1. "Жоғары молекулалық қосылыстар химиясы"пәніне кіріспе

Natural polymer

• Целлюлоза (клетчатка) — природный полимер полисахарид, принадлежащий к классу углеводов. Это прочное волокнистое вещество, из которого состоит опорная ткань всех растительных клеток. Макромолекула целлюлозы (С6Н10О5)n построена из многократно повторяющихся структурных звеньев — остатков b­глюкозы (остатком глюкозы называется то, что остается от ее молекулы после отсоединения молекулы воды).

• Cellulose (fiber) is a natural polymer polysaccharide belonging to the class of carbohydrates. It is a strong fibrous substance that makes up the supporting tissue of all plant cells. The macromolecule of cellulose (C6H10O5)n is constructed from repeatedly repeated structural links-glucose residues (glucose residue is
• what remains of its molecule after the
• water molecule is detached).

• Растения, из которых получают растительные волокна: 1 – лен; 2 – хлопчатник: а – цветущая ветвь; б – плод (коробочка

• The plants from which the vegetable fiber: 1-flax; 2-cotton: a-flowering branch; b-fruit (box

• Natural rubber is a polymer of isoprene, which is made from latex-the juice of some tropical trees, mainly Brazilian hevea, native to South America, India, Africa and Ceylon. Latex is a colloidal system. When adding acids to latex or when heating, the Sol stability is broken, and the rubber falls out as a precipitate, which is dried, rolled and cut into sheets.Very large rubber molecules with a length of about 8 microns are not stretched into a thread, but are twisted into a ball, so the rubber has a high elasticity.Rubber was long known to the Indians of South America, who made it into water vessels, balls for games, and cast galoshes on their own feet. Rubber they called "Kochu", which means tears of the tree. In Europe, rubber became famous at the end of the XV century, after the return of Columbus from America, who brought as overseas curiosities galoshes and balls of the Indians.
• Натуральный каучук — полимер изопрена, который производится из латекса — сока некоторых тропических деревьев, главным образом гевеи бразильской, произрастающей в Южной Америке, Индии, Африке и на Цейлоне.
• Латекс — это коллоидная система. При добавлении к латексу кислот или при нагревании устойчивость золя нарушается, и каучук выпадает в виде осадка, который высушивают, вальцуют и нарезают листами. Очень крупные молекулы каучука длиной около 8 мкм не вытянуты в нитку, а закручены в клубок, поэтому каучук имеет высокую эластичность.
• Каучук был давно известен индейцам Южной Америки, которые делали из него сосуды для воды, мячи для игр и отливали на собственных ногах калоши. Каучук они называли «каочу», что в переводе означает слезы дерева. В Европе каучук стал известен в конце XV века, после возвращения Колумба из Америки, который привез в качестве заморских диковинок калоши и мячи индейцев.

• добыча латекса из гевеи

• Rubber is elastic and strong, but it hardens in the cold, melts when heated, absorbs water, and dissolves in gasoline and some other organic solvents. Only in the 40s of the XIX century, rubber began to be made from rubber, after Charles Goodear discovered that as a result of heating with sulfur, rubber hardens, turning into a strong, heat-resistant and water-insoluble material-rubber. The process of interaction of rubber with sulfur at 120150 °C is called vulcanization. In this case, sulfur atoms are attached to rubber molecules at the site of double bonds, "stitching" the molecular chains of rubber into a continuous three-dimensional grid system.
• Каучук эластичен и прочен, но он затвердевает на морозе, расплавляется при нагревании, впитывает воду, а также растворяется в бензине и некоторых других органических растворителях.Только в 40­х годах XIX века из каучука начали делать резину, после того как Чарльз Гудеар обнаружил, что в результате нагревания с серой каучук твердеет, превращаясь в прочный, теплостойкий и нерастворимый в воде материал — резину. Процесс взаимодействия каучука с серой при 120­150 °C называется вулканизацией. При этом атомы серы присоединяются к молекулам каучука по месту двойных связей, «сшивая» молекулярные цепи каучука в непрерывную трехмерную сетчатую систему.

