F
faust
Ziyaretçi
Polimer kimyası, küçük moleküllerin bir araya gelerek daha büyük (100lerce, 1000lerce) moleküller oluşturması aşamasını inceleyen bir bilim dalıdır. Eğer bir çok molekül aynı türden oluşuyorsa böyle moleküllere ‘homopolimer’, farklı moleküllerden oluşuyorsa böyle moleküllere de ‘kopolimer’ denir. Polimer Yunanca da ‘poly’ yani çok kelimesiyle, ‘meros’ birim/parça sözcüklerinden türetilmiştir. Diğer bir adı da ‘makromolekül’dür. Bu ismi de ilk kez İsveçli Kimyacı J.Berzelius 1830 yılında kullanmıştır. Polimerle, makromolekül aynı anlama gelip biz yazımızda daha çok polimer kelimesini kullanacağız.
Polimerler genelde 1 nm boyutlarındaki monomerlerin bir araya gelerek, boyutları 1000 nm’ye çıkan moleküller oluşturması aşamasıdır. Molar kütleleri 10000 gmol-¹ den daha büyük olan moleküllerin sentezlenebileceği düşüncesini ilk kez 1920 yılında Alman kimyacı Hermann Staudinger ve çalışma arkadaşları tarafından ortaya atılıp denel olarak ise kanıtlanmıştır. Bu çalışmalarından dolayı da Nobel kimya ödülüne layık görülmüştür.
Bir polimer eğer tek parçadan oluşuyorsa buna sadece ‘mer’ denir. Bunlar bir araya gelerek monomerleri, monomerler de aynı ve farklı oluşlarıyla homopolimer ve kopolimerleri oluştururlar, bunlarda bir araya gelerek polimerleri oluştururlar. Polimerler doğal ve yapay polimerler olarak ikiye ayrılır. Doğal polimerler nişasta, selüloz gibi yüksek moleküllü karbonhidratlar, enzim, DNA, pamuk, yün, doğal kauçukta doğal polimerlere örnektir. Yapay polimerler ise naylon, polietilen, polistiren, yapay kauçuk gibi makromoleküllerdir. Homopolimerler A ile gösterilecek olursa her A harfi bir mer’i, A-A-A- bunlarda uzun dallanmış şekilde monomerleri, A harfinin yerini B alır ise, yani her ikisi de bir araya gelir ise (A-B-A-A-B-A gibi) bunlarda kopolimerleri oluştururlar. Tek merden oluşan yani homopolimerler daha simetrik, lineer ve düzlemsel olarak bir araya gelirken, kopolimerler rastgele ve dönüşümlü olarak bir araya gelirler. Polimerleri diğer monomerlerden ayıran diğer bir noktada, monomerin başına ‘poli’ eki gelmesidir. Örneğin monomer etilenken polimer polietilendir, monomer stirenken polimer polistirendir ve bunun gibi. Eğer bunu da belirtmek istersek, polimerin monomer kısmını parantez içine alıp polimeri dışarıda bırakırız. Polimerin diğer bir özelliği ise yapıların göre iplik, yay gibi şekilleri olmasıdır. Polimerin bu özellikleri Jel filtrasyonu, elektron mikroskopisi ve X- ışınları difraksiyonu teknikleriyle belirlenir.
Polimerler serbest radikallerin boş alanlarına yerleşmesiyle oluşurlar, örneğin alken molekülleri uzun zincirler oluşturarak bağlanırlar. Çift bağ bulunduran birçok C-C bileşiği polimer tepkimesi vermektedir. Etilen bu konuda en basit örnektir. Ve polietilen yapılmak için polimerleştirilir ve bu sanayi de oldukça fazla kullanılmaktadır. Polietilen burada ne kadarda ‘en’ ekiyle okunsa da bir alken gibi davranmaz, daha çok alkan gibi davranır fakat burada bir şeyi hatırlayalım o da C-C çift bağ içeren tüm bileşikler polimerleşme tepkimesi vermezler, bunlara örnekte TiC4 ve (CH3CH2)Al gibi koordinasyon bileşikleridir. Fakat koordinasyon polimerlerin diğer polimerlerden ayrılır, ayrılma noktası da daha yoğun olmalarıdır. Bu konuda ilk çalışmaları 1950 yılında Alman bilim insanı Karl Zeigler ve İtalyan bilim insanı Gulio Nata tarafından yapışmıştır. Bu çalışmaları ise onlara Nobel kimya ödülünü kazandırmıştır.
