बहुलक या पॉलीमर्स क्या हैं | Polymer Definition in Hindi | Polymer Notes in Hindi
हमारे चारों ओर सब कुछ एक बड़ी एकल इकाई में संयुक्त छोटी इकाइयों से बना है। छोटे परमाणु मिलकर बड़े अणु बनाते हैं। अणु, बदले में, पदार्थ के एक सार रूप में बड़े यौगिकों का उत्पादन करने के लिए गठबंधन करते हैं। जब एक एकल मोनोमर एक बड़ी इकाई बनाने के लिए संयोजित होता है तो परिणाम एक बहुलक होता है।
पॉलीमर्स क्या हैं ? (What are polymers?)
पॉलिमर हर जगह हैं। एक बार चारों ओर देख लो। आपकी प्लास्टिक की पानी की बोतल। आपके फ़ोन के इयरबड्स पर सिलिकॉन रबर की युक्तियाँ। अपने जैकेट या स्नीकर्स में नायलॉन और पॉलिएस्टर।
परिवार की कार पर टायर में रबड़। अब आइने में देख लेते हैं। आपके शरीर में कई प्रोटीन पॉलिमर भी हैं। केरातिन (Keratin) पर विचार करें, सामान आपके बाल और नाखून से बना है। यहां तक कि आपकी कोशिकाओं में डीएनए एक बहुलक है।
पॉलिमर मानव निर्मित और स्वाभाविक रूप से होने वाले दोनों हैं। रबड़, उदाहरण के लिए, एक प्राकृतिक बहुलक सामग्री है जिसका उपयोग हजारों वर्षों से किया गया है।
इसमें उत्कृष्ट लोचदार गुण हैं, मां प्रकृति द्वारा बनाई गई एक आणविक बहुलक श्रृंखला का परिणाम है। एक अन्य प्राकृतिक बहुलक शेलैक है, जो भारत और थाईलैंड में लाख बग द्वारा निर्मित एक राल है, जिसका उपयोग पेंट प्राइमर, सीलेंट और वार्निश के रूप में किया जाता है।
परिभाषा के अनुसार, पॉलिमर बिल्डिंग ब्लॉक की एक श्रृंखला (रासायनिक रूप से जोड़ने) द्वारा बनाए गए बड़े अणु हैं। बहुलक शब्द ग्रीक शब्दों से “कई भागों” के लिए आता है। उन भागों में से प्रत्येक वैज्ञानिक एक मोनोमर कहते हैं (जिसका ग्रीक में अर्थ है “एक भाग”)।
एक बहुलक के रूप में एक श्रृंखला के बारे में सोचो, इसके प्रत्येक लिंक में एक मोनोमर है। वे मोनोमर्स सरल हो सकते हैं – सिर्फ एक परमाणु या दो या तीन – या वे जटिल रिंग के आकार की संरचना हो सकते हैं जिसमें एक दर्जन या अधिक परमाणु होते हैं।
एक कृत्रिम बहुलक में, श्रृंखला के प्रत्येक लिंक अक्सर अपने पड़ोसियों के समान होंगे। लेकिन प्रोटीन, डीएनए और अन्य प्राकृतिक पॉलिमर में, श्रृंखला में लिंक अक्सर उनके पड़ोसियों से भिन्न होते हैं।
पॉलीमर्स के प्रकार (Types of polymers)
1] स्रोत के आधार पर वर्गीकरण (Division on the basis of Source)
पॉलिमर का पहला वर्गीकरण उनकी उत्पत्ति के स्रोत पर आधारित है, आइए एक नज़र डालते हैं।
(i) प्राकृतिक पॉलिमर
पॉलिमर को वर्गीकृत करने का सबसे आसान तरीका उनकी उत्पत्ति का स्रोत है। प्राकृतिक पॉलिमर पॉलिमर हैं जो प्रकृति में पाए जाते हैं और पौधों और जानवरों जैसे प्राकृतिक स्रोतों में मौजूद हैं। कुछ सामान्य उदाहरण प्रोटीन (जो मनुष्यों और जानवरों में समान रूप से पाए जाते हैं), सेलूलोज़ और स्टार्च (जो पौधों में पाए जाते हैं) या रबर (जो हम एक उष्णकटिबंधीय पौधे के लेटेक्स से काटते हैं) हैं।
(ii) सिंथेटिक पॉलिमर
सिंथेटिक पॉलिमर पॉलिमर हैं जो मनुष्य एक प्रयोगशाला में कृत्रिम रूप से बना / संश्लेषित कर सकते हैं। ये व्यावसायिक रूप से मानव आवश्यकताओं के लिए उद्योगों द्वारा उत्पादित किए जाते हैं। कुछ सामान्य रूप से उत्पादित पॉलिमर जिनका हम दिन-प्रतिदिन उपयोग करते हैं वे हैं पॉलीइथाइलीन (एक बड़े पैमाने पर उत्पादित प्लास्टिक जो हम पैकेजिंग में उपयोग करते हैं) या नायलॉन फाइबर (आमतौर पर हमारे कपड़े, मछली पकड़ने के जाल आदि) में उपयोग किए जाते हैं।