• Lignin is a chemically unstable substance: under the influence of light, moisture, oxygen and heat, it is destroyed, resulting in plant fibers containing lignin, lose strength and darken. Unlike cellulose, lignin dissolves in dilute acids and alkalis. This property of lignin is used in the production of cellulose from wood, straw, reeds and other plant tissues. The structure of lignin is complex and has not yet been sufficiently studied. It is known that lignin is a natural polymer, the structural link of which is a residue of βoxiconiferyl aromatic alcohol. Lignification (death) of plant cells is associated with the appearance of lignin in them.Cellulose derivatives are alkaline cellulose, cellophane, carboxymethylcellulose, nitro, and acetylcellulose.
• Лигнин — вещество химически неустойчивое: под влиянием света, влаги, кислорода и тепла оно разрушается, вследствие чего растительные волокна, содержащие лигнин, теряют прочность и темнеют. В отличие от целлюлозы, лигнин растворяется в разбавленных кислотах и щелочах. Это свойство лигнина используется в производстве целлюлозы из древесины, соломы, тростника и других растительных тканей. Строение лигнина сложно и еще недостаточно изучено. Известно, что лигнин — природный полимер, структурным звеном которого является остаток β­оксикониферилового ароматического спирта. Одревеснение (отмирание) растительных клеток связано с появлением в них лигнина.
• Производными целлюлозы являются щелочная целлюлоза, целлофан, карбоксиметилцеллюлоза, нитро­ и ацетилцеллюлоза.

• Nitrocellulose is available in three types: alcohol-soluble, colloxylin and pyroxylin.Alcohol-soluble nitrocellulose is a mononitrocellulose used for the production of colorless, transparent, very strong alcohol lacquers.Colloxylin is a dinitrocellulose, that is, a product in which only two of the three alcohol hydroxyls of each structural link of the cellulose molecule interact with nitric acid. Colloxylin is well soluble in an alcohol-ester mixture, amyl acetate and other acetic acid esters, acetone, formalglicol, and similar organic solvents. It is used for the production of film, photographic substrates, lacquers and paints. An alcohol-ester solution of nitrocellulose, called collodion, is used in medicine. Nitrocellulose mixed with camphor (plasticizer), known as the plastic mass of the celluloid. Nitrocellulose is very flammable.Pyroxylin, or trinitrocellulose (a complete ester of cellulose and nitric acid), is poorly soluble in organic solvents. It is used as an explosive - smokeless gunpowder.
• Нитроцеллюлоза выпускается трех видов: спирторастворимая, коллоксилин и пироксилин.
• Спирторастворимая нитроцеллюлоза — это мононитроцеллюлоза, применяемая для изготовления бесцветных, прозрачных, очень прочных спиртовых лаков.
• Коллоксилин — это динитроцеллюлоза, то есть продукт, в котором из трех спиртовых гидроксилов каждого структурного звена молекулы целлюлозы взаимодействуют с азотной кислотой только два. Коллоксилин хорошо растворяется в спирто­эфирной смеси, амилацетате и других сложных эфирах уксусной кислоты, ацетоне, формальгликоле и тому подобных органических растворителях. Применяется для изготовления кинопленки, фотоподложки, лаков и красок. Спиртоэфирный раствор нитроцеллюлозы, называемый коллодием, применяется в медицине. Нитроцеллюлоза, смешанная с камфорой (пластификатором), известна как пластическая масса — целлулоид. Нитроцеллюлоза очень огнеопасна.
• Пироксилин, или тринитроцеллюлоза (полный эфир целлюлозы и азотной кислоты), плохо растворяется в органических растворителях. Применяется как взрывчатое вещество — бездымный порох.

• Acetylcellulose is a transparent colorless non-flammable substance. It is soluble in acetic acid esters, acetone and dichlorohydrin, and insoluble in an alcohol-ether mixture. Acetylcellulose is used to produce non-flammable transparent films and plates used for the production of visual aid albums and to give prints a gloss by pressing — lamination, as well as as a basis for the production of small-scale offset printing plates and, finally, as a non-flammable photographic substrate.Complex acidic mixed cellulose esters of acetic and phthalic acids (acetophthalates) or acetic and succinic acids (acetosuccinates) are used as photopolymers in the production of high-print forms
• Ацетилцеллюлоза — прозрачное бесцветное негорючее вещество. Растворяется в сложных эфирах уксусной кислоты, ацетоне и дихлоргидрине, в спиртоэфирной смеси нерастворима. Ацетилцеллюлоза используется для получения негорючих прозрачных пленок и пластин, применяемых для изготовления альбомов наглядных пособий и для придания оттискам глянцевости путем припрессовки — ламинирования, а также в качестве основы для изготовления малотиражных офсетных печатных форм и, наконец, как негорючая фотоподложка.
• Сложные кислые смешанные эфиры целлюлозы уксусной и фталевой кислот (ацетофталаты) или уксусной и янтарной кислот (ацетосукцинаты) применяются в качестве фотополимеров при изготовлении форм высокой печати

