Отличие природных полимеров от синтетических

Основное отличие — натуральные и синтетические полимеры

Полимеры — это макромолекулы, которые состоят из небольших звеньев, называемых мономерами. Полимеры включают в себя широкий спектр соединений, которые очень полезны в нашей повседневной жизни. Эти полимеры могут быть классифицированы многими способами, такими как структура, химические или физические свойства и т. Д. Основная классификация полимеров включает две группы, известные как природные полимеры и синтетические полимеры.Природные полимеры — это полимерные соединения, которые можно найти в нашей среде. Синтетические полимеры представляют собой полимерные соединения, которые производятся искусственно. В этом основное отличие натуральных полимеров от синтетических.

Ключевые области покрыты

1. Что такое натуральные полимеры
— определение, происхождение, примеры
2. Что такое синтетические полимеры
— Определение, Производство, Примеры
3. В чем разница между натуральными и синтетическими полимерами
— Сравнение основных различий

Ключевые термины: деградация, природный полимер, каучук, синтетические полиамиды, полиэтилен, полимер, полимеризация, полинуклеотиды, полисахариды.

Какие натуральные полимеры

Натуральные полимеры — это полимерные соединения, которые естественным образом встречаются в нашей среде. Большинство химических соединений в биологических системах представляют собой полимерные соединения. Эти природные полимеры в основном встречаются в трех типах, таких как полисахариды, полиамиды и полинуклеотиды.

Полисахариды включают полимеры, которые состоят из моносахаридных звеньев. Наиболее распространенными моносахаридами являются глюкоза, фруктоза, галактоза и т. Д. Полисахариды можно найти у животных и растений. Например, крахмал представляет собой полисахарид, который можно найти в растениях в качестве углеводов для хранения. Гликоген — это полисахарид, который можно найти у животных в качестве углеводов.

Полиамиды включают белки и другие встречающиеся в природе полимеры, которые имеют пептидные связи. Они называются полиамидами из-за присутствия ряда амидных групп по всему полимеру. Белки состоят из аминокислот. Следовательно, аминокислоты являются мономерами белков. Небольшие белки также называют полипептидами, поскольку в этих полимерах есть несколько пептидных связей. Белки являются основными структурными компонентами животных и растений. Некоторые общие примеры белков включают шелк, шерсть в растениях и ферменты, такие как амилаза у животных.

Рисунок 1: Паутина сделана из белка

Полинуклеотиды включают ДНК и РНК. Это полимерные соединения, изготовленные из мономеров, известных как нуклеотиды. Нуклеотид состоит из молекулы сахара, связанной с азотистым основанием и фосфатной группой. Эти нуклеотиды связаны друг с другом через ковалентные связи, образуя полимер, известный как полинуклеотиды. ДНК и РНК можно найти в любых живых организмах: растениях, животных, бактериях и т. Д.

Кроме того, натуральный каучук является очень важным полимером, который можно найти в каучуковом дереве в качестве его латекса. Следовательно, это полимер, который можно найти в растениях. Этот полимер назван цис-1,4-полиизопреном. Это полимер изопрена.

Что такое синтетические полимеры

Синтетические полимеры — это полимерные соединения, которые вырабатываются человеком искусственно. Эти полимерные производства производятся в лабораториях или на фабриках в зависимости от необходимости. Эти полимеры производятся с использованием нескольких химических реакций. Следовательно, в зависимости от типа используемой химической реакции, полимеры могут быть далее классифицированы.

Производство синтетических полимеров было вдохновлено натуральными полимерами. Люди делали полимеры, изучая химические структуры природных полимеров. Эти полимеры в основном производятся из нефтяного масла. Синтетические полимеры могут быть далее классифицированы в зависимости от способа производства, компонентов, используемых в производстве, и т.д .; например, некоторые полимеры синтезируются конденсационной полимеризацией, тогда как некоторые другие полимеры получают аддитивной полимеризацией. Полимеры, полученные конденсационной полимеризацией, называются конденсационными полимерами. Полимеры, полученные аддитивной полимеризацией, известны как аддитивные полимеры.

Рисунок 2: Полиэтиленовые шарики

Кроме того, синтетические полимеры могут быть классифицированы как органические полимеры или неорганические полимеры. Органические полимеры состоят из углеводородных звеньев, тогда как неорганические полимеры не состоят из углеводородов. Некоторыми распространенными примерами синтетических полимеров являются полиэтилен, полипропилен, тефлон, полистирол и т. Д.

Разница между натуральными и синтетическими полимерами

Определение

Натуральные полимеры: Натуральные полимеры — это полимерные соединения, которые естественным образом встречаются в нашей среде.

Синтетические полимеры: Синтетические полимеры — это полимерные соединения, которые вырабатываются человеком искусственно.

Вхождение

Натуральные полимеры: Натуральные полимеры встречаются в природе.

Синтетические полимеры: Синтетические полимеры не встречаются в природе.

производство

Натуральные полимеры: Природные полимеры производятся в результате биологических процессов.

Синтетические полимеры: Синтетические полимеры производятся в результате химических процессов.

деградация

Натуральные полимеры: Большинство природных полимеров легко разлагаются биологическими процессами.

Синтетические полимеры: Большинство синтетических полимеров трудно разлагаются естественным путем в результате биологических процессов.

