એકમ 15 પોલીમર્સ (અભ્યાસો) - કાઢી નાખેલું

જવાબ

પોલીમર્સ એ ઉચ્ચ આણવિશિષ્ટ માસની મેગામોલેક્યુલ્સ છે જે મોનોમર્સમાંથી બનાવાયેલી પુનરાવર્તિત રચનાત્મક એકમોને સમાહાર કરે છે. પોલીમર્સની આણવિશિષ્ટ માસ $\left(10^{3}-10^{7} \mathrm{u}\right)$ છે. પોલીમરમાં, વિવિધ મોનોમર એકમો તબક્કો સાથે મજબૂત કોવલન્ટ બંધનો દ્વારા જોડાયા છે. પોલીમર્સ પ્રાકૃતિક હોઈ શકે છે અથવા વાસ્તવિક. પોલીથીન, રબર અને નાઇલોન 6,6 એકમોની ઉદાહરણો છે.

મોનોમર્સ એ સરળ, ક્રિયાત્મક કણો છે જે એકબીજા સાથે કોવલન્ટ બંધનો દ્વારા મહત્તમ સંખ્યામાં જોડાઈ પોલીમર્સનું ઉત્પાદન કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, એથીન, પ્રોપીન, સ્ટાયરીન, વિનિલ ક્લોરાઇડ.

જવાબ

પ્રાકૃતિક પોલીમર્સ એ પોલીમર્સ છે જે પ્રાકૃતિક રીતે મળે છે. તે પૌષ્ટિક અને જીવાણુઓ દ્વારા બનાવાય છે. ઉદાહરણોમાં પ્રોટીન, સેલ્યુલોઝ, સ્ટાર્ચ વગેરે શામેલ છે.

વાસ્તવિક પોલીમર્સ એ પોલીમર્સ છે જે માનવ દ્વારા બનાવાય છે. ઉદાહરણોમાં પ્લાસ્ટિક (પોલીથીન), વાસ્તવિક તણાવ (નાઇલોન 6, 6), વાસ્તવિક રબર (બુના - એસ) શામેલ છે.

જવાબ

જવાબ

મોનોમરની ક્રિયાત્મકતા એ તે બંધન સ્થળોની સંખ્યા છે જે તે મોનોમરમાં હોય છે.

ઉદાહરણ તરીકે, એથીન અને પ્રોપીન જેવા મોનોમર્સની ક્રિયાત્મકતા એક છે અને 1,3-બુટાડાઇન અને એડિપિક એસિડની ક્રિયાત્મકતા બે છે.

જવાબ

પોલીમરિઝેશન એ ઉચ્ચ આણવિશિષ્ટ માસ $\left(10^{3}-10^{7} \mathrm{u}\right)$ મેગામોલેક્યુલ્સનું ઉત્પાદન કરવાનો પ્રક્રિયા છે, જે મોનોમર્સમાંથી બનાવાયેલા પુનરાવર્તિત રચનાત્મક એકમોનો સમાહાર કરે છે. પોલીમરમાં, વિવિધ મોનોમર એકમો તબક્કો સાથે મજબૂત કોવલન્ટ બંધનો દ્વારા જોડાયા છે.

જવાબ

$(\mathrm{NH}-\mathrm{CHR}-\mathrm{CO})_{n}$ એ એકસરખું પોલીમર છે કારણ કે તે એક જ મોનોમર એકમ $\mathrm{NH_2}-\mathrm{CHR}-\mathrm{COOH}$માંથી મળે છે.

જવાબ

એલેસ્ટોમર્સમાં તણાવવાળી ગુણધર્મો:

એલેસ્ટોમર્સ તણાવવાળી ગુણધર્મો ધરાવે છે કારણ કે અંતરકણીય પ્રતિબંધો સૌથી ઓછી છે. આના કારણે, તેમને નાના તણાવ આપીને સરળતાથી લંબાઇ મળી શકે છે અને તણાવ દૂર કરવામાં આવ્યા પછી તેમનું મૂળ આકાર પાછો મેળવી શકે છે. પોલીમર કાર્બને ચાર્જ કરવાથી તણાવવાળીતા વધી શકે છે.

પ્રાકૃતિક રબર એલેસ્ટોમર્સનું સૌથી વધારે જાણીતું ઉદાહરણ છે. અહીં અન્ય ઉદાહરણો છે બુના-એસ, બુના- $\mathrm{N}$ અને નિયોપ્રેન.

જવાબ

ઉમેરણ પોલીમરિઝેશન એ પોલીમર્સનું ઉત્પાદન કરવાની પ્રક્રિયા છે જેમાં ડબલ અથવા ત્રણની બંધનો ધરાવતા મોનોમર્સનો પુનરાવર્તિત ઉમેરણ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, પોલીથીન એથીનના ઉમેરણ પોલીમરિઝેશન દ્વારા બનાવાય છે.

