พอลิเมอร์แบบเส้น กิ่ง ร่างแห

พอลิเมอร์ (Polymer) คือ สารประกอบที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่และมีมวลโมเลกุลมากประกอบด้วย หน่วยเล็ก ๆ ของสารที่อาจจะเหมือนกันหรือต่างกันมาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโคเวเลนต์ ซึ่งหน่วยเล็ก ๆ ของสารในพอลิเมอร์นั้นเรียกว่า มอนอเมอร์ (Monomer)

 

พอลิเมอร์ มี่กี่ประเภท

1. กรณีแบ่งตามแหล่งกำเนิดของพอลิเมอร์ จะมี 2 ประเภท ได้แก่

1.1 พอลิเมอร์ธรรมชาติ ซึ่งเป็นได้ทั้งสารอินทรีย์และสารอนินทรีย์ เช่น ไกลโคเจน แป้ง ทรายซิลิกา

1.2 พอลิเมอร์สังเคราะห์ เช่น พลาสติก ยางสังเคราะห์

2. กรณีแบ่งตามชนิดของมอนอเมอร์ที่เป็นองค์ประกอบ จะมี 2 ประเภท ได้แก่

2.1 โฮโมพอลิเมอร์ (Homopolymer) เป็นพอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยมอนอเมอร์ชนิดเดียวกัน

พอลิเมอร์แบบเส้น กิ่ง ร่างแห

2.2 โคพอลิเมอร์ (Copolymer) เป็นพอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยหน่วยเล็กๆ ของมอนอเมอร์ต่างชนิดกัน เช่น สายโซ่ของโปรตีน เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากกรดอะมิโนต่างชนิดกันมารวมตัวกัน

พอลิเมอร์แบบเส้น กิ่ง ร่างแห
Copolymer

3. กรณีแบ่งตามคุณสมบัติหรือการใช้งานของพอลิเมอร์ จะแบ่งได้ 3 ประเภท ได้แก่

3.1 เส้นใย ซึ่งมีลักษณะเป็นเส้นเล็กยาว มีความแข็งแรง และทนต่อแรงดึงตามความยาวของเส้น เช่น ขนสัตว์ ไหม เส้นใยสังเคราะห์ ฝ้าย

3.2 สารยืดหยุ่น เป็นพอลิเมอร์ที่สามารถปรับเปลี่ยนรูปร่างเมื่อยืดดึงและเมื่อปล่อยก็จะกลับคืนสู่สภาพเดิมได้ ทั้งนี้ เนื่องจากแรงยึดระหว่างโมเลกุลไม่แข็งแรงมากนัก เมื่อถูกยืดโมเลกุลก็จะยืดออกและเรียงตัวเป็นระเบียบ แต่เมื่อปล่อยจากการยืดก็จะกลับสู่สภาพที่เป็นสายโซ่ที่พันขดกันเป็นก้อนเหมือนเดิม เช่น ถุงมือยาง ยางรถยนต์

3.3 พลาสติก เป็นสารประกอบอนินทรีย์ที่สังเคราะห์ขึ้นใช้แทนวัสดุธรรมชาติ บางชนิดเมื่อเย็นก็แข็งตัว เมื่อถูกความร้อนก็อ่อนตัว บางชนิดแข็งตัวถาวร เช่น ไนลอน เสื้อผ้า ฟิล์ม ภาชนะ

 

พอลิเมอร์มีโครงสร้างแบบไหน

1. โครงสร้างแบบโซ่ตรงหรือแบบสายยาว เป็นโครงสร้างที่มอนอเมอร์จะสร้างพันธะเรียงต่อกันเป็นเส้นตรง มีสมบัติเหนียว แข็งแรง สามารถยืดตัวและโค้งงอได้ เมื่อได้รับความร้อนจะอ่อนตัวและจะแข็งตัวเมื่ออุณหภูมิลดลง สามารถเปลี่ยนกลับไปกลับมาได้โดยที่สมบัติของพอลิเมอร์ไม่เปลี่ยนแปลง

