פולימרים מבוא


פולימרים מבוא

נושא הפולימרים נלמד כיום בתוכנית הלימודים כחלק מ- 30% הבחינה הפנימית.

זהו פרק הרחבה בו נלמד על תחום הפולימרים כיצד נוצרים פולימרים תכונות בסיסיות וכן מאפייני פולימרים.

מהו פולימר?

פולימר היא מולקולות ענק מקרו מולקולה.

השם פולימר מורכב משני חלקי פולי שמשמעותו הרבה ו- מר שמשמעותו יחידה. אז פולימר מורכב מהרבה יחידות.

הפולימרים נבנים ממונומרים (יחידה אחת), מיחידות קטנות, ממולקולות קטנות, שמגיבות אחת עם השנייה ויוצרות למעשה שרשרת / מולקולה גדולה של חומר חדש, בעל תכונות חדשות מגוונות ומיוחדות.

בגלל שמולקולות הפולימר הן גדולות גם באורכן וגם במסה המולרית שלהן, לפולמריים מגוון תכונות שלא קיים בחומרים הבנויים ממולקולות קטנות.

כדי שנבין מהי המשמעות של גדלים אלה, אז אם ניקח לדוגמא מולקולה של אתן C2H4 , המולקולה מורכבת מ- 6 אטומים 2 אטומי פחמן ( C ) ו- 4 אטומי מימן ( H ). המסה המולרית של חומר זה היא 28 ג' למול .

ישנו פולימר הקרוי פולי אתן (בהמשך נלמד איך הוא נוצר ממולקולות של אתן), מולקולות של פולי אתן יכולות להגיע למסה מולרית של עשרות אלפי גרם למול.

זה אומר שבכל מולקולה/ שרשרת של פולי אתן, יהיו מאות עד אלפי אטומי פחמן, ומאות עד אלפי אטומי מימן.

דוגמה לקטע קטן המייצג את מולקולות / שרשראות הפולי אתן ניתן לראות בציור הבא:

פולימרים מבוא - פוליאתן

זהו כמובן רק קטע קטן מאוד משרשרת / מולקולה אחת של הפולימר פולי אתן.

הפולי אתן הוא פולימר המשמש בין היתר לייצור שקיות נוכל המשמשות לאריזה .

אנו נכיר בפרק זה הרבה מאוד פולימרים שסובבים אותנו מתחומים שונים כמו ביגוד בגדים ובדים העשויים מפוליאסטרים .

חוטי הדייג העשויים מפוליאמידים, חוטי תפירה המשמשים בחדרי ניתוח ועשויים מפולימרים הנוצרים ממולקולות קטנות, המכילות קבוצות פונקציונאליות של חומצה קרבוקסילית וקבוצות כהליות.

הקוולר שנחשב לאחר מהחומרים החזקים ביותר כיום בעולמנו. וישנן עוד דוגמאות ושימושים רבים לפולימרים.

בפרק זה גם נילמד על

מיונים שונים לפולימרים

כמו למשל, פולימרים שהם אלסטיים ונקראים פולימרים אלסטומרים הנמצאים בגומיות לשיער או כפפות חד פעמיות של מנתחים. או פולימרים שהם קשיחים מאוד וחזקים מאוד ונקראים תרמוסטיים, שמשמשים כציפויים לפלאפונים, או כחלקים במכוניות.

פולימרים שהם קשיחים ושבירים אבל בחימום הופכים לרכים ונמתחים ונקראים תרמופלאסטיים, כמו כוסות הקלקר או הכלים החד פעמיים שאנו משתמשים בהם.

תהליך הייצור של הפולימרים

נקרא תהליך פילמור בפרק זה אנו נלמד על שתי שיטות של תהליכי פילמור: הראשונה נקראת פילמור בשיטת הדחיסה, והשנייה נקראת פילמור בשיטת הסיפוח.