Polimer Nedir ? Polimerlerin Hayatımızdaki Yeri Önemi

Polimerler; çoksayıda molekülün kimyasal bağlarla düzenli bir sekilde bağlanarak oluşturdukları yüksek molekül ağırlıklı bileşiklerdir. “Poli” Latince bir sözcük olup çok sayıda anlamına gelir. Polimerler “monomer” denilen birimlerin bir araya gelmesiyle oluşmaktadır. Buna basit bir örnek olarak “Polistren” verilebilir. Polistren birçok stren monomerinin monomerinin bir araya gelmesi ile oluşmuştur.

Yukarıda görüldüğü gibi stren monomerinin polimerizasyonu ile bu monomeri çok sayıda içeren polistren elde edilmektedir.

Organik kimyacılar ondokuzuncu yüzyılın ortalarında bazı denemelerinde rastlantısal olarak yüksek molekül ağırlıklı maddeler sentezlediler. Bu yüzyılın ikinci yarısından itibaren polimer konusundaki araştırmalar gelişmiş ve yeni polimer türleri geliştirilmiştir. Bu alanın öncüsü Alman kimyager Herman Stauding.

Herman Stauding ilk defa polimerizasyon koşullarının polimer oluşumu üzerine etkisini tanımlamıştır. Stauding kimyanın bu alanında yaptığı çalışmalarla 1953 yılında Nobel ödülünü almıştır. Bu alanda ilk kez çalışan araştırmacılar doğal polimerleri taklit ederek işe başlamışlar ve 1930 yılında Wallace Carothers Nylonu sentezlemeyi başarmıştır. İkinci dünya savasından bu yana birçok polimer laboratuarlar da üretilmiş ve ayrıca birçok polimer endüstriyel ölçekte üretilmeye başlamıştır. Endüstriyel organik kimyacılar ise daha çok polimer kimyası alanına kayarak çalışmalarını bu yönde sürdürmeye başlamıştır. Bunun sonucu olarak günümüzde sayısız polimer türü geniş bir uygulama alanın da çeşitli amaçlar için kullanılmaktadır. Aşağıda yaygın olarak kullanılan bazı polimerlerin formülleri ve sentezlendikleri monomerler gösterilmiştir.

Polimerler yapılarına göre sınıflandırılabilirler. Bir polimer tekbir monomer biriminin tekrarlanmasından oluşuyorsa buna “homopolimer” denir. Örnek olarak, etilenden elde edilen polietilen ve strenden elde edilen polistren verilebilir.

Eğer polimer molekülü iki farlı monomerin birleşmesinden oluşuyorsa buna “kopolimer” denir. Kopolimerlerin çeşitlerini üçe ayırabiliriz.

1. Ardaşık kopolimer
2.Blok kopolimer
3. Düzensiz kopolimer

Polimer zincirler ister homopolimer ister kopolimer olsun, üç farklı formda buluna bilirler.

1. Doğrusal
2. Dallanmış
3. Çapraz Bağlı

02. Polimerlerin Molekül Ağırlıkları

Polimerlerin fiziksel özellikleri molekül ağırlığı ile ilişkilidir. Bu nedenle polimerlerden beklenen fiziksel özellikleri gösterebilmeleri için belirli bir molekül ağırlığına sahip olmaları gerekir.

Genellikle molekül ağırlığının artması ile yapıda moleküller arası çekim artmakda ve buda polimerin mekanik ve ısı özelliklerini etkilemektedir. Polimerlerin molekül ağırlıkları, jel geçirgenlik kromatografisi, viskozimetrik ölçüm, ozmotik ve basınç ışık saçılması gibi yöntemlerle belirlenebilir.