2. โครงสร้างแบบกิ่งหรือแบบสาขา เป็นโครงสร้างที่มีมอนอเมอร์มายึดกันและแตกกิ่งก้านสาขาออกจากโซ่พอลิเมอร์หลัก ซึ่งโครงสร้างแบบนี้จะมีลักษณะคล้ายโครงสร้างแบบยาว แต่จะมีความหนาแน่นน้อยและโค้งงอได้ดีกว่า เนื่องจากมีกิ่งก้านสาขาขวางกั้นอยู่ระหว่างโมเลกุลของสายพอลิเมอร์นั่นเอง

3. โครงสร้างแบบร่างแหหรือแบบตาข่าย เป็นโครงสร้างที่มอนอเมอร์นั้นเชื่อมต่อกันเป็นร่างแห ภายในโมเลกุลมีกิ่งก้านสาขาเชื่อมโยงกัน มีสมบัติแข็งแรง ทนทาน โค้งงอได้น้อย คงรูปร่างไม่ยืดหยุ่น และทนความร้อนได้ดี เนื่องจากโมเลกุลยึดกันแน่นในทุก ๆ ทิศทาง

พอลิเมอร์แบบเส้น กิ่ง ร่างแห
โครงสร้างพอลิเมอร์

การสังเคราะห์พอลิเมอร์ คืออะไร

การสังเคราะห์พอลิเมอร์ เกิดจากปฏิกิริยาเคมีที่เรียกว่า ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน (Polymerization) ของมอนอเมอร์ มีอยู่ 2 แบบหลัก ๆ โดยแบ่งตามลักษณะการเกิดปฏิกิริยา ดังนี้

1. ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบบต่อเติม (Addition Polymerization) คือ ปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์จากมอนอเมอร์ที่มีพันธะคู่รวมตัวกัน เมื่อเกิดการรวมตัวพันธะคู่จะเปิดออกแล้วต่อกันเป็นพอลิเมอร์ที่ยาวออกไป เกิดเป็นไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว โดยอาศัยอุณหภูมิ ความดัน และตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสม

พอลิเมอร์แบบเส้น กิ่ง ร่างแห

2. ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบบควบแน่น (Condensation Polymerization) เกิดจากมอนอเมอร์อย่างน้อย 2 ชนิดมารวมกัน โดยแต่ละชนิดมีหมู่ที่ทำหน้าที่เฉพาะมากกว่าหนึ่งหมู่ เมื่อรวมหรือควบแน่นกันจะมีสารโมเลกุลเล็ก

พอลิเมอร์แบบเส้น กิ่ง ร่างแห

 

พอลิเมอร์ในชีวิตประจำวัน มีอะไรบ้าง

1. พลาสติก ซึ่งแบ่งได้ 2 ประเภท คือ เทอร์โมพลาสติก (Thermoplastic) และ เทอร์โมเซตพลาสติก (Thermosetplastic) โดย

  • เทอร์โมพลาสติก (Thermoplastic) เป็นพลาสติกที่มีโครงสร้างแบบโซ่ตรง หรือโครงสร้างแบบกิ่งเป็นสายยาว เมื่อได้รับความร้อนจะอ่อนตัวและหลอมเหลว แต่หากอุณหภูมิลดลงจะกลับไปแข็งตัวตามเดิม อีกทั้งยังสามารถหลอมซ้ำและทำให้เป็นรูปร่างเดิมหรือรูปร่างใหม่โดยที่สมบัติของพลาสติกยังคงเดิมได้อีกด้วย
  • เทอร์โมเซตพลาสติก (Thermosetplastic) คือ พลาสติกที่มีโครงสร้างแบบตาข่ายหรือร่างแห หากได้รับความร้อนจะไม่อ่อนตัว เมื่อขึ้นรูปแล้วจะแข็งตัวและมีความแข็งแรง ทนต่อความร้อนและความกดดัน กรณีที่เกิดการแตกหักหรือไหม้กลายเป็นขี้เถ้าจะไม่สามารถนำกลับไปขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์ใหม่ได้

2. เส้นใยสังเคราะห์ โดยสังเคราะห์ขึ้นจากปฏิกิริยาการรวมตัวระหว่างมอนอเมอร์ 2 ชนิด ที่ไม่มีพันธะคู่ระหว่างอะตอมคาร์บอนกับคาร์บอน แต่มีหมู่อื่นซึ่งไวต่อปฏิกิริยาแทน เช่น หมู่แอมิโน (–NH2) หมู่คาร์บอกซิล (–CO2H) หรือหมู่ไฮดรอกซิล (–OH) เส้นใยที่ผลิตได้จะมีความเหนียว ทนทาน ยับยาก ซักรีดได้ง่าย และทนกรด-เบสได้ดีกว่าเส้นใยธรรมชาติ

