plastic Macroniveau: - Stoffen zachter maken: Stoffen hard maken: crosslink (dwarsverbinding): Composieten: Kevlar: Aramide-versterkte composieten:

Transcriptie

1 plastic Macroniveau: - zichtbare en meetbare behoren tot dit niveau. - de eigenschappen op macroniveau hebben weer te maken met de eigenschappen op microniveau. Stoffen zachter maken: Voeg een stof toe die uit kleine moleculen bestaat(weekmaker). Deze kleine moleculen gaan tussen de polymeermoleculen in zitten. Hierdoor zitten de ketens van het polymeer verder van elkaar af. Dit zorgt ervoor dat de vanderwaalskrachten tussen de polymeermoleculen zwakker worden. Hierdoor kunnen de polymeerketens gemakkelijk langs elkaar heen glijden. Het polymeer wordt daardoor zacht en flexibel. Stoffen hard maken: zorg ervoor dat de moleculen van het polymeer niet langs elkaar heen kunnen glijden. Je gaat dan uit van een monomeer dat een polymeer oplevert, waarbij een brug wordt gelegd tussen de ene en de andere keten. Die brug koppelt via atoombindingen de polymeerketens aan elkaar. Er ontstaat dan een netwerkstructuur: je kunt geen losse moleculen meer aanwijzen. De kunststof wordt nu hard en stevig. crosslink (dwarsverbinding): De brug tussen polymeerketens. Composieten: - zijn opgebouwd uit twee of meer materialen gecombineerd tot een nieuw materiaal met andere eigenschappen dan de afzonderlijke componenten. - ontstaan door aan een hoogwaardige kunststof in meerdere lagen sterke vezels (glas, koolstof, aramidevezels) toe te voegen. Kevlar: - een aramide die voor veel dingen kan worden gebruikt. - Het is gemaakt vanuit lichte atomen als koolstof, waterstof, zuurstof en stikstof maar als stof zeer sterk en flexibel. - Vergeleken met staal is het tot vijf keer zo sterk. Die sterkte komt door de ligging van de ketens. - Een belangrijke binding tussen de ketens zijn de waterstofbruggen. - Kevlar en andere aramiden worden onder andere toegepast in beschermende kleding. Zo wordt de stof vanwege de geringe brandbaarheid toegepast in brandwerende kleding. Aramide-versterkte composieten: - De basis van een aramide versterkte composiet is een fenolhars of epoxyhars versterkt met Kevlarvezels. - Deze composieten worden toegepast wanneer energie geabsorbeerd en verspreid moet worden. Ook kunnen ze afscheuren tegengaan. - Aramide versterkte composieten worden toegepast in legerhelmen. Alkenen reageren snel met halogenen, waterstof en water. Hierbij wordt steeds een dubbele binding in een alkeen omgezet in een enkele binding. Een voorbeeld van een alkeen is etheen. Een dubbele binding tussen twee C-atomen bevat twee streepjes. Je noemt één streepje van de dubbele binding de atoombinding; dit is een sterke binding die niet zomaar kapot gaat. Het andere streepje van de dubbele binding noem je een π-binding (pi-binding). Deze

2 π-elektronen zijn zwakker gebonden aan beide C-atomen. Dit is dus een zwakkere binding dan de normale atoombinding. additiereactie: reactie waarbij een molecuul met een dubbele binding reageert met water, waterstof of een halogeen(br2, F2, Cl2, I2). de dubbele binding verdwijnt en aan de moleculen die eerst vastzaten met een dubbele binding komt nu het atoom te zitten waarmee de dubbele binding reageerde. etheen + water je hebt voor het openspringen voor de dubbele binding meestal een initiator(stof die nodig is om een polymerisatiereactie op gang te brengen) nodig. bijvoorbeeld UV-licht. additiepolymerisatie: co-polymerisatie: wanneer er verschillende monomeren gebruikt worden. verder zijn de regels hetzelfde: de additie van het ene monomeer aan het andere vindt willekeurig plaats. ze zitten niet elke keer precies afgewisseld.

