ایزومری

دو ترکیب که فرمول مولکولی یکسان ولی آرایش اتمی متفاوت داشته باشد ایزومر نامیده می‌شوند. به عبارتی ترکیباتی که دارای فرمولهای بسته مشابه ولی فرمولهای گسترده متفاوت باشند را ایزومری می‌گویند. چنین ترکیباتی در خواص شیمیایی و فیزیکی باهم فرق دارند. این کلمه از واژه یونانی isos به اضافه meros به معنای (ساخته شده از بخش‌های یکسان ) گرفته شده است.

ریشه لغوی

واژه ایزومری اولین بار به توسط برزلیوس (J.J.Berzelius) برای معرفی ترکیبات شیمیایی گوناگون دارای ترکیب درصد عناصر یکسان ، به عبارت دیگر تناسبهای نسبی یکسان عناصر سازنده ، مورد استفاده واقع شد. این احتمال که یکسانی ترکیب درصد عناصر سازنده بتواند دلالت بر وجود دو یا چند ماده به عنوان ایزومرهای یکدیگر نماید، از تئوری ساختمانهای آلی مشتق شده است. در حالت کلی ، می‌توان ایزومرها را به دو نوع ایزومری ساختمانی و ایزومری فضایی تقسیم‌ بندی نمود. که هر کدام از این ایزومرها دارای انواع مختلف می‌باشند.

ایزومری ساختمانی

ایزومری ساختمانی بوسیله ترکیباتی که در فضای کوئوردیناسیون خود لیگاندهای متفاوتی دارند نمایش داده می‌شود 

   تاریخچه

 نخستین بار، ابوبکر محمدبن زکریای رازی پزشک و شیمیدان ایرانی از تقطیر شراب در قرع و انبیق ، ماده‌ای بدست آورد که آن را الکحل نام نهاد؛ پس از مدتی ، "دکتر واندیک" آمریکایی واژه الکحل را به الکل (alcohol) تبدیل کرد.

   ساختمان الکل اتیلیک

    مشخصات کلی

    امروزه این ماده ، به نام اتیلن الکل (الکل معمولی ، الکل اتیلیک ، روح الخمر ، الکل شراب ، اتانول ، نتیل کربینول ، جوهر شراب ، الکل کشمش ، ئیدروکسیل و...) مشهور است. الکل ، آب‌گونه‌ای است فرار ، بی‌رنگ ، با بوی ویژه و مزه سوزان ، رطوبت گیر و از آب سبکتر است. وزن ویژه یا جرم حجمی آن 0.795 تا 0.8 ، در فشار متعارفی ، نقطه جوش آن 78.53 تا 78.5 درجه سانتی‌گراد و نقطه انجماد آن ، 114درجه سانتی‌گراد است. از این‌رو ، آن را در دماسنجهایی که برای سنجش سرما بکار می‌رود، استفاده می‌کنند. الکل جامد در 130درجه سانتی‌گراد گداخته می‌شود. قابلیت حل شدن اتیل الکل در آب بسیار زیاد است و به هر نسبت با آب مخلوط می‌شود. از آمیختن آب و الکل ، کمی گرما هم تولید می‌شود، الکل یکی از حلال‌های بسیار خوب است ، ید ، کافور ، عطرها ، عسل و ... را در خود ناپدید می‌کند.الکل به غیر از آب ، در اغلب حلال‌های آلی محلول است. الکل خاصیت گندزدایی دارد و آلبومین‌ها را منعقد می‌کند.

الکل ها

 ترکیباتی هستند که دارای گروه هیدروکسیل می‌باشند. فرمول کلی آنها ROH است که در آن R یک گروه آلکیل یا آلکیل استخلاف شده است.

 دید کلی

اگر ، بعنوان یک شیمیدان آلی ، قرار بود ده ترکیب آلیفاتیک انتخاب کنید و سپس در جزیره‌ای رها شوید، شما قطعا الکلها را برمی‌گزیدید. شما می‌توانید از آنها تقریبا هر ترکیب آلی دیگر را بسازید، آلکیل هالیدها ، آلکنها ، اترها ، آلدئیدها ، کتونها ، اسیدها ، استرها و دهها ترکیب دیگر.از آلکیل هالیدها ، می‌توانید واکنشگرهای گرینیار را بسازید و از واکنش این واکنشگرها با آلدئیدها و کتونها الکلهای پیچیده‌تری را بدست آورید و غیره. در آن جزیره دور افتاده ، از الکلهای خود ، نه فقط بعنوان ماده خام استفاده می‌کنید، بلکه آنها را به دفعات ، بعنوان حلال برای انجام واکنشها و برای متبلور کردن فراورده‌ها بکار می‌برید.

