Реферат: Использование полимеров в медицине - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Использование полимеров в медицине

Банк рефератов / Медицина и здоровье

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 22 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

ПОЛИМЕРЫ В МЕДИЦИНЕ. Полимеры - высокомолекулярные соединения (ВМ С ), вещества с высокой молекулярной ма ссой (от нескольких тысяч до нескольких ми ллионов ), в которых атомы , соединенные химическ ими связями , образуют линейные или разветвлен ные цепи , а также пространственные трехмерные структуры . К полимерам относятся много численные природные соеди нения : белки , нуклеиновые кислоты , целлюлоза , кр ахмал , каучук и другие органические вещества . Большое число ВМС получают синтетическим путем на основе простейших соединений и элементов нефтяного , углехимического , лесохимическо го и минерального происхождения в результате реакций полимеризации , поликонденсации и химических превращений одних полимеров (п риродных и синтетических ) в другие . Особую группу составляют неорганические полимеры (пласти чная сера , силикаты и др .). В зависимости от строения основно й цепи ВМС делятся на линейные , разветвлен ные и трехмерные (пространственные ) структуры . Линейные и разветвленные цепи можно превратит ь в трехмерные действием химических агентов , света и радиации , а также путем "сшив ания " (вулканизации ) . В качестве приме ров можно привести вулканизацию каучука,отвердени е фенолформальдегидных , эпоксидных и полиэфирных смол , образование прочных пленок и покрыт ий из высыхающих масел , природных смол , эп оксидов и др. Линейные ВМС могут иметь как крист аллическ ую , так и аморфную (стеклообразную ) структуру . Разветвленные и трехмерные полиме ры , как правило , являются аморфными . При на гревании они переходят в высокоэластическое с остояние подобно каучуку , резине и другим эластомерам . При действии особо высоких темпе р атур , окислителей , кислот и щелоч ей органические и элементоорганические ВМС по двергаются постепенному разложению , образуя газоо бразные , жидкие и твердые (коксы ) соединения. Физико-механические свойства линейных и разветвленных полимеров во многом связаны с межмолекулярным взаимодействием за счет сил побочных валентностей . Так , например , молекулы целлюлозы взаимодействуют между собой по всей длине молекул , и это явление обеспечивает высокую прочность целлюлозных вол окон . А разветвленные молекулы крахмала в з аимодействуют лишь отдельными участк ами , поэтому не способны образовывать прочные волокна . Особенно прочные волокна дают мн огие синтетические полимеры (полиамиды , полиэфиры , полипропилен и др .), линейные молекулы кот орых расположены вдоль оси растяжения . Т рехмерные структуры могут лишь временно деформироваться при растяжении , если они имеют сравнительно редкую сетку (подобно рези не ), а при наличии густой пространственной сетки они бывают упругими или хрупкими в зависимости от строения . ВМС делятся на две б о льшие группы : гомоцепные , если цепь состоит из одинаковых атомов (в том числе карбоцепные , состоящие только из углеродных атомов ), и гетероцепные , ког да цепь включает атомы разных элементов . В нутри этих групп полимеры подразделяются на классы в соответств и и с прин ятыми в химической науке принципами. Так , если в основную или боковые цепи входят металлы , сера , фосфор , кремний и др ., полимеры относят к элементоорганическ им соединениям. Изучение ВМС началось лишь в XIX в ., а принципы их строения были установл ены в 20-30-х . гг . XX в . В 1920 г . Немецкий ученый Г.Штаудингер , основываясь на теории химического строения органических веществ , выск азал гипотезу о "макромолекулярном " строении п олимеров и связал с этим их физико-химичес кие свойства (например , вязкость р аст воров ). В дальнейшем разработка этой гипотезы привела к созданию теории строения макро молекул , на основе которой стал производиться синтез все новых и новых классов пол имеров с заданными свойствами. Развитию теории строения полимеров спо собствовали тру ды С.