Baquelita -struktur, egenskaper, innhenting og applikasjoner

De Bakelite Det er en polymerharpiks av fenol og formaldehyd, hvis eksakte og kjemiske definisjon er av en polyaxibenzetylenglykolhydroksyd. Fremveksten og kommersialiseringen av dette materialet betalte begynnelsen av plastetiden; Han okkuperte og var en del av symfiner av hjemmeobjekter, kosmetikk, elektrisk og til og med krig.

Hans navn kom fra oppfinneren hans: Den amerikanske kjemikeren født i Belgia, Leo Baekeland, som i 1907 oppnådde produksjon og forbedring av denne polymeren; og fant da General Bakelite Company, i 1910. Til å begynne med, mens du modifiserer de fysiske variablene som er involvert, besto Baquelite av et svampaktig og skjørt faststoff av liten verdi.

Retro -telefon laget med Baquelita -polymeren. Kilde: Pexels.

Etter åtte års arbeid i laboratoriet, klarte han Termostabil, Med en verdihall som følger dens egenskaper. Det var slik at Baquelita erstattet andre plastmaterialer av naturlig opprinnelse; Den første rent kunstige polymeren ble født.

I dag har den imidlertid blitt erstattet av annen plast, og finnes hovedsakelig i tilbehør eller gjenstander fra det tjuende århundre. For eksempel er den overlegne bildetelefonen dannet av Baquelita, som mange gjenstander i en svart farge som ligner på denne, eller av rav eller hvite farger (som ligner på elfenben) utseendet).

[TOC]

Baquelita -struktur

Opplæring

Dannelse av en tredimensjonal nettverksstruktur av fenol-formaldehydpolymer, Baquelite. Kilde: Mache [Public Domain].

Baquelita definert som en polymerharpiks av fenol og formaldehyd, da må begge molekyler danne sin struktur, forent på noen måte; Ellers ville denne polymeren aldri uttrykt sine karakteristiske egenskaper.

Fenolen består av en OH -gruppe koblet direkte til en benzenring; Mens formaldehyden er et molekyl av o = cho₂ eller Ch₂O (øvre bilde). Fenolen er rik på elektroner, fordi å, selv om den tiltrekker elektronene mot seg selv, samarbeider også om flytting gjennom den aromatiske ringen.

Kan tjene deg: tilsvarende vekt

Å være rik på elektroner, kan du lide angrep fra en elektrofil (ører av elektroner); Som for eksempel Cho's molekyl₂ENTEN.

Avhengig av om mediet er syre (h⁺) eller grunnleggende (åh^-), kan angrepet være elektrofylisk (formaldehyden angriper fenol) eller nukleofil (fenol angriper formaldehyden). Men til slutt, cho₂Eller erstatt en H av fenol for å bli en metylolgruppe, -CH₂Åh; -CH₂Åh₂⁺ I surt medium, eller -ch₂ENTEN^- I grunnleggende medium.

Forutsatt at halv syre, -kronen₂Åh₂⁺ mister et vannmolekyl samtidig som det elektrofyliske angrepet av en andre fenolring oppstår. Deretter dannes en metylenbro₂- (blå i bildet).

Ortho og for

Metylenbroen går ikke sammen med to fenolringer i vilkårlige posisjoner. Hvis strukturen blir observert, kan det verifiseres at fagforeningene finnes i tilstøtende og motsatte posisjoner til OH -gruppen; Dette er henholdsvis orto -posisjoner og for henholdsvis. Deretter oppstår erstatninger eller angrep på O. fra fenolringen i disse stillingene.

Nettverk tre -dimensjonalitet

Husker kjemiske hybridiseringer, er karbonet til metylniske broer SP³; Derfor er det en tetrahedron som plasserer koblingene eller under samme plan. Følgelig ligger ikke ringene i samme plan, og ansiktene deres har forskjellige orienteringer i verdensrommet:

Baquelitas tre -dimensjonale struktursegment. Kilde: Wikimedia Commons.

På den annen side, når substitusjoner bare forekommer i posisjoner -orto, oppnås en polymerkjede. Men når polymeren vokser etter posisjoner -for, er det etablert et slags nett eller tre -dimensjonalt nettverk av fenolringer.

Kan tjene deg: polymerer

Avhengig av forholdene i prosessen, kan nettverket ta i bruk en "hovent morfologi", uønsket for plastegenskaper. Jo mer kompakt, jo bedre blir ytelsen din.

