Что собой представляет полиэтилен? Формула данного вещества относится к ряду непредельных углеводородов. Рассмотрим подробнее особенности данного соединения, выявим его основные области применения.
Особенности строения
Полиэтилен, формула которого имеет вид (С2Н4)n, представляет собой высокомолекулярное органическое вещество. В его структуре есть двойная связь между углеродными атомами, что свидетельствует о непредельном характере. Величина валентного угла – 120 градусов, тип гибридизации в данном веществе SP2.
Физические свойства
Полиэтилен, формула мономера которого относится к ряду (CnH2)n, представляет собой белое твердое вещество, нерастворимое в воде. Отметим также стойкость данного органического продукта к действию бензина, ацетона, сильных кислот, исключая концентрированную серную кислоту.
Получение
Полиэтилен получают из вещества, формула которого имеет вид С2Н4. Именно этилен выступает в качестве мономера для процесса полимеризации. В последние годы наблюдается тенденция резкого увеличения объемов производства полиэтилена, так как возросла потребность в нем в различных промышленных производствах. Учитывая, что формула структурного звена полиэтилена имеет вид -СН2-СН2-, сам процесс можно представить в следующем виде:
- nC2H4=(-СН2-СН2-)n.
Если дано задание: «Укажите формулу элементарного звена полиэтилена», в качестве ответа нужно представить структурное звено.
Виды полиэтилена
В настоящее время выпускается полиэтилен, формула которого не отличается от классического вида, но есть определенные отличия в свойствах продукта. Например, ПЭНП имеет низкую плотность, а ПЭВП отличается повышенной плотностью материала. В России видовую структуру ограничивают двумя видами: ПЭВП и ПЭНП.
В перерабатывающей отрасли в основном применяется упаковка и тара, элементы трубопровода, полиэтиленовые пленки, изоляция для кабелей, товары бытового предназначения. Среди основных производителей ПЭНП лидируют изготовители пленок.
Особенности применения
Полиэтилен прост в механической обработке, подвергается свариванию. Благодаря отличным диэлектрическим свойствам, можно использовать данное вещество в электротехнике. Максимальной востребованностью обладает полиэтилен низкой плотности, формула которого была записана выше.
Именно полиэтилен является самым недорогим полимером, который используется в разных отраслях современной промышленности.
В кабельной промышленности, благодаря полиэтилену, получают существенную экономию меди, хлопчатобумажной ткани, свинца, иных материалов, имеющих высокую стоимость. Такой переход на провода и кабеля с полимерной изоляцией сократил трудоемкость процесса, упростил технологию применения сополимеров этилена.
Сельское хозяйство
Востребованы полиолефины также в сельском хозяйстве. Отличный экономический эффект получают путем использования полиэтилена в овощеводстве при строительстве парников, теплиц. Получаемые сооружения имеют упрощенную конструкцию, поэтому их стоимость ниже стеклянных аналогов примерно в три раза.
Прозрачные полиолефиновые материалы отлично пропускают ультрафиолетовые лучи, в результате чего существенно сокращаются сроки созревания овощных культур. Полиэтиленовой пленкой укрывают бурты зерна и овощей при продолжительном хранении их в поле. Из данного материала изготавливают мешки, в которых хранят минеральные удобрения. Пленка нужна и для процесса силосования. Благодаря хранению в полиэтиленовых мешках силоса, нет необходимости строить дорогие башни, тратить средства и время на процедуры разгрузки и загрузки.
Полимерные пленки, изготовленные на основе полиэтилена, позволяют увеличивать урожайность плодово-ягодных культур, ограничивать испарение из почв влаги, а также тормозить рост сорных растений.
Применение полиэтилена в животноводстве
Мы уже выяснили, какова формула полиэтилена: (-СН2-СН2-)n. Проанализируем значимость данного химического соединения для молочных ферм. Именно это органическое соединение применяется для изготовления различной тары: бидонов, бочек, ведер, банок, доильных аппаратов. Полиэтиленовые трубы удобны для перекачки молока. Металлические аналоги, применяемые на протяжении длительного времени, доказали свою несостоятельность. Помимо высокой стоимости, они подвергаются химической и атмосферной коррозии, а полиэтилен устойчив к этим процессам.
Пленка, выполненная из этого органического соединения, подходит для облицовки оросительных систем и каналов. По стоимости она будет дешевле бетонных аналогов примерно в три раза. Из полиэтилена низкого и высокого давления и его сополимеров производят гибкие шланги, применяемые в процессе полива сельскохозяйственных плантаций.
Строительная отрасль
Полиолефины востребованы в судостроении, автомобилестроении, машиностроении. Их них изготавливают трубы и разнообразные санитарно-технические изделия. На базе полиэтилена получают разнообразные композиции, вводя в полимер наполнители и определенные добавки.
К примеру, композицию ПЭВД с канальной сажей применяют при покрытии кабелей. Полученный материал выдерживает высокие давления жидкости, движущейся по трубам.
Для производства арматуры, разнообразных жестких конструкций применяют ПЭСД и ПЭНД, а также используют полипропилен. Из них производят гальванические ванны, струйные насосы, вентиляционные установки, оросительные колонны.
Заключение
Полиэтилен востребован и в отраслях, занимающихся производством предметов домашнего обихода. Из данного полимера создают разнообразные игрушки, зубные щетки, ведра, тазики, кувшины, разнообразные предметы, востребованные хозяйками.
Полиэтилен подходит для изготовления упаковочной тары для фармацевтической, парфюмерной, пищевой промышленности. Благодаря внешнему эстетичному виду, легкости, прочности, данный материал становится перспективным веществом для производства универсальных полочных систем, кресел, стульев.
В текстильном машиностроении полиэтилен востребован при создании шпулей, бобин. Данный полимер подходит для изготовления определенных узлов стиральных машин, вентиляционных систем, электрических приборов.
Полиэтиленовая пленка при нагревании подвергается усадке, плотно прилегая к предмету, материал повторяет его форму.
Если в двадцатом веке для изготовления изоляционных материалов применялась минеральная вата и пенополистирол, то в настоящее время разрабатываются абсолютно новые теплоизоляторы, базирующиеся на ППЭ (вспененном полиэтилене).
Данный материал создают из вспененного пористого гибкого полиэтилена, который предназначается для упаковки посуды и бьющихся предметов, промышленной техники, микроэлектроники. Данный продукт, получаемый из полиэтилена, востребован при изготовлении звукоизоляционных и гидроизоляционных материалов. Несмотря на то что стоимость у такой продукции будет немного выше, чем у традиционных теплоизоляционных материалов, она окупается отличными теплоизоляционными характеристиками. Такие материалы выдерживают диапазон температур от -60 до +95 градусов, имеют средний эксплуатационный срок службы порядка пятидесяти лет. Полиэтилен по праву можно считать востребованным материалом, имеющим множество областей применения.