(iii) अर्ध-सिंथेटिक पॉलिमर
अर्ध-सिंथेटिक पॉलिमर एक प्रयोगशाला में कृत्रिम रूप से प्राकृतिक पॉलिमर में संशोधन करके प्राप्त किए गए पॉलिमर हैं। ये पॉलिमर रासायनिक प्रतिक्रिया (एक नियंत्रित वातावरण में) द्वारा गठित होते हैं और व्यावसायिक महत्व के होते हैं। उदाहरण: वल्केनाइज्ड रबर (सल्फर का उपयोग प्राकृतिक रबर में पाई जाने वाली बहुलक श्रृंखलाओं को पार करने में किया जाता है) सेल्यूलोज एसीटेट (रेयान) आदि।
Based on Biodegradability polymers are of two types:
बायोडिग्रेडेबल पॉलिमर (Biodegradable Polymer)
Poly Poly-hydroxybutyrate – co-hyd-hydroxyvalerate (PHBV): यह 3-hydroxy butanoic acid और 3-hydroxy pentanoic acid के संयोजन से प्राप्त होता है, जिसमें एस्टर लिंकेज द्वारा monosers को क्रॉस-लिंक किया जाता है। यह कार्बन डाइऑक्साइड और पानी बनाने के लिए विघटित होता है। यह प्रकृति में भंगुर है, और इसका उपयोग दवाओं के उत्पादन और बोतलों के निर्माण में किया जा सकता है।
गैर बायोडिग्रेडेबल बहुलक(Non Biodegradable Polymer)
पॉलीथीन: वे तीन प्रकार के होते हैं:
- रैखिक उच्च घनत्व पॉलीथीन (एचडीपीई)
- ब्रोन्च्ड लो-डेंसिटी पॉलीइथिलीन (LDPE)
- अल्ट्रा-उच्च आणविक भार पॉलीथीन (UHMWPE)
इनमें उच्च शक्ति और चिकनाई होती है और आर्थोपेडिक प्रत्यारोपण और कैथेटर में भी इसका उपयोग किया जाता है।
पाली (tetrafluoroethylene) (PTFE) (Teflon): वे रासायनिक और जैविक रूप से निष्क्रिय हैं और उच्च चिकनाई है। उनका उपयोग एंजाइम के स्थिरीकरण, एयरोस्पेस में वायरिंग आदि के लिए खोखले फाइबर में किया जाता है।
थर्मोप्लास्टिक्स (Thermoplastics)
• ऐसे प्लास्टिक जिन्हें बार-बार पिघलाया जा सकता है, ठंडा करके फिर से आकार दिया या कठोर किया जाता है, उन्हें थर्मोसॉफ्टिंग पॉलिमर या थर्मोप्लास्टिक्स कहा जाता है।
उदाहरण: (Example)
- पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी)
2. Nylon
3. Polystyrene
4. पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन (टेफ्लॉन)
5. पॉलीमेथाइल मेथैक्रिलेट (शीर्ष)
TRP Polymer: टीआरपी पॉलिमर समाधान में उपयोग किए जाने वाले पॉलिमर के प्रकार
टीआरपी पॉलिमर सॉल्यूशंस रबर घटकों के लिए हमारी बेहतर श्रेणी की सामग्री पर गर्व करते हैं, जिनमें शामिल हैं:
• एफकेएम (FKM) – विशेष रूप से तेल और भाप के लिए उत्कृष्ट रासायनिक प्रतिरोध प्रदान करता है, उच्च फ्लोरीन सामग्री ग्रेड उच्च ओकटाइन और ऑक्सीजन ईंधन के लिए बेहतर प्रतिरोध देता है।
बेस प्रतिरोधी ग्रेड उच्च सेवा तापमान पर भाप में बेहतर प्रतिरोध देते हैं। एयरोस्पेस इंजन अनुप्रयोगों, मोटर वाहन ईंधन प्रणालियों के लिए विशिष्ट उपयोग सील हैं। टीआरपी -45 डिग्री सेल्सियस के टीआर (10) के साथ कम तापमान वाले ग्रेड प्रदान करते हैं, यहां तक कि सबसे ठंडे वातावरण में उत्कृष्ट गतिशील सील की पेशकश करते हैं।
• एफएफकेएम (FFKM)- जिसमें -30 डिग्री सेल्सियस से + 325 डिग्री सेल्सियस का ऑपरेटिंग तापमान होता है, को अत्यधिक वातावरण में प्रभावी ढंग से संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो आक्रामक रसायनों और उच्च तापमान के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध की पेशकश करता है।