Egenskaper

Etter å ha Baquelita da som et nettverk av fenolringer forent av metylniske broer, kan grunnen til dens egenskaper forstås. De viktigste er nevnt nedenfor:

-Det er en termostabel polymer; Det vil si at når den er størknet, kan det ikke støpes av varme, til og med å få mer kake.

-Den gjennomsnittlige molekylmassen er vanligvis veldig høy, noe som fører til at Baquelita -stykker er betydelig tyngre sammenlignet med annen plast i samme størrelse.

-Når den gnir og øker temperaturen, gir den en karakteristisk formaldehydlukt (organoleptisk gjenkjennelse).

-Når den er støpt, og siden det er en termostabel plast, beholder den formen og motstår den korrosive effekten av visse løsningsmidler, temperaturøkninger og riper.

-Det er en elendig leder av varme og strøm.

-Den avgir en karakteristisk lyd når to stykker Baquelita blir rammet, noe som hjelper til med å identifisere den kvalitativt.

-Nylig syntetisert har harpikshus konsistens og er brun. Når det stivner, skaffer det seg forskjellige nyanser av brunt, til det sverter. Avhengig av hva som er fylt (asbest, tre, papir osv.) Du kan presentere farger som varierer fra hvitt til gul, brun eller svart.

Å skaffe

For å oppnå baquelita, kreves det først en reaktor der fenolen er blandet (ren eller fra Hulla -tjære) og en konsentrert formaldehydløsning (ved 37%), og opprettholder et molforhold/formaldehydforhold lik 1. Polymerisasjonsreaksjonen begynner via kondens (fordi vann frigjøres, et lite molekyl).

Blandingen blir deretter oppvarmet med omrøring og i nærvær av en syrekatalysator (HCl, ZnCl₂, H₃Po₄, etc.) eller grunnleggende (NH₃). En brun harpiks oppnås som mer formaldehyd tilsettes og oppvarmes rundt 150 ° C under trykk.

Kan tjene deg: spesifikt volum

Senere er harpiksen å avkjøle og stivne inne i en beholder eller mugg, ledsaget i tillegg til fyllingsmaterialet (allerede nevnt i forrige seksjon), som vil favorisere en viss type tekstur og ønskelige farger.

applikasjoner

Plastiske treplanker. Kilde: Varunjaran på engelsk Wikipedia [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)]

Baquelita er plasten ved antonomasi i første omgang og midten av Twentieth Century. Telefonene, kommandokassene, sjakkstykkene, håndtaket på dørene til kjøretøyene, dominoene, bassengkulene; Ethvert objekt som stadig blir utsatt for milde påvirkninger eller bevegelser, er laget av Baquelita.

Fordi det var en dårlig leder av varme og strøm, ble den brukt som en isolerende plast i kretskasser, som en komponent av radio, pære, fly og alle slags uunnværlige gjenstander under verdenskriger.

Den solide konsistensen var attraktiv nok for utforming av utskårne bokser og smykkebutikker. Når det gjelder ornamentikk, når badet er blandet med treverket, gis en plastkontekstur til det andre, som sammensatte planker eller bord er produsert for dekning av gulvene (overlegen bilde) og husholdningsrom.

Referanser

1. University Federico II av Napoli, Italia. (s.F.). Fenol-formaldehydharpikser. Gjenopprettet fra: Whatischemistry.Unine.Punkt
2. Isa Mary. (5. april 2018). Arkeologi og plastalderens alder i Brody Dump. kål. Gjenopprettet fra: Campusarch.MSU.Edu
3. College of Science Chemical Education Division Groups. (2004). Forberedelse av bakelite. Purdue University. Hentet fra: Chemed.Chem.Purdue.Edu
4. Bakelitegroup 62. (s.F.). Struktur. Gjenopprettet fra: Bakelitegroup62.WordPress.com
5. Wikipedia. (2019). Bakelite. Hentet fra: i.Wikipedia.org
6. Boyd Andy. (8. september 2016). Leo Baekeland og Bakelite. Gjenopprettet fra: eh.Edu
7. Nyu Tandon. (5. desember 2017). Lys, kamera, bakelite! Office of Student Affairs er vert for en morsom og informativ filmkveld. Gjenopprettet fra: Engineering.Nyu.Edu