Struktura

Makromolekulární látky

Makromolekulární látky = POLYMERY

Makromolekulární látky = polymery vždy patřily mezi běžnou součást lidského života, aniž by si to lidé uvědomovali. Po tisíce let používali přírodní materiály jako dřevo, kůži zvířat, vlnu či bavlnu. S rozvojem vědy se lidé začali zajímat o strukturu těchto látek
a snažili se je nahradit uměle vyrobenými materiály s podobnými, stejnými nebo dokonce lepšími vlastnostmi. Dnes používáme synteticky připravené polymery = PLASTY zcela běžně. Takto připravené materiály brzy nahradily i jiné materiály – od kovů až po sklo. Díky jejich výborným chemickým, fyzikálním a mechanickým vlastnostem lze dnes synteticky připravené polymery najít ve všech průmyslových odvětvích. Na druhou stranu přinutily tyto výjimečné vlastnosti plastů (odolnost, stálost) člověka k tomu, aby se více zajímal o životní prostředí a myslel tak na vhodný způsob užívání těchto synteticky připravených polymerů a také na možný způsob jejich likvidace. S ohledem na životní prostředí zavedl člověk systém recyklace.

Makromolekulární látky jsou látky, které se skládají z opakujících se stavebních jednotek. Jde tedy o molekulové systémy složené z velkého počtu (desítky tisíc až milion) opakujících se stavebních jednotek – monomerů.

obrazekObr. 1: Polymerace

Počet stavebních jednotek vázaných v makromolekule může být různý. Jejich počet lze vyjádřit pomocí tzv. polymeračního stupně (n). Podle polymeračního stupně (počtu stavebních jednotek) pak rozlišujeme: monomery, oligomery a polymery (viz. obr. 2).

obrazekObr. 2: Rozdělění polymerů podle počtu stavebních jednotek

 

Skelet makromolekuly je tvořen ve většině případů uhlíkem a vodíkem. Mohou obsahovat také jiné prvky jako například kyslík, síru, dusík či křemík. Přítomnost některého z těchto prvků významně ovlivňuje vlastnosti makromolekuly.

 

Klasifikace polymerů:

Polymery lze rozdělit podle několika hledisek.

Podle původu dělíme polymery na:

Přírodní polymery vznikají složitými biochemickými procesy v tělech živočichů a rostlin (sacharidy, bílkoviny, nukleové kyseliny, polyterpeny). Konkrétně se zaměříme na ty zástupce přírodních makromolekul, které lze využít v polygrafickém průmyslu: celulóza, lignin, škrob, kasein, přírodní kaučuk, želatina, přírodní pryskyřice a vysychavé oleje.

Syntetické polymery se vyrábějí z jednoduchých uhlovodíků polyreakcemi. Při těchto reakcích (polymerace, polyadice, polykondenzace) dochází ke spojení velkého počtu malých jednoduchých molekul ve složitou makromolekulu. Mezi nejvýznamnější
a poměrně širokou skupinu synteticky připravených polymerů patří plasty. Zaměříme se na nejčastěji používané plasty
v oboru polygrafie a v obalové technice.

Podle tvaru makromolekulárního řetězce:

Lineární – mají jeden hlavní nerozvětvený řetězec.

obrazek

Obr. 3: Lineární makromolekulární řetězec

Rozvětvené – z hlavního řetězce vycházejí krátké boční řetězce.

obrazek

Obr. 4: Rozvětvený makromolekulární řetězec

Zesíťované – hlavní řetězce jsou pospojovány vazbami tvořenými krátkými řetězci.

obrazek

Obr. 5: Zesíťovaný makromolekulární řetězec

 

Dílčí lekce

Zdroje

  • KAPLANOVÁ, Marie. Moderní polygrafie. Praha: Svaz polygrafických podnikatelů, 2010, 391 s. ISBN 978-80-254-4230-2.

  • PEČ, Pavel a Danuše PEČOVÁ. Učebnice středoškolské chemie a biochemie. 1. vyd. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 2001, 518 s. ISBN 80-718-2034-2.

  • Wikipedie. Otevřená encyklopedie. [online]. [cit. 2014-07-01]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki

Obrázky: 

  • Obr. 1-5: Archiv autora.

Obrázek

Content plastic bottles 115069 1280

Obr. 6: Plast je materiál s mnoha výhodami. Ale když plast skončí na nesprávném místě, stane se rizikem pro životní prostředí.

Zapamatuj si

Počet a uspořádání stavebních jednotek v makromolekule významně ovlivňuje její vlastnosti.

Základní pojmy

stavební jednotka – je pravidelně se opakující část makromolekuly se stále stejným složením strukturní jednotka – nejjednodušší uspořádání stavebních jednotek v makromolekule

Zapamatuj si

Současné technologie jsou založeny zejména na syntetických polymerních materiálech.

Odkaz

Zajímavost

Content 220px latex dripping

Obr. 7: Přírodní kaučuk

Kaučuk je elastický materiál přírodního nebo syntetického původu. Tento polymerní materiál lze různě deformovat a poté jej vrátit do původního tvaru. Kaučuk slouží především pro výrobu pryží. Často je nesprávně označován jako guma. Pryž se
z kaučuku vyrábí pomocí vulkanizace 

Kontrolní otázka

Co jsou makromolekulární látky?

Vyjmenuj alespoň 3 zástupce přírodních polymerů?

Jak se dělí polymery podle tvaru makromolekulárního řetězce?

 

Logolink