Растворы составляют еще нерешенную задачу естествознания, потому что, будучи химическими соединениями, они не подчиняются законам атомизма или кратных отношений...
Д. И. Менделеев
14.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ХИМИИ ПОЛИМЕРОВ. СТРОЕНИЕ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ
СОЕДИНЕНИЙ
Многие высокомолекулярные соединения (ВМС) являются полимерами с молекулярной массой >104. Молекулы биополимеров состоят из большого числа мономерных звеньев - повторяющихся одинаковых групп атомов. Структурные единицы ВМС - макромолекулы (104-106 г/моль). Размер макромолекул весьма велик по сравнению с размерами обычных молекул. Например, если длина молекулы этана составляет несколько ангстрем, то длина некоторых линейных макромолекул составляет 4000- 8000 Ǻ (при поперечном размере 3-7,5 А). Моделью подобных молекул могут служить нити длиной от 800 до 1600 мм и диаметром 1 мм.
Структурной химической основой организмов являются природные высокомолекулярные биополимеры: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, пектины, натуральный каучук, а также биополимеры смешанного типа: липопротеиды, гликопротеиды и липополисахариды. Природные ВМС характеризуются постоянным значением молекулярной массы.
Синтетические полимеры получаются в результате реакции полимеризации или поликонденсации. К ним относятся: полиэтилен, синтетический каучук, фенолформальдегидные пластмассы. Синтетические полимеры состоят из смеси макромолекул, различных по длине и массе. Таким образом, ВМС - это обычные органические вещества, молекулы которых имеют очень большой размер.
Практически все важные свойства ВМС тесно связаны с их строением. Различают три типа структуры цепей: линейную, разветвленную и пространственную (сетчатую) (рис. 14.1).
Линейные ВМС представляют собой открытую линейную цепь (натуральный каучук, целлюлоза).