如果你曾经制作过长纸链,你就已经有了聚合物的视觉图像。这个词来自希腊语聚,意思是“很多”,还有mero,意思是“部分”。将两者结合起来,你就得到了“许多部分”。聚合物最简单的定义是由许多小分子组成的长链,称为单体【来源:拉森].
虽然纸链只是聚合物的简单图像,但在实际应用中,聚合物有更大的用途。它们是日常生活中使用的许多物品的组成部分:塑料容器、尼龙制品、橡胶轮胎等等。
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要了解聚合物,我们首先需要了解单体,单体是一个能够与至少两个其他单体结合的分子。加入的过程被调用聚合在这种情况下,两个相同或不同类型的分离分子通过共享电子对结合在一起。这种结合形成共价键[来源:拉森].
当单体与其他单体通过共价键结合时,就会形成更大的分子,称为聚合物。聚合物这个词表示任何未指定数目的单体单元,即大于1的任意数量[来源:大英百科全书].
由单体形成的键的数量决定了聚合物的化学结构。如果一个单体只与另外两个分子成键,其结果就是链状结构。如果它与三个或更多的分子结合,就可以形成三维的、交联的结构[来源:我们创新].
聚合物可以自然产生,或者我们可以制造它们。天然聚合物的两个常见例子是定义生命的基本化学物质:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。其他自然生成的聚合物包括丝、羊毛、头发、指甲、脚趾甲、纤维素和蛋白质。
人造聚合物通常被称为塑料;它们可以被塑造成不同的形式,有许多家庭和工业用途。大多数合成聚合物来源于石油,不同类型的聚合物包括尼龙、聚乙烯、聚酯、人造丝、特氟隆和环氧树脂。你每天遇到的塑料或橡胶物品都是一种聚合物[来源:拉森].
人造聚合物的起源可以追溯到中美洲以及古阿兹特克人、奥尔梅克人和玛雅人,他们都将植物中的天然乳胶与牵牛花葡萄藤的汁液结合在一起,制成了一种橡胶[来源:考夫曼].由此产生的橡胶比易碎的乳胶更柔韧,并被用于制作凉鞋和礼仪游戏的球。大约在中美洲人开始玩球的3000年后,Charles Goodyear将天然橡胶和硫磺结合在一起,创造了硫化橡胶,一种至今仍很流行的聚合物质——你可能会从汽车轮胎的品牌中认出固特异的名字。
当你开始你的一天时,停下来思考一下你周围的所有结构。很难相信,一个塑料柠檬水容器、智能手机的外壳或带你去你需要去的地方的轮胎,都是微小的单个单体结合在一起形成聚合物的结果。人多力量大,对吧?
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