Polime là gì? Những ứng dụng của polime trong đời sống

Polime được tìm thấy ở đa số các mặt hàng gia dụng, vật liệu xây dựng, đồ chơi,… Đây là được xem nguyên liệu quan trọng và không thể thiếu trong nhiều ngành nghề thuộc các lĩnh vực khác nhau. Hãy cùng Tân Trường Thịnh tìm hiểu rõ hơn về Polime và những ứng dụng của polime trong đời sống qua bài viết dưới đây.

I. Polime là gì?

Polime là những hợp chất có khối lượng phân tử lớn và cấu trúc của chúng gồm những mắt xích cơ bản được lặp đi lặp lại nhiều lần. Các mắt xích này được nối với nhau bằng liên kết cộng hóa trị, có nghĩa là hai hoặc nhiều phân tử sẽ nối với nhau vì có chung một cặp electron với những phân tử thường có khối lượng thấp hơn tương tự được gọi là Oligomer.

II. Phân loại polime

Hiện này, polime được chia thành các loại phổ biến như sau: 

• Polyme tự nhiên gồm có những loại sau: Protein, tinh bột, ADN, ARN, dầu mỏ, khí tự nhiên…
• Polime nhân tạo gồm có polietilen, tơ nilon, cao su buna…

Ngoài ra, Polymer còn được chia thành Polymer trùng hợp và trùng ngưng, Polime mạch phân nhánh, mạch không phân nhánh  và mạch không gian…

III. Tính chất hóa học và vật lý của vật liệu polime

Hãy cùng tìm hiểu những tính chất vật lý và hóa học của Polime qua những thông tin sau:

1. Tính chất vật lý của Polime

Polime tồn tại ở dạng thể rắn, không bay hơi, không có nhiệt độ nóng chảy cụ thể mà thay vào đó sẽ nóng chảy ở một khoảng nhiệt độ khá rộng. Khi nóng chảy, đa số Polime sẽ cho ra loại chất lỏng nhớt, khi để nguội chất lỏng này sẽ rắn lại và trở thành một chất nhiệt dẻo. 

Một số khác khi đun sẽ không nóng chảy mà bị phân hủy còn được gọi là chất nhiệt rắn. Phần lớn các loại Polime không tan được trong nước hoặc những dung môi thông thường.

2. Tính chất hóa học của Polime

Có ba phản ứng hóa học mà Polime có thể tham gia đó chính là phản ứng giữ nguyên mạch, phản ứng phân ngắt mạch và phản ứng tăng mạch cacbon.

• Phản ứng giữ nguyên mạch

Các Polime có liên kết đôi ở trong mạch hay các nhóm chức ngoại mạch thì chúng có thể tham gia trực tiếp vào các phản ứng đặc trưng của liên kết đôi cũng như nhóm chức đó.

• Phản ứng phân cắt mạch

Polime trùng hợp sẽ bị nhiệt phân ở nhiệt độ phù hợp để có thể tạo ra các đoạn ngắn. Cuối cùng sẽ tạo thành monome ban đầu. Lý do mà phản ứng này xảy ra là vì chúng có các nhóm chức bên trong mạch dễ bị thủy phân. Hoặc một số loại khác sẽ bị oxy hóa cắt mạch.

• Phản ứng tăng mạch

Ở điều kiện thích hợp nhất thì các mạch Polime có thể liên kết với nhau để tạo nên mạch dài hơn hoặc tạo thành các mạng lưới.

IV. Những đặc điểm đặc trưng của polime

Mỗi loại Polime đều có những đặc điểm, đặc tính riêng biệt khác nhau nhưng tất cả Polime đều có những đặc điểm chung sau đây:

• Khả năng tái chế cao và An toàn với các loại hóa chất

Một vài các chất lỏng như dung dịch làm sạch hoặc chất tẩy rửa,… đều được đựng trong các vật dụng làm từ Polime mà không gây ra bất kỳ ảnh hưởng nào.

• Không dẫn nhiệt, dẫn điện và Khả năng chịu nhiệt cao

Hầu hết chúng được sử dụng để làm dây điện, ổ cắm, thiết bị,… để cách nhiệt, cách điện. Bên cạnh đó, polime còn có thể chịu nhiệt cao nên được dùng để sản xuất các dụng cụ và vật liệu làm bếp.

• Đa dạng màu sắc

Polime là chất liệu được dùng để thay thế cho sợi bông, lụa,… hay các chất liệu như đá, sứ, cẩm thạch,… Polime còn có thể được tái tạo thành các màu sắc khác nhau.

V. Ứng dụng phổ biến của Polime trong đời sống

Polime đóng vai trò quan trọng đối với các ngành nghề và lĩnh vực khác nhau nhưng phổ biến nhất là được dùng để sản xuất các vật dụng trong đời sống thường ngày như các loại ống dẫn điện, áo mưa và các mặt hàng công nghiệp.