POLİMERLERİN YAŞAMIMIZDAKİ YERİ VE ÖNEMİ

Polimerik olarak adlandırdığımız malzemelerin, hayatımızda ne kadar çok yer aldığını görmek, polimer kimyası hakkında neden bilgimiz olması gerektiğini bize açıkça gösterecektir. Giyeceklerimiz: Ayakkabılarınızın polimer bir malzemeden yapılmış olduğunu hiç düşünmüş müydünüz? Kiminin derisi farklı kiminin altının yumuşaklığı farklıdır. Deriden bahsediyorsak derinin kendisi doğal bir polimerdir. Yürüyüş botlarının pek çoğunun altı poliüretandan yapılmıştır. Bazılarının yapısında PVC’ye rastlarız, bazen naylondan yapılmış ürünleri kullanırız. Üzerimize giydiğimiz eşyalardan pek çoğu yün, pamuklu (selüloz) doğal polimerik maddelerden veya suni yollarla elde edilmiş olan polyester, poliakrilonitril (yapay ipek) gibi pek çok polimerik ürün kullanırız. Yalnızca günlük hayatımızda her gün kullandığımız giyeceklerin yanı sıra denizde de kullanılacak pek çok ürün polimerik malzemelerden yapılmıştır. Kloropren ve poliüretan ürünler bunlara örnektir. Ambalajlama - Koruma ve Bazı Ürünler: Bugün ürünlerin korunması ve taşınmasında kullanılan ambalajlama kendi başına bir alan olmuştur. Bunu en basit şekliyle bir süper markete girerseniz açıkça görebilirsiniz. Hemen tüm ürünler paketlenmişlerdir. Paketlemede kullanılan malzemelerin hemen hepsi polimerik malzemelerden hazırlanmışlardır. Evlerimizde de benzeri pek çok malzeme kullanırız. Bu malzemelerin bazıları naylon olduğu gibi bazıları polipropilenden, polyesterden veya polietilenden yapılmıştır. Çocuk pedlerinde su sızdırmaz polietilen veya doğal kauçuk kullanılır. Fakat belki de pedin en önemli kısmı poliakrilik asit kısmıdır. Kendi ağırlığından çok daha fazla suyu absorbe edebilir. Şampuanlarda hidroksietilselüloz bulunur. Saç spreylerinde ise; olivinilprolidondan yararlanılır. Fotoğrafçılık, Gözlükler ve Lensler: Fotoğraf filmleri daha eskiden selüloznitrattan yapılırdı. Daha sonraları kolayca yanan bu ürün yerini, selüloz asetata daha da sonra o da yerini polyestere bıraktı. Bugün fotoğrafçılıkta kullanılan sert ve şeffaf renkli filtreler polikarbonattan yapılmaktadır. Gözlük camlarının yerini ise daha hafif ve kırma indisi camdan daha fazla olan polikarbonat gözlük camları almaktadır. Kontak lenslerde ise polimetilmetakrilat kullanılmaktadır. Gözlük camında olduğu gibi araba farlarının yapımında da akrilatlar kullanılır.

Ev Yapı Malzemeleri : Evlerimizde en çok kullanılan yapı malzemelerinden biri temel elemanı selüloz olan ağaç malzemelerdir. PVC borular evlerdeki su tesisatının en önemli elemanlarıdır. Evdeki elektrik tesisatındaki bakır teller dışındaki hemen her şey polimerik malzemelerden yapılmıştır. PVC kapı ve pencereler ucuz ve ısı yalıtımındaki avantajları nedeniyle binaların büyük bölümlerinde kullanılmaktadır. Bazı çatlak ya da deliklerdeki su geçirmezliği sağlamak amacıyla silikonları sık sık kullanırız. Ev dekorasyonu ve döşemesinde kullanılan pek çok polimerik ürün vardır. Yer döşemesinde kullanılan lekelenmeye dirençli politetrafloroetilenden yapılmış halıların yanı sıra pek çok halı tipini biliriz. kopolimeri içerirler. Taşımacılıkta : Modern bir otomobilde; lastikler, lastik fiberleri, döşemeler ve boya hariç yaklaşık 150 kg polimer madde kullanılır. Uçaklarda yakıttan tasarruf edebilmek için metal kullanımı hızla azalmaktadır. Çünkü polimerik maddeler metallerden daha hafiftir. Biz ve Sağlık : Eğer tek hücreli canlılardan, çok hücreli canlılara kadar temel yapının ne olduğunu sorgulayacak olursak, temel yapı bilgisini taşıyan DNA veya RNA nın temelde 20 kadar amino asit ve bunları birbirlerine bağlayan fosfat bağlarından meydana geldiğini görürüz. Gerçi organizmada bulunan amino asitlerin sayısı daha fazladır. Ama yine de canlılardaki bu çeşitlilik amino asit sıralamasındaki değişiklikten ve konformasyonlarından kaynaklanmaktadır. Ayrıca hangi organı düşünürseniz tekrarlanan moleküler yapıların organları oluşturduğunu görebilirsiniz. Yapay doku çalışmalarında polimerlerin önemi her geçen gün daha da artmaktadır. Yukarıda polimerlerin kullanıldığı pek çok yer belirtilirken karşımıza hemen her gün çıkan ürünlerden yalnızca bir kısmı ele alınmıştır. Eğer etrafınıza polimerleri görmek için bakmaya başlarsanız, yukarıda söz edilen ürünlerden çok daha fazlasını görebilirsiniz. Polimer kimyasının önemini vurgulamak için söylenebilecek son söz, belki de; ABD de kimyasal araştırmalar için ayrılan bütçenin üçte birinden daha fazlasının polimer kimyası araştırmalarına ayrıldığını belirtmek olabilir. Akrilik lateks boyalar polimetilmetakrilat bazen polivinilasetat.