البوليمر [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
تاريخ البوليمرات
فى عام 1897 قام هيلاري دي شارونيه ببدء أول مصنع لتصنيع الخيوط بناءا على السليولوز كمادة لإستبدال الحرير.
في عام 1907 قام ليو بيكيلاند باختراع أول بوليمر تصنيعي باكلايت.
في عام 1922 كان هيرمان شاودينجر أول من افترض أن البوليمرات تتكون من سلاسل طويلة من الذرات مرتبطة معا برابطة تساهمية.
كما اقترح أيضا تسمية هذه المركبات بالجزيئات الكبيرة. وقبل هذا،
كان العلماء يعتقدون أن البوليمرات هي تجمعات للجزيئات الصغيرة (تسمي غروانيات) مرتبطة معا عن طريق قوى دقيقة غير معروفة.
وقد حصل شاودينجر على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1953 م.
وقد اخترع والاس كاروثيرس أول مطاط تصنيعي نيوبرين عام 1931 م والنيلون عام 1935 م.
وحصل بول فلوري على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1974 لعمله على شكل اللف العشوائي للبوليمرات
البوليمر أو المبلمر أو المتماثر Polymer
هو مصطلح عام يستخدم في الأساس لوصف جزيء طويل.
وهذا الجزيء الطويل يتكون من وحدات بناء ووحدات متكررة مربوطين معا عن طريق روابط كيميائية.
وعملية تحويل هذه الوحدات إلى بوليمر تسمى بلمرة. وهذه الواحدات تتكون من المونومرات,
والتى غالبا ما تكون جزيئات صغيرة ذات وزن جزيئ قليل.
ويمكن أن تكون هذه المنونومرات متطابقة, أو مستبلة بمجموعة كيميائية أو أكثر.
هذه التغييرات التى تحدث في المونومرات قد تؤثر في خواص البوليمر مثل المرونة, قابلية الذوبان, أو قوة شد البوليمر. في البروتينات,
هذه التغييرات يمكن أن تجعل البوليمر القدرة على أن يكون له التركيب المناسب, بدلا من حدوث لف عشوائي "Random Coil" له.
وبالرغم من أن معظم البوليمرات تعتبر عضوية (أى أنها مبنية على سلسلة كربونية),
فإنه يوجد أيضا بوليمرات غير عضوية, وغالبا ما تكون سلاسلها مبنية على أصل من السيليكون.
ويغطى المصطلح بوليمر مدى واسع من الجزيئات, متضمنا أيضا بعض المواد مثل البروتينات والخيوط التى لها قوة شد عالية مثل خيوط كيفلر.
والأساس في التفريق بين البوليمرات والجزيئات الأخرى الكبيرة هو وجود الوحدات المتكررة (المونومرات) في سلاسل البوليمر.
ويحدث هذا خلال عملية البلمرة, والتى ترتبط فيها وحدات عديدة من المونومرات معا لتكوين سلسلة طويلة من البوليمر.
فمثلا, عملية تكون البولي إثيلين "Polyethylene or Polyethene" تتضمن تشابك ألاف الوحدات من جزيئات الإثين معا
لتكوين سلسلة لها الوحدا المتكررة -CH2- :
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
غالبا ما يتم تسمية البوليمرات على أسم المونومرات المكونة للبوليمر, فمثلا, يتم تمثيل البولي إثيلين كالتالي:
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
ولأن البوليمرات غالبا ما يتم التفرقة بينها بالمونومرات المكونة لها, فإن سلاسل البوليمرات في أى مادة لا يكون لها نفس الطول.
وهذا بعكس الجزيئات الأخرى التى تتكون من عدد معين من الذرات, ويكون لكل جزيء وزن جزييء محدد.
وإختلاف أطوال سلاسل البوليمرات لإن السلاسل تنتهى بطريقة عشوائية خلال تطور عملية البلمرة.
البروتينات ما هى إلا أحماض أمينية في شكل بوليمر. ومن دستة إلى عدة مئات من (تقريبا) أشكال المونومرات التى تكون السلسلة,
فإن التتابع الذى يتكون به البروتين يحدد خواصه ونشاطه. ولكن يوجد في هذه البروتينات ما يسمى مناطق نشيطة,
والتى تكون محاطة بما يعتقد (حتى 2003) بأنه مناطق تركيبية, والتى يكون دورها الأساسي هو إظهار هذه المنطقة/المناطق النشطة.
وعلى ذلك فإن التتابع الأصلي للحمض الأميني ليس له أهميو كبيرة, طالما أن هذه المناطق النشطة يمكن الوصول إليها بفاعلية.
وحيث ان تكون البولي إثيلين يحدث بطريقة عشوائية, فإن من يقوم بتصنيع البروتينات الحيوية والأحماض النووية
يجب أن يكون لديهم عامل حفز (مادة تقوم بتسيهل أو تعجيل التفاعل). ومنذ الخمسينيات من القرن العشرين,
كان للعوامل الحفازة دور كبير في تصنيع البوليمرات. وبوجود مزيد من التحكم في تفاعلات البلمرة, فإنه تم تصنيع بوليمرات ذات خصائص فريدة,
مثل القدرة على إصدرا ضوء ملون.
وللحصول على خصائص جيدة للبوليمر فإنه لابد من ضبط عديد من العوامل.
وهذا لأن البوليمر يتكون في الحقيقة من توزيعات من السلاسل بأطوال مختلفة,
وكل سلسلة تتكون من حصيلة المونومرات التى تؤثر على خواص البوليمر. وبعض هذه العوامل مشروحه بالأسفل.
