Хімія. Рівень стандарту. 10 клас. Савчин

§ 35. РОЛЬ ОРГАНІЧНОЇ ХІМІЇ У СТВОРЕННІ НОВИХ МАТЕРІАЛІВ

Вивчивши матеріал параграфа, ви зможете:

  • пояснювати поняття «матеріали», «порошкова металургія»;
  • обґрунтовувати значення органічних речовин у створенні нових матеріалів;
  • характеризувати металічні й неметалічні матеріали, чисті й надчисті метали;
  • робити висновки про роль хімії у створенні нових матеріалів.

Металічні й неметалічні матеріали. У курсі хімії 7 класу ви вивчали, що фізичні тіла виготовляють із матеріалів. Тож пригадаємо, що таке матеріали.

Матеріали — речовини, які використовують для виготовлення фізичних тіл, предметів для вжитку чи виробництва.

Хімічна наука зробила та продовжує робити великий внесок у використання створених і створення нових матеріалів. Усі відомі матеріали виготовляють на основі металів і неметалів, з якими ви частково ознайомилися в курсі хімії.

Композити. Композиційний матеріал, або композит, — матеріал, у якому поєднано два або більше компонентів, із кращими властивостями, ніж у кожного з них окремо. Ці матеріали складаються з основи та наповнювачів. Кожний компонент виконує свою функцію: пластична основа є зв'язувальним матеріалом, а наповнювач надає міцності (рис. 98, а).

Рис. 98. Композити: а — «Алор» (алюмінієва матриця + органічне волокно); б — фанера

Особливий клас матеріалів — природні, зокрема деревинні. Їх поділяють на лісоматеріали та деревинні композиційні. Останні отримують обробкою натуральної деревини за високих температур під тиском, просочуванням деревини хімічними речовинами або склеюванням (рис. 98, б). За такої обробки змінюється природна фізична структура та хімічний склад деревини.

Металокерамічні композити (кермети) отримують пресуванням заготовок із порошків (металів і кераміки) з подальшим їх спіканням.

Використовують також композити на основі алюмінію, берилію, нікелю, кобальту. Матриці цих композитів можуть складатися з чистих металів або сплавів на їхній основі. Норпласти — композити, основою яких є полімери. Наповнювачі норпластів дуже різноманітні. До композитів належать і піни — матеріали, наповнені газами.

Композити мають високу міцність, пластичність, пружність, зносостійкість.

Сучасними композиційними матеріалами, які використовують в авіаційній та ракетно-космічній техніці, є матеріали на основі боридів і силіцидів металів.

Отже, зважаючи на сказане, можна зробити висновок, що хімія відіграє важливу роль у створенні нових матеріалів, які набули широкого використання в багатьох галузях суспільного виробництва України.

ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

• Новими матеріалами є композиційні матеріали, або композити. Це матеріали з кращими властивостями, ніж у кожного з компонентів. Вони складаються з основи та наповнювачів.

• До композиційних матеріалів належать кермети, норпласти, піни.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

  • 1. Поясніть, що таке матеріали.
  • 2. Обґрунтуйте доцільність створення композиційних матеріалів та їхній склад.
  • 3. Охарактеризуйте кермети, норпласти, піни та їх застосування.

ЦІКАВО ЗНАТИ

• Катіони Аргентуму (Ag+) здійснюють бактерицидну дію в мізерно малих концентраціях. Це пояснюється тим, що вони втручаються в життєдіяльність мікробів, заважаючи роботі ферментів. Вони здатні з'єднуватися з цистеїном (амінокислотою, що входить до складу ферменту), порушуючи його нормальну дію. Досліджено, що хвороботворні бактерії гинуть у воді, якщо вміст у ній катіонів Аргентуму становить 10-9 г/л. Така концентрація створюється, якщо у воду внести срібний предмет. Вода, настояна на сріблі, як завгодно довго зберігається.