اهمیت الکلها

ما نمی‌توانیم در هیچ یک از بخشهای شیمی آلی خیلی جلو برویم، بدون اینکه به الکلها بربخوریم. الکلها در استخلاف هسته دوستی بعنوان سوبسترا و بعنوان هسته‌دوست شرکت می‌کنند. مهمترین و ساده‌ترین اثر کاتالیزوری متعلق به الکلهاست که در شیمی انواع ترکیبها ، در لوله آزمایش و در ارگانیسم زنده ، نقش کلیدی برعهده دارد.

کامپوزیت چیست؟

 ساختار کامپوزیت های FRP :

   مواد مرکب پلیمری نوع مصنوعی مواد کامپوزیتی هستند، این مواد بصورت ترکیبی از دو ماده فیبر و ماتریس هستند. فیبرها که خد از جنس های گوناگون می باشند به صورت منظم و یکنواخت و یا به صورت غیر منظم و پراکنده در محیط ماتریس قرار می گیرند. در کامپوزیت های FRP، الیاف بسیار مقاوم که وظیفه ی باربری ماده ی مرکب را بر عهده دارد. در نقش فیبر و چسب یا رزین که وظیفه ی نگهداری الیاف در کنار هم را بر عهده دارد در نقش ماتریس ساختار کامپوزیت را تشکیل می دهند.

فرایند پلیمریزاسیون

 دید کلی

اصولا هر کسی که سر رشته‌ای از شیمی دارد، فرق بین یک جسم ساده اورگانیک مانند بنزن و ... و یک جسم پلیمری را می‌داند. اولین و عمده‌ترین فرقی که بین این دو نوع ماده وجود دارد، جرم مولکولی آنهاست. پلیمرها جرم مولکولی بسیار بالا از 10000 تا چندین میلیون دارند. پس جرم مولکولی ، شاخص تمایز بین جسم ساده اورگانیک و اجسام پلیمری است.

انواع پلیمرها

پلیمرها را به سه گروه عمده تقسیم می‌کنند:

 بیوپلیمرها یا پلیمرهای طبیعی مانند سلولز ، نشاسته ، پروتئینها و ...

 پلیمرهای معدنی مانند الماس ، گرافیت ، اکثر اکسیدهای فلزی و ...

 پلیمرهای سنتزی پلیمرهایی هستند که منشا آنها عموما مونومرهایی از نفت خام و قطران زغال سنگ است و ما با انجام فرآیندهایی ، پلیمرهای بسیار مفید می‌سازیم که امروزه زندگی بدون آنها ممکن نیست. با این فرایندها بطور کلی آشنا می‌شویم. پلیمریزاسیون افزایشی در این نوع پلیمریزاسیون ، از ترکیباتی که بند دوگانه (C ═ C) دارند، پلیمر می‌سازند. مثل تولید پلی اتیلن از اتیلن.

پلی اتیلن

C2H4 → (─ C2H4 ─)n

پلاستیک ها

پلاستیک ها را  می توان در دو گروه کلی طبقه بندی کرد :

1-     ترمو پلاستیک ها (Thermoplastics)

2-     پلاستیک های ترموست

 ترموپلاست ها از مواد پلیمری هستند که مولکول های آنها با اندازه مختلف در کنار یکدیگر قرار گرفته اند و پیوند بین زنجیر مجاور در آنها از نوع از نوع پیوند بسیار ضعیف ثانویه (واندروالس و قطبی) است.

 تر موست ها با ساختار مولکولی شبکه ای و پیوند عمدتا کوالانسی شکل گرفته اند. بعضی از ترموست ها از پلیمر های هستند که زنجیرهای مولکولی آنها با حرارت یا ترکیبی از حرارت و فشار بسیاری از اتصالات عرضی شکل می گیرد و بدین ترتیب یک ساختار شبکه ای فضایی را به وجود می آورند.

 این دو گروه را می توان به کمک نوع شکل گیری مجددشان پس از گرم کردن از یک دیگر تشخیص داد.

پلاستیک های ترموست را نمی توان برای تولید اشکال جدید مجددا حرارت داد و سپس به یکدیگر متصل نمود. لذا اگر این نوع پلاستیک را پس از حرارت دادن و شکل دادن اولیه سرد کردیم دیگر نمی توان آن را تحت حرارت و تغییر فرم مجدد قرار داد. این دسته از پلاستیک ها را پلاستیک های گرما سخت نیز می نامند. برخی از ترموست ها عبارتند از   

مواد پلاستیکی

تاریخچه

 اولین قدم در مورد صنعت پلاستیک ، توسط فردی به نام وایسا هیکات انجام گرفت که تلاش می‌کرد ماده‌ای بجای عاج فیل تهیه کند. چون عاج فیل بعنوان ماده‌ای سخت ، گرانقیمت و همینطور کمیاب کاربردهای فراوانی داشت. وی توانست نیترات سلولز را (که به غلط نیتروسلولز گفته می‌شود) از سلولز تهیه کند. پس نیترات سلولز اولین پلاستیک با منشا طبیعی است

ویژگیهای مواد پلاستیکی

یک ویژگی مهم مواد پلاستیکی در صنعت ، فرآیند پذیر بودن یا Processible بودن آن است. اگر ماده‌ای قابل ذوب یا قابل حل باشد، در صنعت قابل استفاده است و گرنه نمی‌توان از آن استفاده صنعتی کرد. چون نمی‌توانیم آن را برای تهیه مواد بکار ببریم.