تاريخ البوليمرات
فى عام 1897 قام هيلاري دي شارونيه ببدء أول مصنع لتصنيع الخيوط بناءا على السليولوز كمادة لإستبدال الحرير.
في عام 1907 قام ليو بيكيلاند باختراع أول بوليمر تصنيعي باكلايت.
في عام 1922 كان هيرمان شاودينجر أول من افترض أن البوليمرات تتكون من سلاسل طويلة من الذرات مرتبطة معا برابطة تساهمية.
كما اقترح أيضا تسمية هذه المركبات بالجزيئات الكبيرة. وقبل هذا،
كان العلماء يعتقدون أن البوليمرات هي تجمعات للجزيئات الصغيرة (تسمي غروانيات) مرتبطة معا عن طريق قوى دقيقة غير معروفة.
وقد حصل شاودينجر على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1953 م.
وقد اخترع والاس كاروثيرس أول مطاط تصنيعي نيوبرين عام 1931 م والنيلون عام 1935 م.
وحصل بول فلوري على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1974 لعمله على شكل اللف العشوائي للبوليمرات
البوليمر أو المبلمر أو المتماثر Polymer
هو مصطلح عام يستخدم في الأساس لوصف جزيء طويل.
وهذا الجزيء الطويل يتكون من وحدات بناء ووحدات متكررة مربوطين معا عن طريق روابط كيميائية.
وعملية تحويل هذه الوحدات إلى بوليمر تسمى بلمرة. وهذه الواحدات تتكون من المونومرات,
والتى غالبا ما تكون جزيئات صغيرة ذات وزن جزيئ قليل.
ويمكن أن تكون هذه المنونومرات متطابقة, أو مستبلة بمجموعة كيميائية أو أكثر.
هذه التغييرات التى تحدث في المونومرات قد تؤثر في خواص البوليمر مثل المرونة, قابلية الذوبان, أو قوة شد البوليمر. في البروتينات,
هذه التغييرات يمكن أن تجعل البوليمر القدرة على أن يكون له التركيب المناسب, بدلا من حدوث لف عشوائي "Random Coil" له.
وبالرغم من أن معظم البوليمرات تعتبر عضوية (أى أنها مبنية على سلسلة كربونية),
فإنه يوجد أيضا بوليمرات غير عضوية, وغالبا ما تكون سلاسلها مبنية على أصل من السيليكون.
ويغطى المصطلح بوليمر مدى واسع من الجزيئات, متضمنا أيضا بعض المواد مثل البروتينات والخيوط التى لها قوة شد عالية مثل خيوط كيفلر.
والأساس في التفريق بين البوليمرات والجزيئات الأخرى الكبيرة هو وجود الوحدات المتكررة (المونومرات) في سلاسل البوليمر.
ويحدث هذا خلال عملية البلمرة, والتى ترتبط فيها وحدات عديدة من المونومرات معا لتكوين سلسلة طويلة من البوليمر.
فمثلا, عملية تكون البولي إثيلين "Polyethylene or Polyethene" تتضمن تشابك ألاف الوحدات من جزيئات الإثين معا
لتكوين سلسلة لها الوحدا المتكررة -CH2- :
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
غالبا ما يتم تسمية البوليمرات على أسم المونومرات المكونة للبوليمر, فمثلا, يتم تمثيل البولي إثيلين كالتالي:
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
ولأن البوليمرات غالبا ما يتم التفرقة بينها بالمونومرات المكونة لها, فإن سلاسل البوليمرات في أى مادة لا يكون لها نفس الطول.
وهذا بعكس الجزيئات الأخرى التى تتكون من عدد معين من الذرات, ويكون لكل جزيء وزن جزييء محدد.
وإختلاف أطوال سلاسل البوليمرات لإن السلاسل تنتهى بطريقة عشوائية خلال تطور عملية البلمرة.
البروتينات ما هى إلا أحماض أمينية في شكل بوليمر. ومن دستة إلى عدة مئات من (تقريبا) أشكال المونومرات التى تكون السلسلة,
فإن التتابع الذى يتكون به البروتين يحدد خواصه ونشاطه. ولكن يوجد في هذه البروتينات ما يسمى مناطق نشيطة,
والتى تكون محاطة بما يعتقد (حتى 2003) بأنه مناطق تركيبية, والتى يكون دورها الأساسي هو إظهار هذه المنطقة/المناطق النشطة.
وعلى ذلك فإن التتابع الأصلي للحمض الأميني ليس له أهميو كبيرة, طالما أن هذه المناطق النشطة يمكن الوصول إليها بفاعلية.
وحيث ان تكون البولي إثيلين يحدث بطريقة عشوائية, فإن من يقوم بتصنيع البروتينات الحيوية والأحماض النووية
يجب أن يكون لديهم عامل حفز (مادة تقوم بتسيهل أو تعجيل التفاعل). ومنذ الخمسينيات من القرن العشرين,
كان للعوامل الحفازة دور كبير في تصنيع البوليمرات. وبوجود مزيد من التحكم في تفاعلات البلمرة, فإنه تم تصنيع بوليمرات ذات خصائص فريدة,
مثل القدرة على إصدرا ضوء ملون.
وللحصول على خصائص جيدة للبوليمر فإنه لابد من ضبط عديد من العوامل.
وهذا لأن البوليمر يتكون في الحقيقة من توزيعات من السلاسل بأطوال مختلفة,
وكل سلسلة تتكون من حصيلة المونومرات التى تؤثر على خواص البوليمر. وبعض هذه العوامل مشروحه بالأسفل.