Polime dẻo còn được sử dụng rộng rãi nhằm mục đích thay thế cho một số sản phẩm ví dụ như một số sản phẩm làm từ vải, da, gỗ, kim loại hoặc thủy tinh. Với những đặc điểm như nhẹ, bền, khó vỡ và có nhiều màu sắc đa dạng. 

Ngoài ra, hợp chất này được ứng dụng để nghiên cứu và thay thế cho các sản phẩm khác nhau. 

VI. Polime xuất hiện ở đâu?

1. Trong tự nhiên

Trong tự nhiên thì Cellulose là loại Polime phổ biến nhất, là một hợp chất hữu cơ có thể được tìm thấy trong thành của tế bào thực vật, cùng với một số loại Polime khác như DNA, RNA, tóc, móng tay, móng chân, protein, lụa.

2. Trong cuộc sống hàng ngày

Polime tổng hợp và nhân tạo bao gồm như Polyetylen – là loại nhựa được sử dụng trong sản xuất như hộp đựng đồ và túi mua sắm, Polystyrene là vật liệu được dùng để gói ly sử dụng một lần và gói đậu phộng. Các đồ dùng được làm từ nhựa và cao su chúng ta sử dụng hằng ngày cũng là một dạng của Polime.

VII. Một số phương pháp được dùng để điều chế polime

1. Phản ứng trùng hợp

Polime được tạo thành từ phản ứng kết hợp nhiều monome của cùng một chất.  Với phương trình phản ứng sau: 

•  nCH2=CH-CH=CH2 → (-CH2-CH=CH-CH2-)n

2. Phản ứng trùng ngưng

Đây là phản ứng kết hợp nhiều monome tạo thành Polime và một sản phẩm phụ khác (chủ yếu là nước), với điều kiện các monome phải có hai nhóm chức có khả năng tách nước.

Phương trình phản ứng:

• n H-NH-(CH2)5-CO-OH → (-NH-(CH2)5-CO-)n + nH2O
• n p-HO-CO-C6H4-CO-OH + n-H-OCH2-CH2O-H → (-CO-C6H4-CO-OCH2-CH2O-)n + 2nH2O

3. Phản ứng trùng – cộng hợp

Phản ứng trùng – cộng hợp là quá trình các monome kết hợp và tạo thành một monome chính nhờ phản ứng cộng và một trong hai chất ít nhất phải có liên kết đôi. Các monome được tạo ra sẽ kết hợp với nhau tạo thành Polime hoàn chỉnh.

VII. Polime tác động như thế nào đến con người và môi trường?

Mặc dù, Polime được ứng dụng rất cao trong đời sống hiện nay nhưng bên cạnh đó Polime cũng tác động trực tiếp đến con người và môi trường như: 

– Việc tạo ra khí CO2 trong quá trình sản xuất Polime làm tăng sự biến đổi khí hậu, hiệu ứng nhà kính và ảnh hưởng đến môi trường như: hạn hán, lũ lụt, nước biển dâng cao.

– Các chất phụ gia được thêm vào trong sản xuất để tạo ra Polime nhân tạo gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của con người như: tổn thương các cơ quan sinh dục nam, tổn thương và thoái hóa các thần kinh ngoại biên,…v.v.

– Sự tồn tại của Polime trong nước và đất sẽ ngăn chặn quá trình trao đổi oxy làm xói mòn, sạt lở đất, cây sẽ mất đi chất dinh dưỡng khiến cây cối sinh trưởng kém, sinh vật biển sẽ chết nếu ăn phải chất thải,…

– Polime tồn tồn tại trong đất và nước sẽ ngăn chặn quá trình trao đổi oxy làm sạt lở, xói mòn đất, không giữ được các chất dinh dưỡng cho cây khiến cây cối sinh trưởng kém, các loài sinh vật biển có thể bị thương hoặc chết do ăn phải chất thải,…v.v.

– Các Polime tồn tại dưới dạng bao bì plastic gây tắc nghẽn kênh rạch, ao hồ, cống thoát nước làm ứ đọng nước và ô nhiễm môi trường. Các sản phẩm từ Polime khi đốt sẽ gây hại cho sức khỏe và ô nhiễm môi trường.

Bài viết trên Tân Trường Thịnh đã tổng hợp tất cả các thông tin hữu ích về Polime. Bên cạnh những ứng dụng phổ biến nhưng Polime cũng có những ảnh hưởng xấu đến môi trường và sức khỏe. Vì vậy cần phải sử dụng và tái chế hợp lý các loại vật dụng từ chất liệu này.