• Starch, as well as cellulose, is a natural polymer-polysaccharide belonging to the class of carbohydrates and corresponding to the molecular formula (C6H10O5) n, but the structural link in the molecular chain of starch is the aglucose residue. Every two aglucose residues in the starch form a residue of maltose disaccharide, which is the geometric isomer of cellobiose.Starch contains two polysaccharide fractions: amylose and amylopectin. Potato starch is rich in amylose, and corn (maize) starch is rich in amylopectin. Amylose dissolves well in water, amylopectin-poorly. This explains the poor dissolution and higher gelatinization temperature of maize starch.
• Крахмал, так же как и целлюлоза, является природным полимером — полисахаридом, принадлежащим к классу углеводов и соответствующим молекулярной формуле (С6Н10O5)n, но структурным звеном молекулярной цепи крахмала является остаток α­глюкозы. Каждые два остатка α­глюкозы в крахмале образуют остаток дисахарида мальтозы, которая является геометрическим изомером целлобиозы.
• Крахмал содержит две фракции полисахаридов: амилозу и амилопектин. Амилозой богат картофельный крахмал, амилопектином — кукурузный (маисовый). Амилоза растворяется в воде хорошо, амилопектин — плохо. Этим и объясняется плохое растворение и более высокая температура клейстеризации маисового крахмала.

• Крахмал используется в полиграфии в качестве переплетного клея (клейстера), в бумажном производстве — для проклейки бумаги.

• Proteins include bone collagen, milk casein, chicken egg albumin, blood globulin, and other substances that consist of amino acid residues connected by amide groups-NH-CO-in long polypeptide molecular chains, that is, in protein molecules. The end groups of these chains (molecules) are, on the one hand, amino groups, and on the other — a carboxyl group.During hydrolysis, the protein molecule first breaks down into peptides, that is, into protein compounds with a lower molecular weight, and then into amino acids. When the carboxyl groups of protein molecules interact with salts of polyvalent metals, such as chromium and aluminum, there is a loss of solubility — protein hardening. Well sadulleva proteins formalin and hexamine

• К белкам относятся коллаген костей, казеин молока, альбумин куриных яиц, глобулин крови и другие вещества, которые состоят из остатков аминокислот, соединенных между собой амидными группами —NH—СО— в длинные полипептидные молекулярные цепи, то есть в белковые молекулы. Концевыми группами этих цепей (молекул) являются, с одной стороны, аминогруппы, а с другой — карбоксильная группа.
• При гидролизе белковая молекула сперва распадается на пептиды, то есть на белковые соединения с меньшей молекулярной массой, а затем на аминокислоты. При взаимодействии карбоксильных групп белковых молекул с солями поливалентных металлов, например хрома и алюминия, наблюдается потеря растворимости — задубливание белков. Также хорошо задубливают белки формалин и уротропин

Synthetic polymer

• Сегодня нейлоны относятся к числу наиболее распространенных полимеров. В 1935 году группа ученых под руководством Доктора Волласа Каротерза в фирме Du Pont разработала материал, состоящий из водорода, азота, кислорода и углерода. Ученые пытались найти материал, аналогичный по качественным характеристикам шелку. Открытие было сделано случайно: разогрев смесь каменноугольной смолы, воды и этилового спирта, ученые обнаружили, что получилось "нечто" — волокно, похожее на шелк, прозрачное и очень прочное. Название этого волокна появилось позже, в 1939 году на Всемирной ярмарке в Нью Йорке - "NYlon" ("нейлон" или "найлон") - по первым буквам названия города New York.

• Today, nylons are among the most common polymers. In 1935, a group of scientists led by Dr. vollas Carothers at Du Pont developed a material consisting of hydrogen, nitrogen, oxygen, and carbon. Scientists tried to find a material similar in quality to silk. The discovery was made by accident: heating a mixture of coal tar, water and ethyl alcohol, scientists found that they got "something" - a fiber similar to silk, transparent and very strong. The name of this fiber appeared later, in 1939 at the world's fair in new York - "NYlon" ("nylon" or "nylon") - after the first letters of the name of the city of New York.

Light-emitting polymers Светоизлучающие полимеры

• Компания Frost & Sullivan в своем исследовании прогнозирует, что мировой рынок органических светоизлучающих полимеров (СИП), светящихся разными цветами под воздействием тока невысокого напряжения, вырастет с текущего уровня в 3 млн долларов до 700 млн к 2005. Огромный потенциал СИП в производстве гибких и практичных ультратонких пластиковых дисплеев сейчас изучается производителями дисплеев и полимеров.

• In its research, Frost & Sullivan predicts that the global market for organic light-emitting polymers (SIPS) that glow in different colors under the influence of low-voltage current will grow from the current level of $ 3 million to $ 700 million by 2005. The huge potential of m & a in the production of flexible and practical ultra-thin plastic displays is now being studied by display and polymer manufacturers.