В.Лебедева , П.П.Шорыгина , С.С.Медведева , В.А.Каргина , В.В.Коршака , У.Карозерса , П.Ф лори , Г.Марка и многих других ученых разны х стран. Полимерные материалы делят на три основные группы : пластические массы , каучуки , х имические волокна . Они широко приме няются во многих областях человеческой деятельности , удовлетворяя потребности различных отраслей промышленности , сельского хозяйства , медицины , кул ьтуры и быта. Есть два типа химических реакций , п риводящих к превращению мономеров в полимеры : поликонденсац ия и полимеризация . Они отличаются химическим строением мономеров , законо мерностями протекания процесса и , как правило , свойствами получаемых продуктов. Для поликонденсации необходимы мономеры , содержащие в каждой молекуле не менее двух реакционно-способн ых групп , например гликоли HO- R- OH, аминокислоты H N- R- COOH, диизоцианаты OCN- R- NCO и т.д . Сам ход процесса поликонденсации многостади йный . Одна активная группа одной молекулы мономера реагирует с одной группой другой молекулы - образуется димер опя т ь с двумя активными группами . Например , химиче ский синтез полиэфирного волокна лавсана из терефталевой кислоты и этиленгликоля начинае тся с такой реакции : HOCHCHOH + HOOC-CH-COOH ---> HOCHCH-OOC-CH--COOH + HO Димер реагирует далее с мономером или с диме ром , давая тример или те трамер , и т.д . Иногда при таких процессах выделяются низкомолекулярные продукты (вода , ам миак и т.д .), иногда - нет . Прежде выделение побочных низкомолекулярных веществ считали обя зательным признаком реакции поликонденсации , но син т ез высокомолекулярных соединений - полиуретанов показывает , что этот признак совсем не обязательный : HOCH CH OH + OCN - R - NCO > HOC H O - C - N - R - NCO II I O H Если реакцию вести достаточно долго , то теоретически все молекулы , находящиеся в реакционн ой среде , должны сконденсироват ься в одну сверхгигантскую макромолекулу . В действительности так не происходит . Рост мо лекул прекращается значительно раньше . Причины различные : небольшой избыток одного мономера , наличие примесей , повышение вязкости среды и т.д . Немаловажную роль играет и то , что многие реакции поликонденсации обра тимы. Проходя через стадии ди -, три -, тетра меров и т.д ., молекулярная масса продукта н арастает медленно , и высокомолекулярные соединени я - полимеры - обычно образуются лишь к конц у п роцесса , при общем превращении 95-99% мо номеров . Но зато химики могут приостановить процесс на промежуточной стадии и сформова ть изделие сначала из легкоплавких олигомеров , а затем довести реакцию поликонденсации до конца и получить прочный , теплостойкий и нерастворимый продукт (особенно ес ли в синтезе участвуют мономеры с тремя и более функциональными группами ). Эта особе нность поликонденсации широко используется в промышленности , например при синтезе и формов ании пенополиуретанов , фенолформальдегидных см о л и других материалов , на осн ове которых получают пластические массы , и т.п. Характерные особенности полимеризации в том , что прежде всего вступают в нее только мономеры , содержащие в молекуле двой ную связь C=C, C=N или C=O, тройную связь либо цикл ическую группировку , способную раскрываться . Для того чтобы мономер вступил в реакцию полимеризации , к нему надо добавить (или создать в его среде ) инициирующий активны й центр : свободный радикал , активный ион и ли активный координационный комплекс . И након ец , еще одна специфическая особенность реакций полимеризации состоит в том , что присоединение молекул мономера к активному центру происходит медленнее , чем последующее наращивание полимерной цепи присоединением м олекул мономера друг к другу. В результате после вв едения ак тивных центров в массу мономера , прервав р еакцию в любой момент,можно найти там боль шее или меньшее количество непрореагировавшего мономера и какое-то количество высокомолекулярн ого полимера . Выделить и з такой смеси ди -, три -, тетрамеры и прочие п ромежуточные проду кты полимеризации обычно невозможно - их нет . Такие процессы называются цепными реакциями. Хотя впервые полимеризация была описан а еще в XIX в . как побочный процесс смоло образования при выделении некоторых органических веществ (стирола , формальдегида и др .), теоретическое объяснение ее механизма стало возможно лишь в 30-х . гг . нашего столетия , на основе созданной советским академиком Н.