Polistirol

                                               Giriş

Yüksək molekulyar birləşmələr kimyası hazırda sürətlə genişlənən  elmi fənlərdən biridir. Polimerlər müasir dövrdə insan fəaliyyətinin hər bir sahəsində istifadə olunur. Polimerlərdən hazırlanan materiallar qədim zamanlardan bəri mövcuddur. Polimer maddələr 100.000 il əvvəl məlum olsa da, sintetik materialların yaradılması 19-cu əsrin əvvəllərində başlamışdır. Qədim dövrlərdən bəri polimer materiallar insanların gündəlik həyatının bir hissəsi olmuşdur. Beləliklə, polimer birləşmələrinin çeşidinə sellüloza, yun, kətan, kartof və buğdanın əsasını təşkil edən nişasta daxildir. Təbiətdə olan bütün birləşmələr kimi, polimer maddələri də atomlardan ibarət olan fərdi molekullardan ibarətdir. Polimer maddələri təşkil edən molekulların ölçüsü və molekulyar çəkisi isə onları sadə birləşmələrdən fərqləndirir.  Molekulun ölçüsünü təyin etmək üçün çox vaxt unikal uzunluq vahidi olan angstromdan istifadə olunur. Poli-çox və meros-part iki yunan sözüdür və polimer sözünü əmələ gətirir. Kiçik molekullardan ibarət olan və etilen, asetilen qazı və s. kimi polimer əmələ gətirmə qabiliyyətinə malik olan polimerlərdən fərqli olaraq monomerlər (yunanca mono sözü “bir” mənasını verir) adlandırılır. Polimerin bütün zənciri monomerlərdən qurulur. Kütləvi bir bina yaratmaq üçün fərdi kərpiclər yığıldığı kimi, polimer yaratmaq üçün fərdi monomerlər də yığılır. Monomerlərdə fərdi molekullar arasında əlaqə zəifdir. Nəticədə monomerlər çox vaxt maye və ya qaz halında olurlar. Monomer bərk olduqda, suda və ya digər həlledicilərdə asanlıqla həll olunur. Polimer birləşmələri monomerlərdən tamamilə fərqli xüsusiyyətlərə malikdir. Bu və ya digər şəkildə polimer materiallar bütün canlıların, o cümlədən flora və vəhşi təbiətin tikinti materialıdır. Polimerlər yalnız 20-ci əsrin əvvəllərində, bu molekulları kimyəvi yolla istehsal etmək və xüsusiyyətlərini araşdırmaq mümkün olduqdan sonra fərqli maddələr kimi ayrıldı. Əsas səbəb, kiçik molekullu molekullardan fərqli olaraq, polimerlərin mürəkkəb xüsusiyyətlərə malik olmasıdır. Bu xüsusiyyətlər arasında bütün polimerlərin ən yüksək molekulyar çəkisi ən əhəmiyyətlisidir. Yüksək molekulyar mürəkkəb kimyanın yeni böyük nailiyyətlərindən biri zülallar və nuklein turşuları kimi mürəkkəb təbii bioloji polimerlərin strukturlarının öyrənilməsi və onların bir çoxunun sintezi  olmuşdur. Nəticədə, yüksək molekulyar birləşmələr kimyası sürətlə inkişaf etdi və tarixən qısa bir müddətdə 20-ci əsrin əsas elmi intizamı kimi meydana çıxdı.

Polimer zəncirləri arasındakı qısa məsafəli Van Der Vaals cazibələri materialın xüsusiyyətlərini müəyyənləşdirir. Molekullar minlərlə atomdan ibarət olduqları üçün güclü cazibə qüvvəsinə malikdirlər. Zəncirlər daha yüksək dərəcədə təsdiq əldə edə və qızdırıldıqda bir-birinin yanından sürüşə bilər (yaxud özlü-elastik və istilik izolyasiya keyfiyyətlərinin birləşməsinə görə tez deformasiyaya uğrayır). Qızdırıldıqda, polistirol və digər termoplastik polimerlər asanlıqla qəliblənə və yumşalana bilər, çünki sistem şüşə keçid temperaturundan yuxarı asanlıqla deformasiya edə bilər. Sintetik  polistirol monomerlər vasitəsilə aromatik karbohidrogen olan stiroldan əldə edilir Stirol monomerləri polimerləşdikdə , polistirol kimi tanınan əlavə bir polimer istehsal olunur.

[pic 1]

Polimerləşmə zamanı yeni karbon-karbon σ əlaqəsi  əmələ gəlir, başqa stirol monomerinin karbonu ilə birləşərək zəncir əmələ gətirir və vinil qrupunun karbon-karbon σ əlaqəsini  qırır. Sintezində yalnız bir növ monomer istifadə edildiyi üçün homopolimerdir. Polistirolun depolimerləşdirilməsi çətindir, çünki təzə yaradılmış σ əlaqəsi qırılan σ əlaqəsindən daha güclüdür. Polistirol zənciri normal olaraq bir neçə min monomerdən ibarətdir və nəticədə 100.000-400.000 q/mol molyar kütlə yaranır. Polistirol köpüklənmiş və ya bərk formada olur. Ümumi istifadə üçün polistirol kövrək, sərt və şəffafdır. Vahid çəkiyə görə bu qatran münasib qiymətə malikdir. Polistirol sərt, sərfəli plastikdir və o, aşağı ərimə nöqtəsinə, hava və su buxarına qarşı zəifdir. Ən çox istifadə edilən polimerlərdən biri hər il bir neçə milyon ton istehsal olunan polistiroldur. Polistirol təbiətcə şəffaf olsa da, rəngini dəyişdirmək üçün rəngləndiricilərdən istifadə edilə bilər. O, həm qoruyucu qablaşdırma üçün, həm də modellər, qablar, stəkanlar, butulkalar, qapaqlar, qablar və fonoqraf yazıları üçün əvəzedici material kimi, CD qutuları, tüstü detektoru korpusları  kimi müxtəlif əşyaların hazırlanmasında istifadə olunur. Elm və biotibbi tədqiqatlar polistirol Petri qablarından , sınaq boruları və mikroplitələr kimi digər laboratoriya avadanlıqlarından çox asılıdır.