$\left.n \mathrm{CH_2}=\mathrm{CH_2} \longrightarrow (\mathrm{CH_2}-\mathrm{CH_2}\right)_{n}$

એથીન પોલીથીન

પરિવર્તન પોલીમરિઝેશન એ પોલીમર્સનું ઉત્પાદન કરવાની પ્રક્રિયા છે જેમાં બે અથવા ત્રણ ફંક્શનલ મોનોમર્સની પુનરાવર્તિત પરિવર્તન થાય છે. દરેક પરિવર્તનમાં પાણી અથવા હાઇડ્રોક્સિડ ક્લોરાઇડ જેવું નાનું કણ તૂટે છે. ઉદાહરણ તરીકે, નાઇલોન 6, 6 હેક્સામેથિલિન ડાયામિન અને એડિપિક એસિડના પરિવર્તન પોલીમરિઝેશન દ્વારા બનાવાય છે.

જવાબ

બે અને તેથી વધુ વિવિધ મોનોમરિક એકમોથી પોલીમર્સનું ઉત્પાદન કરવાની પ્રક્રિયા કોપોલીમરિઝેશન તરીકે ઓળખાય છે. કોપોલીમરમાં દરેક મોનોમરના મલ્ટિપલ એકમો હોય છે. પોલીમર બુના-એસનું ઉત્પાદન 1, 3-બુટાડાઇન અને સ્ટાયરીનથી એક ઉદાહરણ છે.

નાઇલોન 6, 6 પણ હેક્સામેથિલિન ડાયામિન અને એડિપિક એસિડથી બનાવાયેલું કોપોલીમર છે.

જવાબ

એથીનની મુક્ત ચક્રાત્મક પોલીમરિઝેશનની પ્રક્રિયા:

પગલું I. ચેન પ્રારંભિકકરણ પગલું

પગલું II. ચેન પ્રોપોગેશન પગલું

પગલું III. ચેન ટર્મિનેશન પગલું

લાંબા ચેનને ટર્મિનેટ કરવા માટે, આ મુક્ત ચક્રાત્મકો વિવિધ રીતે જોડાઈ પોલીથીન બનાવી શકે છે.

જવાબ

થર્મોપ્લાસ્ટિક પોલીમર્સ એ લંબા ચેનના રેખીય (થોડી શાખાઓ ધરાવતા) પોલીમર્સ છે, જેને તાપમાં પુનરાવર્તિત રીતે નરમ અને કઠોર બનાવી શકાય છે. આના કારણે, તેમને ફરી ફરી સંશોધિત કરી શકાય છે. ઉદાહરણોમાં પોલીથીન, પોલીસ્ટાયરીન શામેલ છે.

થર્મોસેટિંગ પોલીમર્સ એ ચેર્સ્ટાયલ કરેલા અથવા ભારે શાખાઓ ધરાવતા પોલીમર્સ છે જે મોલ્ડિંગ પ્રક્રિયામાં કઠોર બની જાય છે. આ પ્લાસ્ટિક્સને તાપમાં ફરી નરમ બનાવી શકાતી નથી. થર્મોસેટિંગ પ્લાસ્ટિક્સના ઉદાહરણોમાં બેકેલાઇટ, યુરિયા-ફોર્માલ્ડેહાઇડ રિન્સ શામેલ છે.

જવાબ

(i) વિનિલ ક્લોરાઇડ $\left(\mathrm{CH_2}=\mathrm{CHCl}\right)$

(ii) ટેટ્રાફ્લોરોથિન $\left(\mathrm{CF_2}=\mathrm{CF_2}\right)$

(iii) ફોર્માલ્ડેહાઇડ $(\mathrm{HCHO})$ અને ફેનોલ $\left(\mathrm{C_6} \mathrm{H_5} \mathrm{OH}\right)$

જવાબ

મુક્ત ચક્રાત્મક ઉમેરણ પોલીમરિઝેશનમાં ઉપયોગી એક સામાન્ય પ્રારંભક બેનઝોયલ પેરોક્સાઇડ છે. તેની રચના નીચે આપેલી છે.

જવાબ

પ્રાકૃતિક રબર એ એક લંબાઈવાળું સાઇસ-પોલીઆઇસોપ્રીન છે જેમાં આઇસોપ્રીન એકમોમાં $C_{2}$ અને $C_{3}$ વચ્ચે ડબલ બંધનો હોય છે.

આ સાઇસ-રકીયશનના કારણે, આઇસોપ્રીનના વિવિધ શાખાઓ વચ્ચે અંતરકણીય પ્રતિબંધો ખૂબ ઓછી હોય છે. આના કારણે, પ્રાકૃતિક રબરમાં વિવિધ શાખાઓ રેન્ડમ રીતે ગોઠવાયેલી હોય છે. આના કારણે, તે તણાવવાળીતા દર્શાવે છે.