Н.Семеновым и английским ученым С.Хиншелвудом теории цепных процессов. Есть и еще одно отличие полимери зации от поликонденсации : обычно полимери зационным путем получают полимеры из мономеро в , содержащих лишь одну реакционноспособную г руппу : одну С =С связь , одну С =О гру ппу и т.д . Типичные примеры - химические син тезы полиэтилена и полиформальдегида : A + nH C = CH > A - /- CH - CH -/n- ..., A + nH C = O - > A - / - CH - O -/n..., где А - инициирующий активный центр , а n - число мономерных звеньев , образующих макро молекулу (обычно превышает несколько тысяч ). Для каждого мономера химикам приходитс я подбирать специальные инициирующие активн ые агенты : перекисные соединения , окислительно - восстановительные катализаторы и т.д .; определят ь условия проведения процесса : в массе мон омера , в растворе , в эмульсии , в газовой фазе,в монокристаллах и т.д . При этом кон цен т рации инициирующих веществ обычно ничтожно малы - сотые доли процента , а условия могут очень резко отличаться друг от друга - от глубокого вакуума до давле ния в тысячи атмосфер , от температуры жидк ого гелия - 272,1 С (твердофазная полимеризация фор мальдег и да ) до +200-300 С (полимеризация этилена при высоком давлении ) и т.д. Сейчас синтетические полимеры , выпускаемые в мире , примерно на 75% состоят из проду ктов полимеризации . Применяются они в строите льстве и радиоэлектронике , машиностроении и п роизводстве бытовых изделий. В медицине применяются изготовленные и з синтетических полимеров искусственные суставы , сосуды и т.п.,полностью заменяющие настоящие.Ч асто они изготавливаются из материалов на основе ВМС (полимеров ) - пластмасс . При нагрев ании им можно при давать различную фор му . На этом свойстве основано производство разнообразных изделий из них . Как правило , пластмасса - смесь нескольких веществ ; полимер - лишь одно из них , но самое важное . О н связывает остальные компоненты в единую , более или менее однор о дную мас су , поэтому полимер часто называют связующим. Первоначально пластмассы получали на о снове природных полимеров - производных целлюлозы , каучука , молочного белка казеина и др .; потом в качестве связующих стали применять и синтетические полимеры - фе нолформальде гидные смолы , полиакрилаты , полиэфиры и др . Общее для всех пластмасс - то , что во в ремя формирования изделий их полимеросвязующее находится в вязкотекучем состоянии , а при эксплуатации - в стеклообразном или кристалличе ском. На начальных стади ях формования изделия из пластмассы молекулы полимера пр актически всегда имеют линейную или разветвле нную структуру . Если эта структура сохраняетс я и после формования , пластмасса может мно гократно при нагревании возвращаться в вязкот екучее состояние . Мате р иалы , обладающи е этим свойством , называют термопластичными (термо пластами ). К их числу относятся такие изве стные пластики , как полиэтилен , полистирол , пол иамиды и поликарбонаты. Если же в процессе формования изде лия происходит сшивка макромолекул и полим ер , твердея , приобретает сетчатое строение , то такую пластмассу уже нельзя возвратит ь в вязкотекучее состояние нагреванием или растворением . Эти пластмассы называются терморе активными (реактопластами ). Среди них - пласти н ки на о снове фенолформальдегидных , алкидных , эпоксидных смол. Изделия из пластмасс очень легкие ( имеют малую плотность ), большинство пластмасс почти не проводят электрического тока и т епла , многие устойчивы к коррозии в агресс ивных средах , некоторые не теряют своих пр очностных свойств даже при значительном изменении температуры.