Baquelita -struktur, egenskaper, erhållning och applikationer

De bakelit Det är ett polymerharts av fenol och formaldehyd, vars exakta och kemiska definition är den för en polyaxibensetylenglykolhydroxid. Framväxten och kommersialiseringen av detta material betalade gryningen av plasttiden; Han ockuperade och var en del av symfiner från hemföremål, kosmetika, elektriska och till och med krig.

Hans namn kom från hans uppfinnare: den amerikanska kemisten född i Belgien, Leo Baekeland, som 1907 uppnådde produktion och förbättring av denna polymer; och hittade sedan General Bakelite Company, 1910. Till att börja med, medan de modifierade de fysiska variablerna, bestod Baquelite av ett svampigt och bräckligt fast ämne av litet värde.

Retro -telefon tillverkad med Baquelita -polymeren. Källa: Pexels.

Efter åtta års arbete på laboratoriet lyckades han Termoskibel, Med en värdehall efter dess egenskaper. Det var så att Baquelita ersatte andra plastmaterial av naturligt ursprung; Den första rent konstgjorda polymeren föddes.

Idag har det emellertid ersatts av annan plast och finns främst i tillbehör eller föremål från det tjugonde århundradet. Till exempel bildas den överlägsna bildtelefonen av Baquelita, som många föremål av en svart färg som liknar detta, eller av bärnsten eller vita färger (som liknar elfenben) utseende).

[TOC]

Baquelita struktur

Träning

Bildning av en tredimensionell nätverksstruktur av fenolformaldehydpolymer, baquelite. Källa: Mache [Public Domain].

Baquelita definierad som ett polymerharts av fenol och formaldehyd, då måste båda molekylerna bilda sin struktur, förenade på något sätt; Annars skulle denna polymer aldrig ha uttryckt sina karakteristiska egenskaper.

Fenolen består av en OH -grupp kopplad direkt till en bensenring; Medan formaldehyden är en molekyl av o = cho₂ eller ch₂O (övre bild). Fenolen är rik på elektroner, eftersom åh, även om den lockar elektronerna mot sig själv, samarbetar också i sin flytt genom den aromatiska ringen.

Kan tjäna dig: motsvarande vikt

När du är rik på elektroner kan du drabbas av attacker från en elektrofil (öron av elektroner); Som till exempel Cho's molekyl₂ANTINGEN.

Beroende på om mediet är syra (h⁺) eller grundläggande (OH^-), attacken kan vara elektrofyl (formaldehyden attackerar fenolen) eller nukleofil (fenolen attackerar formaldehyden). Men till slut, Cho₂Eller byt ut en h av fenolen för att bli en metylolgrupp, -ch₂Åh; -Ch₂Åh₂⁺ I surt medium eller -ch₂ANTINGEN^- I grundläggande medium.

Antagande halvsyra, -ch₂Åh₂⁺ Förlorar en vattenmolekyl samtidigt som den elektrofyliska attacken av en andra fenolring inträffar. En metylenbro bildas sedan, -ch₂- (blå i bilden).

Orto och för

Metylenbron går inte med i två fenolringar i godtyckliga positioner. Om strukturen observeras kan det verifieras att fackföreningarna finns i angränsande och motsatta positioner till OH -gruppen; Dessa är, orto -positioner respektive för. Sedan inträffar substitutioner eller attacker på O. från fenolringen i dessa positioner.

Nätverk tre -dimensionalitet

Kom ihåg kemiska hybridiseringar, kolet av metylniska broar är SP³; Därför är det en tetrahedron som placerar sina länkar eller under samma plan. Följaktligen ligger ringarna inte i samma plan, och deras ansikten har olika orienteringar i rymden:

Baquelitas tre -dimensionella struktursegment. Källa: Wikimedia Commons.

Å andra sidan, när substitutioner endast inträffar i positioner -orto, erhålls en polymerkedja. Men när polymeren växer med positioner -For, är ett slags nät eller tre dimensionellt nätverk av fenolringar etablerat.

Kan tjäna dig: polymerer

Beroende på villkoren för processen kan nätverket anta en "svullen morfologi", oönskat för plastegenskaper. Ju mer kompakt, desto bättre blir din prestanda.