3 condensatiereactie: reactie waarbij een klein molecuul afgesplitst wordt. er worden twee moleculen aan elkaar gekoppeld onder afsplitsing van een molecuul water. Condensatiepolymeren ontstaan uit monomeren met een functionele groep: -COOH, -NH2, -OH. carbonzuur: een COOH-groep met een ringstructuur ernaast. alkaanzuur: een COOH-groep met een alkaangroep erbij(een reeks C en H atomen zonder dubbele binding of ringstructuur). Esters :- stoffen die een bepaalde geur of smaak aan iets geven. - koolstofverbinding die uit een alcohol(-oh) en een carbonzuur(-cooh) bestaat. Je kunt de structuurformule van een ester in twee delen opsplitsen: het alkanoaat: het deel met het alkaanzuur alkylgroep: het deel met de alcoholgroep. de ester is rood omcirkeld. als je dit ziet weet je dat het een ester is. hierbij veranderen een alcohol en een zuur in één molecuul, doordat er een H van het ene molecuul wordt afgesplitst en een OH van het andere. dit vormt dan een los H2O molecuul. naamgeving esters: de ester van (de twee stoffen die gebruikt zijn voor de ester) hydrolyse van esters: je kunt een ester maken, maar je kunt hem ook weer splitsen. dit heet hydrolyse. dit kan door er water(h2o) aan toe te voegen: soms word er gevraagd: is deze ester in water oplosbaar? dan moet je nagaan of het hydrofiel(houd van water) of hydrofoob(waterafstotend) is. dit kan door te kijken of er een OH of een NH groep in de ester zit. als dit niet zo is, dan is de ester niet in water oplosbaar.

4 monomeer: enkelvoudige bouwsteen waaruit een polymeerketen is opgebouwd dimeer: een chemische verbinding die uit twee monomeren bestaat. polyesters: polymeer dat bestaat uit een keten van esterbindingen. gaat verder hetzelfde. polymeer: molecuul dat bestaat uit een reeks van opeenvolgende identieke delen. co-polymeer: molecuul dat uit een reeks verschillende monomeren bestaat: Polyesters kunnen worden gevormd door een polycondensatiereactie van een dicarbonzuur(twee carbonzuurgroepen(cooh)) en een diol(twee hydroxylgroepen(oh)) Polyamiden: bestaat uit een zuur(-cooh) + amine(-nh2) condensatiereactie van koolstofverbindingen met een COOH-groep(zuur) en een NH2-groep(amine) als functionele groep. Bij de synthese van een polyamide maakt men gebruik van een amine. De karakteristieke groep is NH2. hydrolyse : plus water vervormbaarheid van plastic: wanneer plastic niet verwarmd is is het glasachtig. wanneer het wel wordt verwarmd zal het van glasachtig naar rubberachtig gaan en als het nog warmer wordt zal het compleet vloeibaar worden. glasovergangstemperatuur Tg: De temperatuur waarbij vrij abrupt de toestand overgaat van glasachtig naar rubberachtig. voor ieder polymeer is dit anders. wanneer plastic in de glastoestand zit gedraagt het plastic zich als hele stugge springveer. er is sprake van volledige elasticiteit(e). Als er kracht wordt uitgeoefend op het polymeer, zal het vervormen (krimpen of uitrekken). Bij het wegvallen van de kracht zal het polymeer naar zijn oorspronkelijke vorm terugkeren. In de rubbertoestand is er gedeeltelijke elasticiteit. Dat betekent dat bij het uitoefenen van een kracht op het polymeer een deel van de vervorming elastisch zal zijn (het polymeer veert weer terug) en een deel van de vervorming niet-elastisch (oftewel permanent). smelttemperatuur Tm: De temperatuur waarbij het materiaal van rubberachtig overgaat in vloeibaar.