3. ยาง ซึ่งมีทั้งยางธรรมชาติ ที่เกิดจากมอนอเมอร์ที่เรียกว่า ไอโซพรีน รวมตัวกันเป็นพอลิไอโซพรีน และยางสังเคราะห์ ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ที่มีสมบัติยืดหยุ่นได้สูงมาก แต่หากได้รับความร้อนสูงเป็นเวลานาน สมบัติต่างๆ จะเสียไป และไม่สามารถหลอมกลับมาใช้ใหม่ได้ โดยยางนั้นมีหลายประเภท ไม่ว่าจะเป็นนีโอพรีน ยางเอสบีอาร์ และยางเอบีเอส

4. ซิลิโคน ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบบควบแน่น โมเลกุลของมอนอเมอร์แต่ละโมเลกุลจะประกอบด้วยสารอนินทรีย์

5. โฟม โดยโฟมนั้นเป็นพอลิเมอร์สังเคราะห์ที่ผ่านกระบวนการเติมแก๊สให้เกิดฟองจำนวนมากแทรกอยู่ระหว่างเนื้อพลาสติก ส่งผลให้เนื้อโฟมเบาและมีความยืดหยุ่น นิยมใช้สำหรับการบรรจุอาหารได้ทั้งอาหารร้อนและอาหารเย็น แต่มีข้อเสียคือย่อยสลายเองทางธรรมชาติได้ยากและยากในการกำจัด

 

ตัวอย่างข้อสอบ เรื่อง พอลิเมอร์

1. พอลิเมอร์ที่มีโครงสร้างแบบใดที่มีความแข็งมากแต่ ไม่ยืดหยุ่น เมื่อได้รับความร้อนสูงจะแตก ?

ก.โครงสร้างแบบกิ่ง
ข.โครงสร้างแบบเส้น
ค.โครงสร้างแบบร่างแห
ง.โครงสร้างแบบกิ่งและแบบร่างแห

2. เพราะเหตุใดพลาสติกเทอร์มอเซต เมื่อขึ้นรูปด้วยการผ่านความร้อนหรือแรงดันแล้วจะไม่สามารถน้ากลับมาขึ้นรูปใหม่ได้อีก

ก. เพราะพอลิเมอร์มีการเชื่อมต่อระหว่างโซ่โมเลกุลแบบกิ่ง
ข. เพราะพอลิเมอร์มีการเชื่อมต่อระหว่างโซ่โมเลกุลแบบเส้น
ค. เพราะพอลิเมอร์มีการเชื่อมต่อระหว่างโซ่โมเลกุลแบบร่างแห
ง. เพราะพอลิเมอร์มีการเชื่อมต่อระหว่างโซ่โมเลกุลแบบกิ่งและแบบเส้น

3. ข้อใดเป็นมอนอเมอร์ของสารพอลิเมอร์ที่มีชื่อว่าพอลิเอทิลีน

ก. มีเทน
ข. เอทิลีน
ค. เอทิล
ง. มอนอเอทิลีน

4. ข้อใดเป็นสาเหตุที่ทำให้พลาสติกแต่ละชนิดมีสมบัติแตกต่างกัน

ก. เพราะมีโครงสร้างต่างกัน
ข. เพราะมีองค์ประกอบของมอนอเมอร์ต่างกัน
ค. เพราะมีการผลิตจากเม็ดพลาสติกต่างชนิดกัน
ง. ข้อ ก และ ข

5. ข้อใดที่ควรผลิตขึ้นจากเทอร์มอพลาสติก

ก. ท่อน้ำ ปลั๊กไฟ โทรศัพท์
ข. ถังน้ำ เครื่องเล่นเด็ก ผ้าปูโต๊ะ
ค. อ่างน้ำ พรมน้ำมัน กรอบแว่นตา
ง. ขวดน้ำ ด้ามกระทะ กระเบื้องยาง

 