જવાબ

પ્રાકૃતિક રબર જો ઉપયોગી હોય તો તેના ઉપયોગ સાથે સંબંધિત કેટલીક સમસ્યાઓ હોય છે. આ પરિમિતિઓ નીચે ચર્ચા કરવામાં આવી છે:

1. પ્રાકૃતિક રબર તપાસના તાપમાં ખૂબ નરમ અને ચપળ હોય છે. ઉપરાધિક તાપમાં ( $>335 \mathrm{~K}$ ), તે હજુ પણ નરમ બની જાય છે. ઓછા તાપમાં ( $<283 \mathrm{~K}$ ), તે તૂટી જાય છે. આના કારણે, તેની તણાવવાળીતા જાળવવા માટે, પ્રાકૃતિક રબર સામાન્ય રીતે $283 \mathrm{~K}-335 \mathrm{~K}$ તાપમાં ઉપયોગી થાય છે.

2. તેમાં વધારે પાણી સ્વાસ્થ્ય ધરાવતી ક્ષમતા હોય છે.

3. તેમાં નીચી ટેન્સાઇલ સ્ટ્રેન્થ અને નીચી તણાવવાળીતા પ્રતિકાર હોય છે.

4. તે નોન-પોલાર રસપ્રદાયોમાં સોલ્યુબલ હોય છે.

5. તે ઓક્સિડાઇઝર એજન્ટ્સ દ્વારા સરળતાથી હાનિકારક હોય છે.

પ્રાકૃતિક રબરની વુલ્કેનાઇઝેશન આ બધી ગુણધર્મોને સુધારવા માટે થાય છે. આ પ્રક્રિયામાં, કાપાર રબર સાથે સુલ્ફર અને યોગ્ય એડિવિસ ની મિશ્રણને $373 \mathrm{~K}$ અને $415 \mathrm{~K}$ વચ્ચેના તાપમાં ગરમ કરવામાં આવે છે.

જવાબ

નાઇલોન 6નો મોનોમરિક પુનરાવર્તિત એકમ $\left[\mathrm{NH}-\left(\mathrm{CH_2}\right)_{5}-\mathrm{CO}\right]$ છે, જે કેપ્રોલેક્ટામથી આવે છે.

નાઇલોન 6,6નો મોનોમરિક પુનરાવર્તિત એકમ $\left[\mathrm{NH}-\left(\mathrm{CH _2}\right) _{6}-\mathrm{NH}-\mathrm{CO}-\left(\mathrm{CH _2}\right) _{4}-\mathrm{CO}\right]$ છે, જે હેક્સામેથિલિન ડાયામિન અને એડિપિક એસિડથી આવે છે.

જવાબ

	પોલીમર	મોનોમર	મોનોમરની રચના
i	બુના-એસ	1,3 -બુટાડાઇન	$\mathrm{CH_2}=\mathrm{CH}-\mathrm{CH}=\mathrm{CH_2}$
		સ્ટાયરીન	$\mathrm{C_6} \mathrm{H_5} \mathrm{CH}=\mathrm{CH} 2$
ii	બુના-એન	1, 3-બુટાડાઇન	$\mathrm{CH_2}=\mathrm{CH}-\mathrm{CH}=\mathrm{CH_2}$
		એક્રિલોનાઇટ્રાઇલ	$\mathrm{CH_2}=\mathrm{CH}-\mathrm{CN}$
iii	નિયોપ્રેન	ક્લોરોપ્રીન	$\mathrm{CH _2}=\stackrel{\substack{\mathrm{O} \\ |}}{\mathrm{C}}-\mathrm{CH}=\mathrm{CH _2}$
iv	ડેક્રોન	એથિલિન ગ્લાયકોલ	$\mathrm{HOH_2} \mathrm{C}-\mathrm{CH_2} \mathrm{OH}$
		ટેરિથેલિક એસિડ

જવાબ

(i) આપેલી પોલીમરિક રચનાના મોનોમર્સ ડીકેનોઇક એસિડ $\left[\mathrm{HOOC}-\left(\mathrm{CH _2}\right) _{8}-\mathrm{COOH}\right]$ અને હેક્સામેથિલિન ડાયામિન $\left[\mathrm{H _2} \mathrm{~N}\left(\mathrm{CH _2}\right) _{6} \mathrm{NH _2}\right]$ છે.

(ii) આપેલી પોલીમરિક રચનાના મોનોમર્સ છે

જવાબ

એથિલિન ગ્લાયકોલ અને ટેરિથેલિક એસિડના પરિવર્તન પોલીમરિઝેશનના દ્વારા ડેક્રોનનું ઉત્પાદન થાય છે.

જવાબ

બાયોડિગ્રાડેબલ પોલીમર એ પોલીમર છે જે બેક્ટીરિયા દ્વારા તૂટી જાય છે.

પોલી- $\beta$-હાય્ડ્રોક્સી-બ્યુટ્રિયેટ-કો- $\beta$ - હાય્ડ્રોક્સી-વેલ્રેટ (પીએચબીવી) એ બાયોડિગ્રાડેબલ એલિપેટિક પોલીસ્ટર છે.