Заключение

Природные полимеры и синтетические полимеры являются двумя основными категориями полимеров. Природные полимеры включают в себя полимерные соединения, которые можно найти естественным образом в нашей среде. Но синтетические полимеры — это соединения, созданные людьми, которые невозможно найти естественным путем. В этом ключевое отличие натуральных и синтетических полимеров.

Почему биополимеры – это экологично и выгодно

Четыре из пяти предметов, которыми мы пользуемся, состоят из полимеров – подсчитал Российский союз химиков. Это упаковка, ткани, клеи, краски и многое другое. Проблема в том, что 99% полимеров – синтетические. При утилизации они загрязняют окружающую среду, без утилизации – тоже.

Но есть перспективная альтернатива – природные полимеры или по-другому – биополимеры. Они безопасны, биоразлагаемы и по характеристикам не уступают аналогам. Рассказываем, почему использование биополимеров – это не только забота о природе, но и экономическая выгода.

Что такое биополимеры, и чем они отличаются от синтетических полимеров

Биополимеры (полное название – биоразлагаемые полимеры) – это полимеры природного происхождения. По-другому их можно назвать природными полимерами. Они входят в состав живых организмов: например, у человека это молекулы белков и ДНК, у дерева – целлюлоза. Помимо природных есть полимеры синтетического происхождения, которые получают из продуктов химической переработки нефти и газа.

Целлюлоза содержится в древесине и хвое деревьев, поэтому является самым распространённым биополимером на Земле

Почему биополимеры экологичнее синтетических полимеров

Биоразлагаемые полимеры полностью разлагаются и безвредны для окружающей среды, синтетические – практически нет. Их распад в природе произойдёт не раньше, чем через 100 лет, поэтому их нужно утилизировать. Для сравнения: пластик из биополимеров уже за 180 дней разлагается на 90% под действием микроорганизмов – бактерий или грибков.

Биополимеры делают из 100% возобновляемого сырья, синтетические – из углеводородов. Сырьё для большинства синтетических полимеров – это природный или попутный газ и продукты нефтегазохимии. Это невозобновляемые ресурсы, их объём ограничен. Биологически разлагаемые полимеры получают из биомассы, которую природа производит постоянно: альгинаты из водорослей, целлюлозу из кукурузы, крахмал из картофеля и так далее.

Биомассы на планете больше, чем углеводородов. Её объём – примерно 5000 млрд. тонн, а объём запасов нефти, газа, каменного угля – 1,8–2 млрд. тонн или 1% от объёма биомассы.

К тому же, если биомасса возобновляема, то «при нынешних уровнях добычи в России запасов нефти хватит на 59 лет, газа – на 103 года» – считает глава Минприроды Александр Козлов.

Почему биополимеры в водоочистке – это выгодно

Пока их доля на рынке полимеров составляет всего 1%, потому что они дороже синтетических, и внедрять их дорого. Реагенты для водоочистки, которые производит НПО БиоМикроГели, – это тот редкий случай, когда использовать биологически разлагаемые полимеры – это не только экологично, но и выгодно.

Биополимеры стали доступнее

Обычно природное сырьё дороже продуктов нефтегазохимии. Чтобы сделать биополимеры доступнее, эксперты НПО БиоМикроГели подобрали самые распространённые и доступные источники природного сырья и разработали технологию получения биоразлагаемых полимеров на их основе. Пектин получили из жома сахарной свеклы, яблочного жмыха и корзинок подсолнечника, целлюлозу – из вторичных продуктов деревообработки. В результате получились доступные и экологичные реагенты для очистки воды – Биомикрогели ® .

БиоМикроГели используют биополимеры – целлюлозу и пектин – в производстве реагентов для водоочистки

В России такого сырья много, цена на него невелика. Но даже если разместить производство в других странах, найти аналоги тоже будет легко. К примеру, пектин также есть в жоме тыквы и цитрусовом жмыхе.

Экономия на доочистке воды

Реагенты на основе синтетических полимеров могут повторно загрязнять собой очищенную воду. Биомикрогели ® не влияют на химический состав воды, поэтому её не понадобится дополнительно очищать от остатков реагента.

Импортозамещение синтетических аналогов

Реагенты Биомикрогели ® также эффективно очищают воду от загрязняющих веществ, как и импортные реагенты на основе синтетических полимеров.

Возможность прогнозировать затраты на закупку

Неопределенность поставок, подорожание нефти и газа спровоцируют скачок цен на реагенты из синтетических полимеров или их дефицит. Яблочный жмых или жом сахарной свёклы не подорожают и не закончатся. В конце-концов их легко можно будет заменить на аналогичное дешёвое биосырьё.

Реагенты Биомикрогели ® на основе биополимеров — флокулянты

Заключение

Использовать продукцию из биополимеров – значит беречь природу. Они также эффективны, как и синтетические, только не вредят природе, не зависят от нефти и газа. Единственный минус – в большинстве случаев они дороже синтетических. Поэтому пока что доля таких биополимеров, как Биомикрогели ® , составляет 1% или 2,62 млн т. Однако, у биоразлагаемых полимеров большой рыночный потенциал – к 2028 году объём мировых мощностей по их производству вырастет на 19% или до 3,13 млн т.

Источник

Отличие природных полимеров от синтетических