5 verwerking van kunststoffen: Polymeren uit de chemische industrie worden in de kunststofverwerkende bedrijven tot bruikbare producten verwerkt. Een product gemaakt van een thermoharder kan niet opnieuw worden gesmolten. Daarom laat men de monomeren van een thermoharder direct in een voorgevormde matrijs polymeriseren tot het gewenste product. additieven: Behalve het polymeer zelf zijn er meestal nog toevoegingen nodig die zorgen voor speciale eigenschappen van het kunststof product, zoals weekmakers, stabilisatoren(zodat het polymeer niet weer ontleed), kleurstoffen en vulstoffen. er zijn veel technieken om plastic te vormen. binas tabel 67A bioplastics biogebaseerde polymeren: - polymeren die worden geproduceerd uit natuurlijke hernieuwbare grondstoffen zoals zetmeel en cellulose. - polymeren van natuurlijke oorsprong die direct worden geëxtraheerd en gewonnen uit biomassa Biodegradeerbare polymeren: composteerbare plastics. ze kunnen worden verteerd door micro-organismen. innovatieve polymeren: elektrisch geleidende polymeren: de meeste kunststoffen zijn slechte energiegeleiders, daarom worden ze meestal als isolatie gebruikt. Bij atomen van isolatoren zijn de buitenste schillen helemaal gevuld. Er is geen mogelijkheid voor de elektronen om te bewegen en er kan dus geen stroom lopen. er zijn echter een paar kunststoffen die weldegelijk elektriciteit geleiden. Elektrische geleiding bij polymeren treedt op wanneer er sprake is van een geconjugeerd systeem in een polymeermolecuul. Een geconjugeerd systeem betekent dat dit soort polymeermoleculen afwisselend een dubbele en een enkele binding tussen de koolstofatomen in hun molecuulketens hebben. de pi-elektronen in de dubbele bindingen kunnen vrij door het molecuul gaan bewegen door het verspringen van de dubbele bindingen. hierdoor geleiden ze stroom. koolstofskelet: een zogenaamde verkorte schrijfwijze, waarbij alleen de bindingen tussen de C-atomen zijn aangegeven. vetten: Bij de vorming van een vetmolecuul worden esterbindingen gevormd. Het gevormde vetmolecuul wordt een triglyceride genoemd. Vetten zijn bij kamertemperatuur vast; ze bestaan voor een belangrijk deel uit esters van verzadigde vetzuren. verzeping: de splitsing van een vet- of oliemolecuul met behulp van een base in plaats van water tabellen structuurformules aminozuren, koolhydraten en vetten: tabel 67 F, G, H

6 aminozuur: R = restgroep natuurlijke aminozuren: De aminozuren die voorkomen in eiwitten. peptidebinding: een chemische binding tussen een carboxylgroep (-COOH) en een aminogroep (-NH2). enzymen: Enzymen zorgen ervoor dat bepaalde processen in het lichaam sneller verlopen. Zonder deze enzymen zouden de meeste reacties in ons lichaam veel te langzaam of zelfs helemaal niet verlopen. Enzymen worden daarom ook wel biokatalysatoren genoemd. Elke reactie wordt gekatalyseerd door een ander enzym. Enzymen hebben een specifieke werking: elk enzym kan maar één reactie versnellen. Voor een andere reactie is weer een ander enzym verantwoordelijk. eiwitten: Eiwitten binden andere stoffen aan zich. Eiwitten kunnen ook nadere stoffen omhullen, waardoor ze in het bloed kunnen worden vervoerd. Bij de bouwstoffen van vet, de vetzuren, gebeurt dit namelijk. Zonder eiwitten die de vetzuren omhullen zouden vetzuren schade aan de lichaamscellen kunnen aanrichten. zwavelbrug: moleculen die aan elkaar verbonden worden door middel van zwavelatomen. nucleïnezuren:

7 kringlopen de koolstofkringloop/stikstofkringloop kun je vinden in tabel 93 van de BINAS. De koolstofkringloop is belangrijk omdat alle planten, dieren, schimmels en bacterien werken met het element koolstof fotosynthese en verbranding: Bij de fotosynthese wordt voeding gemaakt, deze voeding bestaat uit grote moleculen die koolstof bevatten. Autotroof: planten maken hun eigen voedsel door middel van fotosynthese. Heterotroof : dieren hebben andere organismen nodig om van te kunnen leven. vergisten: Als iets verteert wordt zonder te verbranden Fotosynthese: het opslaan van zonlicht, alleen planten kunnen dit. organisch stikstof: Als stikstof in planten, dieren of organische resten voorkomt. anorganische stikstof: als stikstof voorkomt in zout of in gas. nitrificatie: Omzetting van ammoniumionen in nitraationen. demineralisatie: de afbraak van schimmels denitrificatie: het proces waarbij bacteriën nitraat omzetten in stikstof fosforkringloop: fosfaat komt veel voor in botten, het is de bekendste vorm van fosfor.