ویژگی سلولز و نیترات سلولز

سلولز نه قابل حل و نه قابل ذوب است و قبل از ذوب تجزیه می‌شود. پس فرآیند پذیر نیست. اما نیترات سلولز هم قابل حل و هم قابل ذوب است. یعنی وایسا هیکات ، سلولز فرآیند ناپذیر را به نیترات سلولز فرآیند پذیر تبدیل کرد.

ویژگی استات سلولز

نیترات سلولز ایراداتی دارد. از این رو تلاش برای جایگزین کردن یک پلاستیک دیگر به جای آن آغاز شد. در سال 1908 مایلز استات را تهیه کرد که هم مزیت نیتروسلولز را دارد و هم کارکردن با آن آسانتر است و خطرات کمتری دارد.

اولین پلاستیک سنتزی

اولین پلاستیک سنتزی ، رزین فنل- فرمالدئید بود که در تلاش برای ساخت مواد پلیمری کاملا سنتزی ، در سال 1907 لئو بلکند موفق شد از متراکم کردن فنل با فرمالدئید ، رزین فنل فرمالدئید را که بعدها تحت عنوان بالکیت (بعنوان محصول نهایی) نامیده شد، تولید کند. این رزین هم در محیطهای اسیدی و هم قلیایی قابل تهیه است.

پلاستیک‌ها و لاستیک‌ها

لاستیک‌ها

از ويژگي برجسته لاستيك‌ها مدل آلاستيسيته پايين آنها است همچنين مقاومت شيميايي و سايشي و خاصيت عايق بودن آنها باعث كاربردهاي بسيار در زمينه خوردگي ميگردد . مثلا لاستيكها با اسيد كلريدريك سازگارند و به همين دليل لوله ها و تانكهاي فولادي با روكش لاستيكي سالهاست مورد استفاده قرار مي‌گيرند .

نرمي لاستيك‌ها نيز يكي ديگر از دلايل كاربرد فراوان اين مواد مي‌باشد مانند شيلنگها، نوارها و تسمه ها ، تاير ماشين ‍‍و …

لاستيكها به دو دسته تقسيم ميشوند :

1. لاستيك‌هاي طبيعي

2. لاستيك‌ها‌ي مصنوعي

بطور كلي لاستيك‌هاي طبيعي داراي خواص مكانيكي بهتري هستند مانند مدول آلاستيسيته پايينتر ، مقاومت در برابر بريدگي ها و توسعه آنها اما در مو رد مقاومت خوردگي لاستيك‌هاي مصنوعي داراي شرايط بهتري هستند.

ترموپلاستيك الاستومر (TPE) 

كاربردهاي مستقيم و جايگزيني مواد ابداعي جديد در صنعت خودرو و بوي‍ژه در قطعات پليمري، به دليل فشارهاي شديد قيمت در حال شكل‌گيري هستند. يكي از مهمترين جايگزيني‌ها،‌ جايگزيني مواد ترموپلاستيك الاستومر (TPE) با ترموست الاستومرهاست.ترموپلاستيك الاستومرها كه گاهي «ترموپلاستيك رابرها» نيز ناميده مي‌شوند،‌ دسته‌اي از كوپليمرها يا تركيبي فيزيكي از پليمرها (عموماً يك پلاستيك و يك رابر) هستند كه هم داراي خواص ترموپلاستيك‌ها بوده و هم از خواص الاستومرها برخوردارند. اغلب الاستومرها، ترموست هستند و غيرقابل بازيافت. اين الاستومرها داراي فرايند توليد گران و نسبتاً پيچيده‌اي بوده اما خواص الاستيكي آنها كاربردهاي وسيع دارد. ترموپلاستيك‌ها داراي فرايند توليد نسبتاً آسانتري هستند.در واقع،‌ ترموپلاستيك الاستومرها مزاياي ويژه هر دو گروه مواد ترموپلاستيك و الاستومر را از خود نشان مي‌دهند. براي مثال مي‌توانند همانند ترموپلاستيك‌ها براحتي فرايند و بازيافت شده و همانند الاستومرها، خاصيت الاستيكي و جذب شوك را از خود نشان دهند.

کار و سرگرمی با رزین پلی استر

     حشره های زندانی

    مواد و وسایل لازم:رزین پلی استر مایع و  کوبالت و پراکسید

    لیوان مدرج و همزن از نوع شیشه ای یا پلاستیکی

    یک صفحه شیشه ای پنجره

   قالب پلاستیکی از نوع پروپیلین

   استونو الکل 95 درجه

 وحشره ای که دوست دارید