Из пластических масс можн о получать при помощи формования изделия разнообразной конфигурации , заменять ими металлич еские детали . Поэтому пластмассы находят очен ь широкое применение во многих областях ч еловеческой де я тельности. Большое значение в наши дни приобр ели кремнийорганические соединения , прежде всего полимерные . Это теплостойкий и морозоустойчи вый силиконовый каучук , чрезвычайно важные дл я электротехники изоляторы - кремнийорганические л аки . Даже в бытовой хи мии кремнийорган ические соединения широко используются : обработан ная ими одежда меньше загрязняется и мнет ся. Кремний (лат . Silicium) - химичес кий элемент IV группы периодической системы Мен делеева ; атомный номер 14, атомная масса 28,086. Как самостоятел ьный химический эле мент кремний был открыт в 1825 году шведским химиком и минералогом Й.Берцелиусом. Нагревая фторосиликат с калием , он восстановил кремний из этого соединения : K SiF + 4K = 6KF + Si Ж.Л.Гей-Люссак и Л.Ж.Тенар получили кремни й за 12 лет до Берцелиуса , но очень нечистый . В 1834 году русский химик Г.И.Гесс дал новому элементу русское название,оставшееся неизменным до наших дней ,- "кремний " (от д ревнегреческого "кремнос "-"утес ","скала "). От кремн ия (по-латыни "силекс ") идет и латинское назв а ние этого элемента. Кремний - второй по распространенности элемент после кислорода (29,5% от массы земной коры ), один из главных эл ементов неживой природы . Его соединения - силик аты и алюмосиликаты - составляют 75% земной коры . В природе кремний встречается лишь в виде соединений , и почти всегда наряд у с кремнием в их составе есть и кислород , а его оксид (IV) SiO - важнейшее природное неорганическое соединение. Кристаллический кремний построен из кр исталлов того же типа , что и алмаз . Это вещество серо-сталь ного цвета , с мета ллическим блеском (плотность 2,33 г /см , Тпл =1417 С , Ткип =2600 С ). Мелкокристаллический кремний имеет бурую окраску. Химическая активность кремния невысока . При комнатной температуре он соединяется т олько со фтором , при нагревании - с ки слородом , галогенами , серой , при высокой температуре - со многими металлами. Чистый кремний стал одним из самых важных полупроводниковых материалов. Из оксида кремния (IV)- чистого песка - в ыплавляют кварцевое стекло для сложных оптиче ских устройств , для и зготовления лаборато рной посуды и осветительных приборов. Еще одним химическим элементом,с которы м человек сталкивается каждый день , а точн ее каждое утро , является фтор . При недоста тке фтора в организме человека развивается кариес зубов . Поэтому многие зу бные пасты содержат фтор. Фтор (лат . Fluorum)- химический элемент VII группы периодической системы Мендел еева ; атомный номер 9, атомная масса 18,998; относится к семейству галогенов . О существовании эл емента , который впоследствии был назван фторо м (от гре ческого "фторос " - разрушение , г ибель ), догадывались многие химики конца XVIII- нач ала XIX в.,но получить его в чистом виде и з-за его необычной активности долго не уда валось . В истории фтора немало трагических страниц : многие ученые , которые изучали соед и н ения фтора , теряли здоровье и даже гибли , потому что фтор и его с оединения чрезвычайно ядовиты. Одно из самых интересных соединений фтора - плавиковая кислота HF была получена в 1771 г . шведским химиком К.Шееле . Постепенно к репло убеждение , что в веществе , открытом Шееле , содержится новый элемент , похожий на хлор . Но прошло более ста лет , прежд е чем химики выделили наконец этот элемен т. Произошло это в 1886 г . Первооткрывателем свободного фтора стал французский химик А.Муассан . Чтобы получить фтор , Муасса н подверг электролизу охлажденный до -23 С безв одный фтороводород и собрал на аноде неск олько пузырьков желтого газа. Электроды в приборе Муассана были сделаны из химически стойкого платиноиридиевого сплава , но и его разрушал агрессивный газ. Муассан дол жен был подтвердить свое открытие , получив фтор в присутствии комиссии , присланной Парижской Академией наук . Он очистил фтороводород со всей тщательнос тью , установил новые электроды , включил ток и - ничего не получил . Оказалось , что пом ешала опыту слишком тщательная очистк а исходного вещества : электролиз происходил л