เคมี ม. ปลาย ต้องเรียนเรื่องอะไรบ้าง

การเรียน เคมี ม.ปลาย ตั้งแต่เคมี ม.4 เคมี ม.5 หรือ เคมี ม.6 นอกจากเรื่องพอลิเมอร์ที่จะต้องเจอแล้ว การเรียนวิชานี้ยังครอบคลุมไปถึงเรื่องอื่น ๆ ด้วย ไม่ว่าจะเป็นเรื่องโครงสร้างอะตอมและตารางธาตุ, พันธะเคมี, สมบัติของธาตุและสารประกอบ, โมลและสูตรเคมี, สารละลาย, ปริมาณสารสัมพันธ์, ของแข็ง ของเหลว ก๊าซ, แก๊สและสมบัติของแก๊ส, อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี, สมดุลเคมี, กรด-เบส, ไฟฟ้าเคมี, เคมีอินทรีย์, เชื้อเพลิงและซากดึกดำบรรพ์, เคมีกับการแก้ปัญหา, สารชีวโมเลกุลและอื่น ๆ ดังนั้น ใครที่กำลังเตรียมตัวจะเลือกเรียนสายวิทย์ หรือกำลังเรียนสายวิทย์อยู่ ก็จะต้องเจอกับการเรียนเรื่องต่าง ๆ เหล่านี้อย่างแน่นอน

 

พอลิเมอร์แบบเส้น กิ่ง ร่างแห

 

คอร์สเรียน เคมี พอลิเมอร์ ตัวต่อตัว

เป็นคอร์สเรียนที่ผู้เรียนสามารถออกแบบการเรียนให้เหมาะกับตัวเองได้เป็นอย่างดี ไม่ว่าจะเรียนเพื่อติวสอบปลายภาค, ติวเพิ่มเกรด, กวดวิชาเข้ามหาวิทยาลัย ก็สามารถเลือกได้ตามแบบที่เราต้องการได้ด้วยหลักสูตรจำนวน 10 ชม. แต่หากใครที่พื้นฐานอ่อนหรืออยากมาเรียนเนื้อหาล่วงหน้าก็สามารถเพิ่มชั่วโมงเรียนให้เหมาะสมกับเราได้

ข้อใดเป็นพอลิเมอร์ที่มีโครงสร้างแบบร่างแห

3.โครงสร้างแบบร่างแห เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากการเชื่อมต่อกันเป็นร่างแห พอลิเมอร์ชนิดนี้แข็งแกร่ง ไม่ยืดหยุ่น และเปราะหักง่าย เมื่อได้รับความร้อนสูงมากๆ จะแตกไม่สามารถเปลี่ยนรูปกลับไปมาได้ เช่น เบกาไลต์ (พลาสติกหุ้มตะกร้ารถจักรยาน) เมลามีนทำถ้วยชาม เป็นต้น

พอลิเมอร์โครงสร้างแบบเส้นมีอะไรบ้าง

เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์ สร้างพันธะโคเวเลนต์ยึดกันเป็นสายโซ่ยาว ประกอบด้วยมอนอเมอร์เฉลี่ย 50. หน่วยถึง 500 หน่วย เช่น พอลิไวนิลคลอไรด์ พอลิเอทิลีนความหนาแน่นสูงและพอลิแอทิลีนเทเรฟทาเลต พอลิ เมอร์แบบเส้นจะพบโซ่พอลิเมอร์เรียงชิดกันมากว่าโครงสร้างแบบอื่นๆ จึงมีความหนาแน่น และจุดหลอมเหลวสูง

โครงสร้างของพอลิเมอร์แบ่งได้ 3 แบบอะไรบ้าง

โครงสร้างพอลิเมอร์ (polymer) ขึ้นอยู่กับการเรียงตัวของมอนอเมอร์ (monomer) และมีผลต่อสมบัติทางกายภาพบางประการของพอลิเมอร์ โครงสร้างของพอลิเมอร์แบ่งได้เป็น 3 แบบ คือ พอลิเมอร์แบบเส้น พอลิเมอร์แบบกิ่ง และพอลิเมอร์แบบร่างแห

ข้อใดคือสมบัติของพอลิเมอร์โครงสร้างแบบกิ่ง

เป็นพอลิเมอร์แบบกิ่ง โซ่พอลิเมอร์ไม่สามารถเรียงชิดติดกันได้ จุดหลอมเหลวสูง มีความยืดหยุ่น