهم ترین پلیمرهای ساختگی است که سالانه میلیون ها تن از آن در شرکت های پتروشیمی تولید شده و برای ساخت وسایل گوناگون استفاده می شود (شکل 7).
همان طور که مشاهده می کنید کالاهای ساخته شده از پلی اتن ویژگی های گوناگونی دارند. برخی مانند کیسۀ پلاستیک موجود در مغازه ها و فروشگاه ها شفاف بوده و کمی انعطاف پذیرند درحالی که برخی دیگر مانند لوله های پلاستیکی، دبه های آب یا بطری کدر شیر، سخت تر و محکم تر هستند. یك تفاوت آشكار دیگر بین آنها تفاوت در چگالی است.
الف آیا می دانید چگونه ممکن است این مواد از یك نوع پلیمر با مونومرهای یكسان تولید شوند، اما ویژگی های متفاوت و گاهی متضاد داشته باشند؟
ب آیا ساختار مولکول های سازندۀ این کالاها یکسان است؟
الف دلیل تفاوت ویژگیها با وجود مونومر یکسان:
حتی زمانی که مونومر سازنده یکسان است (در اینجا مولکولهای اتن با فرمول C2H4)، شرایط انجام واکنش (مانند دما، فشار و نوع کاتالیزگر) در شرکتهای پتروشیمی میتواند متفاوت باشد. این تفاوت در شرایط تولید، باعث میشود تا زنجیرههای پلیمری به شکلهای متفاوتی رشد کنند. در واقع، نوع اتصال و قرارگیری زنجیرهها در کنار هم است که تعیین میکند محصول نهایی سخت باشد یا انعطافپذیر، شفاف باشد یا کدر.
ب
خیر، ساختار آنها در مقیاس درشتمولکولی متفاوت است. پلیاتنها بر اساس ساختارشان به دو دسته مهم تقسیم میشوند:
1 پلیاتن با زنجیرههای شاخهدار (سبک): وجود شاخهها مانع از نزدیک شدن و فشردگی زنجیرهها میشود. در نتیجه چگالی کمتری دارد و مادهای انعطافپذیر و شفاف (مانند کیسههای پلاستیکی) تولید میشود.
2 پلیاتن با زنجیرههای خطی (سنگین): زنجیرهها بدون شاخه هستند و به شکلی منظم و بسیار فشرده روی هم قرار میگیرند. این فشردگی باعث افزایش چگالی و تولید مادهای سخت، محکم و کدر (مانند لولههای پلاستیکی و دبههای آب) میشود.
همانطور که میبینی، در علم شیمی فقط نوع «آجرها» (مونومرها) مهم نیست، بلکه «نحوه چیدمان» آنهاست که تفاوتهای شگفتانگیزی خلق میکند!
یافته های تجربی نشان داد که اتن در شرایط گوناگون، با انجام واکنش پلیمری شدن فراورده هایی با ساختار متفاوت پدید می آورد. نوعی پلی اتن، چگالی کمتری داشته و شفاف است، از این رو به پلی اتن سبک معروف است در حالی که پلی اتن سنگین، چگالی بیشتری داشته و کدر است. شکل 8 ساختار کلی این پلی اتن ها را نشان می دهد.
همان طور که در شكل 8 می بینید، مولکول های اتن می توانند به دو صورت به یکدیگر افزوده شوند و دو فراوردهٔ متفاوت ایجاد کنند. مولکول های اتن در شرایط معین پشت سرهم به یکدیگر متصل شده و زنجیرهای بلند و بدون شاخه ایجاد می شود. اما در شرایطی دیگر برخی مولکول های اتن از کناره ها به یکدیگر افزوده شده و زنجیرهای شاخه دار تولید می شود.
1736019749.png)