ишь в присутствии гидродифторида калия KHF . Спустя 20 лет за это открытие Муассан был удостоен Нобелевской премии по химии . Электролиз и поныне остается единственным способом получения фтора. Фтор распространен в природе довольно широко . Его содержание в земной коре 6,25 * 10 % от общей массы . Свободный фтор в приро де фактически не встречается . Основной его минерал - флюорит , или плавиковый шпат CaF ; фтор входит также в состав фосфоритов , фт о рапатита 3 Ca (PO ) *CaF ,криолита NaAlF . Фтор - элемент , расположенный в таблице Менделеева " на полюсе " неметаллических свойств . Это самый активный , самый реакционноспособный окис литель . Даже кислород окисляется фтором . Химич еская активность фтора так ова , что ине ртные газы (криптон , ксенон , радон ), долгое в ремя считавшиеся не способными к каким - ли бо химическим реакциям , вступают в соединения с ним. Чрезвычайная реакционная способность фтора объясняется особенностями строения его атома . Как и у других галогенов , на вн ешней оболочке атома фтора 7 электронов : для создания устойчивой электронной конфигурации - октета - не хватает лишь одного . И этот электрон атом фтора "отбирает " у любых вещ еств , даже у кислорода , других галогенов.У них , как и у фтора , п о 7 электр онов на последней оболочке , но расположена она дальше от ядра , и от того ядро слабее притягивает валентные электроны . Поэт ому и иод , и бром , и даже хлор иног да могут проявлять положительную степень окис ления , а фтор - очень редко. Фтор реагирует почти со всеми простыми веществами , кроме гелия , аргона , не она , азота и углерода (в виде алмаза ). В результате многих реакций с участием фто ра выделяется большое количество тепла , а некоторые из этих реакций имеют характер взрыва. Многие фторосодержащие в ещества оч ень важны для современной науки и техники . Например , фтороводород (плавиковая кислота - е го водный раствор ) широко применяется в ав иационной , химической , целлюлозно-бумажной промышленно сти , при производстве стекла и некоторых м еталлов. Плавиковы й шпат С aF (флюорит )- одна из важнейших солей пла виковой кислоты.Поскольку это достаточно распрост раненный минерал , его используют для получени я HF и искусственного криолита - двойного фторид а натрия и алюминия 3NaF*AlF . Криолит незаменим в производстве а люминия. Для атомной энергетики важны соединения фтора с другими галоген ами :ClF , BrF, BrF .С помощью этих соединений получают гексафторид урана UF - единственное летучее соедин ение урана (температура возгонки всего 56,5 С ). Изотопы урана разделяют , прев ратив урано вые концентраты в летучий гексафторид. Фтор вступает в реа кции и с органическими веществами. Правда , на практике для таких реакц ий обычно используют не сам фтор , а ег о неорганические соединения.Из органических фторо содержащих соединений наибол ьшее значение приобрели фреоны , получающиеся из углеводородов при замене в их молекулах водородных атомов на фтор и хлор . Фреоны работают в холодильниках , в установках для кондици онирования воздуха . В домашних холодильниках охлаждение обычно достигается и с парен ием в замкнутом пространстве холодильного агр егата одного из таких соединений - фреона -12 CFCl . Очень важно еще одно фторосодержащее органическое с оединение - тетрафторэтилен C F . При полимеризации эт ого вещества образуется отличающийся чрезвычайно й химической стойкостью фторопласт -4, или тефлон , впервые полученный в 1938 г . Царская в одка - смесь концентрированных соляной и азотн ой кислот в пропорции 3:1 - растворяет почти все металлы , в том числе золото и плат ину . А на фторпласт -4 она практически не действует . За необычайную химическую стойкость это белое легкое вещество иног да называют пластмассовой платиной.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Запомни две короткие фразы, которые помогут тебе открыть любые двери в этой жизни: "На себя" и "От себя".
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по медицине и здоровью "Использование полимеров в медицине", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru