Baquelita -structuur, eigenschappen, verkrijgen en toepassingen

De bakeliet Het is een polymere hars van fenol en formaldehyde, wiens exacte en chemische definitie die van een polyaxibenzethyleenglycolhydroxide is. De opkomst en commercialisering van dit materiaal betaalde het begin van het plastic tijdperk; Hij bezet en maakte deel uit van symfines van thuisobjecten, cosmetica, elektrische en zelfs oorlog.

Zijn naam kwam van zijn uitvinder: de Amerikaanse chemicus geboren in België, Leo Baekeland, die in 1907 de productie en verbetering van dit polymeer bereikte; En vond toen generaal Bakelite Company in 1910. In eerste instantie bestond de baqueliet bij het wijzigen van de betrokken fysieke variabelen uit een sponsachtige en fragiele vaste stof van weinig waarde.

Retro -telefoon gemaakt met het Baquelita -polymeer. Bron: Pexels.

Na acht jaar werk in het laboratorium slaagde hij erin Thermostabiel, Met een waardezaal na zijn eigenschappen. Het was zo dat Baquelita andere plastic materialen van natuurlijke oorsprong verving; Het eerste puur kunstmatige polymeer werd geboren.

Tegenwoordig is het echter vervangen door andere kunststoffen en wordt het voornamelijk gevonden in accessoires of objecten van de twintigste eeuw. De superieure beeldtelefoon wordt bijvoorbeeld gevormd door Baquelita, zoals veel objecten van een zwarte kleur vergelijkbaar met deze, of van barnsteen- of witte kleuren (lijken op het ivoor) uiterlijk).

[TOC]

Baquelita -structuur

Opleiding

Vorming van een driedimensionale netwerkstructuur van fenol-formaldehyde polymeer, het baqueliet. Bron: Mache [Public Domain].

Baquelita gedefinieerd als een polymere hars van fenol en formaldehyde, dan moeten beide moleculen hun structuur vormen, op een of andere manier verenigd; Anders zou dit polymeer nooit zijn karakteristieke eigenschappen hebben uitgedrukt.

Het fenol bestaat uit een OH -groep die rechtstreeks aan een benzeenring is gekoppeld; Terwijl het formaldehyde een molecuul van o = cho is₂ of ch₂O (bovenste afbeelding). Het fenol is rijk aan elektronen, omdat oh, hoewel het de elektronen naar zichzelf aantrekt, ook samenwerkt in zijn verhuizing door de aromatische ring.

Kan u van dienst zijn: equivalent gewicht

Rijk aan elektronen, kun je aanvallen ondervinden van een elektrofiel (oren van elektronen); Zoals bijvoorbeeld, Cho's Molecule₂OF.

Afhankelijk van of het medium zuur is (h⁺) of basic (oh^-), de aanval kan elektrofylisch zijn (de formaldehyde valt het fenol aan) of nucleofiel (het fenol valt de formaldehyde aan). Maar uiteindelijk, Cho₂Of vervang een H van het fenol om een ​​methylolgroep te worden, -CH₂Oh; -Ch₂Oh₂⁺ In zuur medium of -ch₂OF^- In basismedium.

Uitgaande van half zuur, de -ch₂Oh₂⁺ verliest een watermolecuul tegelijkertijd dat de elektrofylische aanval van een tweede fenolische ring optreedt. Een methyleenbrug wordt vervolgens gevormd, -CH₂- (blauw in de afbeelding).

Ortho en voor

De methyleenbrug verbindt geen twee fenolische ringen in willekeurige posities. Als de structuur wordt waargenomen, kan worden geverifieerd dat de vakbonden worden gevonden in aangrenzende en tegengestelde posities voor de OH -groep; Dit zijn respectievelijk orthoposities en voor respectievelijk. Vervolgens komen substituties of aanvallen op de O. uit de fenolring op in deze posities.

Netwerk drie -dimensionaliteit

De koolstof van methylische bruggen onthouden chemische hybridisaties³; Daarom is het een tetraëder die zijn banden of onder hetzelfde vlak plaatst. Bijgevolg liggen de ringen niet in hetzelfde vlak en hebben hun gezichten verschillende oriëntaties in de ruimte:

Baquelita's drie -dimensionale structuursegment. Bron: Wikimedia Commons.

Aan de andere kant, wanneer substituties alleen optreden in posities -orto, wordt een polymere ketting verkregen. Maar naarmate het polymeer groeit door posities -is een soort gaas of drie -dimensionaal netwerk van fenolische ringen vastgesteld.

Kan u van dienst zijn: polymeren

Afhankelijk van de omstandigheden van het proces, kan het netwerk een "gezwollen morfologie" aannemen, ongewenst voor plastic eigenschappen. Hoe compacter, hoe beter uw prestaties zullen zijn.

Eigenschappen

Met Baquelita dan als een netwerk van fenolringen verenigd door methylische bruggen, kan de reden voor zijn eigenschappen worden begrepen. De belangrijkste worden hieronder vermeld:

-Het is een thermostabiel polymeer; dat wil zeggen, eenmaal gestold, kan het niet worden gevormd door warmte, zelfs meer cake krijgen.

-De gemiddelde moleculaire massa is meestal erg hoog, waardoor Baquelita -stukken aanzienlijk zwaarder zijn in vergelijking met die van andere kunststoffen van dezelfde grootte.

-Wanneer het wrijft en zijn temperatuur verhoogt, geeft het een karakteristieke formaldehydegeur af (organoleptische herkenning).

-Eenmaal gevormd, en omdat het een thermostabiel plastic is, behoudt het zijn vorm en verzet het het corrosieve effect van bepaalde oplosmiddelen, temperatuur toeneemt en krassen.

-Het is een slechte geleider van warmte en elektriciteit.

-Het straalt een karakteristiek geluid uit wanneer twee stukken Baquelita worden geraakt, wat helpt om het kwalitatief te identificeren.

-Nieuw gesynthetiseerd heeft harsachtige consistentie en is bruin. Wanneer het stolt, verwerft het verschillende tinten bruin, totdat het zwart is. Afhankelijk van wat is gevuld (asbest, hout, papier, enz.) U kunt kleuren presenteren die variëren van wit tot geel, bruin of zwart.

Het verkrijgen van

Om de Baquelita te verkrijgen, is een reactor eerst vereist wanneer het fenol wordt gemengd (puur of van de hulla -teer) en een geconcentreerde formaldehyde -oplossing (bij 37%), waarbij een molaire verhouding/formaldehyde -verhouding gelijk is aan 1. De polymerisatiereactie begint via condensatie (omdat water wordt vrijgegeven, een klein molecuul).

Het mengsel wordt vervolgens verwarmd met agitatie en in aanwezigheid van een zure katalysator (HCl, ZnCl₂, H₃Po₄, enz.) of Basic (NH₃)). Een bruine hars wordt verkregen waaraan meer formaldehyde wordt toegevoegd en onder druk rond 150 ° C wordt verwarmd.

Kan u van dienst zijn: specifiek volume

Later is de hars om te koelen en te stollen in een container of schimmel, vergezeld naast het vulmateriaal (al genoemd in de vorige sectie), die een bepaald type textuur en gewenste kleuren bevordert.

Toepassingen

Plastic houten planken. Bron: Varunjaran bij Engelse Wikipedia [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0)]

Baquelita is het plastic van Antonomasia van de eerste helft en de mid -twentieth eeuw. De telefoons, de opdrachtvakken, de schaakstukken, het handvat van de deuren van de voertuigen, de dominostenen, de zwembadballen; Elk object dat constant wordt onderworpen aan milde effecten of bewegingen zijn gemaakt van Baquelita.

Omdat het een slechte geleider van warmte en elektriciteit was, werd het gebruikt als een isolerend plastic in circuitboxen, als een onderdeel van radio, bol, vliegtuigen en allerlei onmisbare artefacten tijdens de wereldoorlogen.

De solide consistentie was aantrekkelijk genoeg voor het ontwerp van gesneden dozen en juwelierszaken. In termen van versiering, wanneer de badkamer wordt gemengd met het hout, wordt een plastic context verleend aan de tweede, waarmee samengestelde planken of tafels zijn vervaardigd voor de dekking van de vloeren (superieur beeld) en huishoudelijke ruimtes.

Referenties

1. Universiteit Federico II van Napels, Italië. (S.F.)). Fenol-formaldehyde harsen. Hersteld van: WhatSchemistry.Omzeilen.Item
2. Isa Mary. (5 april 2018). Archeologie en de leeftijd van kunststoffen bakeliet in de Brody Dump. Boerenkool. Hersteld van: campusarch.MSU.Edu
3. Groepen voor chemische onderwijsgroepen van het College of Science Chemical Education. (2004). De voorbereiding van Bakeliet. Purdue universiteit. Opgehaald uit: Chemed.Chem.Purdue.Edu
4. Bakelitegroup 62. (S.F.)). Structuur. Hersteld van: bakelitegroup62.WordPress.com
5. Wikipedia. (2019). Bakeliet. Opgehaald uit: in.Wikipedia.borg
6. Boyd Andy. (8 september 2016). Leo Baekeland en Bakelite. Hersteld van: uh.Edu
7. NYU Tandon. (5 december 2017). Lightts, camera, bakeliet! Het Office of Student Affairs organiseert een leuke en informatieve filmavond. Hersteld van: engineering.NYU.Edu