यह सामग्री सामान्यतः एफएफकेएम ओ-रिंग और गैसकेट सामग्री के रूप में उपयोग की जाती है, जो सीलिंग प्रदर्शन के उच्चतम स्तरों की गारंटी देती है।
• ब्यूटाइल (Butyl) – जिसमें -40 ° C से + 120 ° C का ऑपरेटिंग तापमान होता है और टायर, ब्लैडर और डायाफ्राम अनुप्रयोगों के लिए आंतरिक ट्यूबों के रूप में सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।
इस प्रकार के बहुलक पानी, एसिड और ठिकानों के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध का वादा करते हैं। हम तेल / ईंधन से घिरे वातावरण के लिए ब्यूटाइल की सिफारिश नहीं करते हैं।
• EPDM – जिसका ऑपरेटिंग तापमान -50 ° C से + 150 ° C है। यह बहुलक उत्कृष्ट ओजोन और सूर्य के प्रकाश प्रतिरोध प्रदान करता है और एसिड और भाप के साथ सामना करने पर अच्छा प्रदर्शन करता है।
इसका उपयोग ओ-रिंग, ऑटोमोटिव कूलिंग सिस्टम, परमाणु अनुप्रयोगों के लिए खिड़की और दस्ताने बॉक्स सील और अन्य अपक्षय अत्यधिक अपक्षय के संपर्क में आने की संभावना के लिए किया जाता है।
• नाइट्राइल (Nitrile) – जो तेल से घिरे वातावरण, समुद्री और एयरोस्पेस अनुप्रयोगों में इस्तेमाल होने वाली सही सामग्री है। यद्यपि यह बहुलक सूर्य के प्रकाश और भाप के लिए खराब प्रतिरोध प्रदर्शित करता है, लेकिन एसिड, तेल और गैर-ध्रुवीय सॉल्वैंट्स के संपर्क में आने पर इसकी क्षमता सहित कई फायदे हैं।
पॉलिमर सिंथेसिस (Polymer Synthesis)
पॉलिमर संश्लेषण में सिंथेटिक रसायन विज्ञान के कई पहलू शामिल हैं। वांछित विशेषताओं के पॉलिमर विकसित करने के लिए, प्रक्रिया मापदंडों का नियंत्रण विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जब उत्पाद स्वास्थ्य देखभाल और खाद्य उद्योगों के लिए होता है।
सामग्री विज्ञान प्रभाग विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपन्यास सामग्री के संश्लेषण के लिए परियोजनाएं चलाता है या विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए वैकल्पिक सामग्री विकसित करता है।
नायलॉन संश्लेषण प्रतिक्रिया (Nylon Synthesis Reaction)
संश्लेषण पर किए गए हाल के कुछ प्रोजेक्ट नीचे सूचीबद्ध हैं:
ऑप्टिकल अनुप्रयोगों के लिए धातु युक्त पॉलीक्रिलेट्स का संश्लेषण: धातु युक्त पॉलीक्रिलेट्स को उत्कृष्ट भौतिक-यांत्रिक और ऑप्टिकल गुणों के साथ विकसित किया गया है।
ऑप्टिकल अनुप्रयोगों के लिए उच्च अपवर्तक सूचकांक पॉलीथिओल का संश्लेषण: रंग मापदंडों को अनुकूलित करने के लिए प्रक्रिया के मापदंडों का अनुकूलन किया गया है, जिसमें 1.69 का अपवर्तनांक होता है।
फोल्डेबल इंट्रोक्यूलर लेंस के लिए एक्रिलाट्स का संश्लेषण: फोल्डेबल इंट्राओकुलर लेंस के लिए मोनोमर्स को संश्लेषित करने के लिए प्रोसेस पैरामीटर्स का अनुकूलन किया गया है।
पॉलीग्लाइकोलिक एसिड आधारित सर्जिकल अवशोषक टांके के संश्लेषण: पॉलीग्लाइकोलिक एसिड को रिंग खोलने के पोलीमराइजेशन द्वारा एक मध्यवर्ती ग्लाइकोलाइड के संश्लेषण के माध्यम से तैयार किया गया था।
आने वाले समय में पॉलीमर की उपयोगिता और अधिक जाएगी। पॉलीमर और रसायन विज्ञान से जुड़े और विषयों पर अधिक जानकारी के लिए जुड़े रहें।
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