İsmail Çelik
Kaynaklar:
[1]. Prof.Dr.Yüksel Sarıkaya – Fizikokimya (Gazi Kitabevi Yayınları-2011)
[2]. Robert C.Atkins/Francis A.Carey – Organic Chemistry (Çev.Edit:Gürol Okay/Yılmaz Yıldırır) (Bilim Yayınevi-2009)
Polimerler genelde 1 nm boyutlarındaki monomerlerin bir araya gelerek, boyutları 1000 nm’ye çıkan moleküller oluşturması aşamasıdır. Molar kütleleri 10000 gmol-¹ den daha büyük olan moleküllerin sentezlenebileceği düşüncesini ilk kez 1920 yılında Alman kimyacı Hermann Staudinger ve çalışma arkadaşları tarafından ortaya atılıp denel olarak ise kanıtlanmıştır. Bu çalışmalarından dolayı da Nobel kimya ödülüne layık görülmüştür.
Bir polimer eğer tek parçadan oluşuyorsa buna sadece ‘mer’ denir. Bunlar bir araya gelerek monomerleri, monomerler de aynı ve farklı oluşlarıyla homopolimer ve kopolimerleri oluştururlar, bunlarda bir araya gelerek polimerleri oluştururlar. Polimerler doğal ve yapay polimerler olarak ikiye ayrılır. Doğal polimerler nişasta, selüloz gibi yüksek moleküllü karbonhidratlar, enzim, DNA, pamuk, yün, doğal kauçukta doğal polimerlere örnektir. Yapay polimerler ise naylon, polietilen, polistiren, yapay kauçuk gibi makromoleküllerdir. Homopolimerler A ile gösterilecek olursa her A harfi bir mer’i, A-A-A- bunlarda uzun dallanmış şekilde monomerleri, A harfinin yerini B alır ise, yani her ikisi de bir araya gelir ise (A-B-A-A-B-A gibi) bunlarda kopolimerleri oluştururlar. Tek merden oluşan yani homopolimerler daha simetrik, lineer ve düzlemsel olarak bir araya gelirken, kopolimerler rastgele ve dönüşümlü olarak bir araya gelirler. Polimerleri diğer monomerlerden ayıran diğer bir noktada, monomerin başına ‘poli’ eki gelmesidir. Örneğin monomer etilenken polimer polietilendir, monomer stirenken polimer polistirendir ve bunun gibi. Eğer bunu da belirtmek istersek, polimerin monomer kısmını parantez içine alıp polimeri dışarıda bırakırız. Polimerin diğer bir özelliği ise yapıların göre iplik, yay gibi şekilleri olmasıdır. Polimerin bu özellikleri Jel filtrasyonu, elektron mikroskopisi ve X- ışınları difraksiyonu teknikleriyle belirlenir.
Polimerler serbest radikallerin boş alanlarına yerleşmesiyle oluşurlar, örneğin alken molekülleri uzun zincirler oluşturarak bağlanırlar. Çift bağ bulunduran birçok C-C bileşiği polimer tepkimesi vermektedir. Etilen bu konuda en basit örnektir. Ve polietilen yapılmak için polimerleştirilir ve bu sanayi de oldukça fazla kullanılmaktadır. Polietilen burada ne kadarda ‘en’ ekiyle okunsa da bir alken gibi davranmaz, daha çok alkan gibi davranır fakat burada bir şeyi hatırlayalım o da C-C çift bağ içeren tüm bileşikler polimerleşme tepkimesi vermezler, bunlara örnekte TiC4 ve (CH3CH2)Al gibi koordinasyon bileşikleridir. Fakat koordinasyon polimerlerin diğer polimerlerden ayrılır, ayrılma noktası da daha yoğun olmalarıdır. Bu konuda ilk çalışmaları 1950 yılında Alman bilim insanı Karl Zeigler ve İtalyan bilim insanı Gulio Nata tarafından yapışmıştır. Bu çalışmaları ise onlara Nobel kimya ödülünü kazandırmıştır.
İsmail Çelik
Kaynaklar:
[1]. Prof.Dr.Yüksel Sarıkaya – Fizikokimya (Gazi Kitabevi Yayınları-2011)
[2]. Robert C.Atkins/Francis A.Carey – Organic Chemistry (Çev.Edit:Gürol Okay/Yılmaz Yıldırır) (Bilim Yayınevi-2009)
