POLIMEROS

POLÍMEROS

Los átomos de carbono poseen una habilidad especial para unirse entre sí y formar cadenas que pueden llegar a ser muy largas. Se conocen muchos compuestos de carbono cuya molécula tiene miles, e incluso decenas de miles, de átomos.

A las moléculas con masas superiores a 10 000 uma (unidad de masa atómica) se les conoce como macromoléculas. Cuando se obtiene una macromolécula al repetirse un patrón regular de átomos a todo lo largo de la misma se tiene un polímero. El compuesto con moléculas más pequeñas, a partir de las cuales se construye un polímero, es un monómero. Como ejemplos de polímeros naturales están el algodón, la madera, el hule y la lana; son polímeros sintéticos el polietileno, el policloruro de vinilo (PVC) y el poliestireno.

El nailon fue el primer polímero sintético que se logró hilar. En los últimos cuarenta años los químicos han obtenido diversos polímeros a partir del petróleo, tales como el polietileno, el cloruro de polivinilo y fibras como el dacrón, el polycrón y el poliéster.

Muchos polímeros artificiales se moldean en caliente y se les llama "plásticos". Las llamadas "fibras artificiales" pueden tejerse del mismo modo que cualquier fibra natural y sustituir a productos como la seda.

También se han obtenido polímeros sintéticos denominados "elastómeros" que tienen la misma elasticidad del caucho natural.

El petróleo es por el momento la única fuente de los monómeros utilizados para fabricar polímeros artificiales.

Polímero

Los polímeros (del Griego: poly: muchos y mero: parte, segmento) son macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros.

El almidón, la celulosa, la seda y el ADN son ejemplos de polímeros naturales, entre los más comunes de estos y entre los polímeros sintéticos encontramos el nailon, el polietileno y la baquelita.

Polimerización

La reacción por la cual se sintetiza un polímero a partir de sus monómeros se denomina polimerización. Según el mecanismo por el cual se produce la reacción de polimerización para dar lugar al polímero, esta se clasifica como "polimerización por pasos" o como "polimerización en cadena". En cualquier caso, el tamaño de la cadena dependerá de parámetros como la temperatura o el tiempo de reacción, teniendo cada cadena un tamaño distinto y, por tanto, una masa molecular distinta, de ahí que se hable de masa promedio del polímero.

Clasificación

Existen varias formas posibles de clasificar los polímeros, sin que sean excluyentes entre sí.

Según su origen

• Polímeros naturales. Existen en la naturaleza muchos polímeros y las biomoléculas que forman los seres vivos son macromoléculas poliméricas. Por ejemplo, las proteínas, los ácidos nucleicos, los polisacáridos (como la celulosa y la quitina), el hule o caucho natural, la lignina, etc.

• Polímeros semisintéticos. Se obtienen por transformación de polímeros naturales. Por ejemplo, la nitrocelulosa, el caucho vulcanizado, etc.

• Polímeros sintéticos. Muchos polímeros se obtienen industrialmente a partir de los monómeros. Por ejemplo, el nailon, el poliestireno, el Policloruro de vinilo (PVC), elpolietileno, etc.

Según su mecanismo de polimerización

En 1929 Carothers propuso la siguiente clasificación:

• Polímeros de condensación. La reacción de polimerización implica a cada paso la formación de una molécula de baja masa molecular, por ejemplo agua.

• Polímeros de adición. La polimerización no implica la liberación de ningún compuesto de baja masa molecular.Esta polimerización se genera cuando un "catalizador", inicia la reacción. Este catalizador separa la unión doble carbono en los monómeros, luego aquellos monómeros se unen con otros debido a los electrones libres, y así se van uniendo uno tras uno hasta que la reacción termina.

Clasificación de Flory (modificación a la de Carothers para considerar la cinética de la reacción):

• Polímeros formados por reacción en cadena. Se requiere un iniciador para comenzar la polimerización; un ejemplo es la polimerización de alquenos (de tipo radicalario). En este caso el iniciador reacciona con una molécula de monómero, dando lugar a un radical libre, que reacciona con otro monómero y así sucesivamente. La concentración de monómero disminuye lentamente. Además de la polimerización de alquenos, incluye también polimerización donde las cadenas reactivas son iones (polimerización catiónica y aniónica).

• Polímeros formados por reacción por etapas. El peso molecular del polímero crece a lo largo del tiempo de manera lenta, por etapas.

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