Egenskaper

Efter att ha baquelita sedan som ett nätverk av fenolringar förenade med metylniska broar, kan orsaken till dess egenskaper förstås. De viktigaste nämns nedan:

-Det är en termostabel polymer; Det är, när den väl stärks, kan det inte formas av värme, till och med att få mer kaka.

-Dess genomsnittliga molekylmassa är vanligtvis mycket hög, vilket gör att Baquelita -bitar är betydligt tyngre jämfört med den för andra plast av samma storlek.

-När den gnuggar och ökar temperaturen, avger den en karakteristisk formaldehydlukt (organoleptiskt erkännande).

-När den är formad, och eftersom det är en termostabel plast, behåller den sin form och motstår den frätande effekten av vissa lösningsmedel, temperaturökningar och repor.

-Det är en eländig ledare av värme och el.

-Det avger ett karakteristiskt ljud när två bitar av Baquelita träffas, vilket hjälper till att identifiera det kvalitativt.

-Nyligen syntetiserad har harts harts konsistens och är brun. När det stelnar förvärvar den olika nyanser av brunt, tills det är svärtande. Beroende på vad som är fyllt (asbest, trä, papper, etc.) Du kan presentera färger som varierar från vit till gul, brun eller svart.

Erhållande

För att erhålla Baquelita krävs först en reaktor där fenolen är blandad (ren eller från Hulla TAR) och en koncentrerad formaldehydlösning (vid 37%), vilket bibehåller ett molförhållande/formaldehydförhållande lika med 1. Polymerisationsreaktionen börjar via kondens (eftersom vatten frigörs, en liten molekyl).

Blandningen upphettas sedan med omröring och i närvaro av en syratalysator (HCl, ZnCl₂, H₃Po₄, etc.) eller grundläggande (NH₃). Ett brunt harts erhålls till vilket mer formaldehyd tillsätts och upphettas cirka 150 ° C under tryck.

Kan tjäna dig: specifik volym

Senare är hartset att svalna och stelna inuti en behållare eller mögel, åtföljt av fyllningsmaterialet (som redan nämnts i föregående avsnitt), vilket kommer att gynna viss typ av struktur och önskvärda färger.

Ansökningar

Plastträplankor. Källa: Varunjaran på engelska Wikipedia [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)]

Baquelita är plasten av Antonomasia från första halvlek och mitten av det tjugonde århundradet. Telefonerna, kommandoboxarna, schackstyckena, handtaget på dörrarna till fordon, dominoerna, poolbollarna; Alla objekt som ständigt utsätts för milda effekter eller rörelser är gjorda av Baquelita.

Eftersom det var en dålig ledare av värme och elektricitet användes den som en isolerande plast i kretslådor, som en del av radio, glödlampa, flygplan och alla typer av oumbärliga artefakter under världskrig.

Dess fasta konsistens var tillräckligt attraktiv för utformningen av snidade lådor och smyckebutiker. När det gäller prydnad, när badrummet blandas med träet, beviljas en plastsammanhang till den andra, med vilka sammansatta plankor eller bord har tillverkats för täckning av golv (överlägsen bild) och inhemska utrymmen.

Referenser

1. University Federico II i Neapel, Italien. (s.F.). Fenolformaldehydhartser. Återhämtat sig från: Whatischemistry.Oanlig.Artikel
2. Isa Mary. (5 april 2018). Arkeologi och åldern av plast Bakelite i Brody Dump. Grönkål. Återhämtat sig från: campusarch.Msu.Edu
3. College of Science Chemical Education Division Groups. (2004). Beredningen av bakelit. Purdue University. Hämtad från: Chemed.Kem.Purdu.Edu
4. Bakelitegroup 62. (s.F.). Strukturera. Återställt från: BakeliteGroup62.WordPress.com
5. Wikipedia. (2019). Bakelit. Hämtad från: i.Wikipedia.org
6. Boyd Andy. (8 september 2016). Leo Baekeland och Bakelite. Återhämtat sig från: eh.Edu
7. NYU Tandon. (5 december 2017). Ljus, kamera, bakelit! Office of Student Affairs är värd för en rolig och informativ filmkväll. Återhämtat sig från: teknik.Nyu.Edu