Il-politetrafluworoetilen (polytetrafluoroethylene) huwa probabbilment l-aktar fluworopolimeru użat ħafna għaliex għandu diversi karatteristiċi li jagħmluh materjal ideali għal firxa wiesgħa ta' applikazzjonijiet. Huwa aktar flessibbli minn pajpijiet simili oħra u jista' jirreżisti kważi l-kimiċi industrijali kollha.
Il-firxa tat-temperatura hija bejn wieħed u ieħor minn -330°F sa 500°F, u tipprovdi l-aktar firxa wiesgħa ta' temperatura fost il-fluworopolimeri. Barra minn hekk, għandha proprjetajiet elettriċi eċċellenti u permeabilità manjetika baxxa. It-tubi tal-Ptfe huma l-aktar tubi tal-laboratorju użati ħafna u applikazzjonijiet fejn ir-reżistenza kimika u l-purità huma essenzjali.PTFEgħandu koeffiċjent ta' frizzjoni baxx ħafna u huwa wieħed mis-sustanzi l-aktar "żliq" magħrufa
Karatteristiċi:
Reżina PTFE 100% pura
Meta mqabbla ma' FEP, PFA, HP PFA, UHP PFA, ETFE, ECTFE, l-aktar pajpijiet flessibbli tal-fluworopolimeru
Kimikament inerti, reżistenti għal kważi l-kimiċi u s-solventi industrijali kollha
Firxa wiesgħa ta' temperatura
Penetrazzjoni baxxa
Finitura tal-wiċċ lixxa li ma twaħħalx
L-inqas koeffiċjent ta' frizzjoni
Prestazzjoni elettrika eċċellenti
Mhux fjammabbli
Mhux tossiku
Applikazzjonijiet:
laboratorju
proċess kimiku
Tagħmir ta' analiżi u proċess
Monitoraġġ tal-emissjonijiet
Temperatura baxxa
temperatura għolja
Elettriku
ożonu
L-istruttura tal-molekuli tat-PTFE
Il-politetrafluworoetilene (PTFE) huwa magħmul mill-polimerizzazzjoni ta' ħafna molekuli tat-tetrafluworoetilene
Din id-dijagramma sempliċi tal-PTFE ma turiex l-istruttura tridimensjonali tal-molekula. Fil-poli(etilene) molekulari aktar sempliċi, is-sinsla tal-karbonju tal-molekula hija konnessa biss permezz ta' atomi tal-idroġenu, u din il-katina hija flessibbli ħafna - żgur mhijiex molekula lineari.
Madankollu, fil-politetrafluworoetilene, l-atomu tal-fluworin fi grupp CF2 huwa kbir biżżejjed biex jinterferixxi mal-atomu tal-fluworin fuq il-grupp biswitu. Trid tiftakar li kull atomu tal-fluworin għandu 3 pari ta' elettroni waħedhom li joħorġu 'l barra.
L-effett ta' dan huwa li jrażżan ir-rotazzjoni tar-rabta waħdanija karbonju-karbonju. L-atomi tal-fluworin għandhom it-tendenza li jkunu rranġati sabiex ikunu kemm jista' jkun 'il bogħod mill-atomi tal-fluworin biswit xulxin. Ir-rotazzjoni għandha t-tendenza li tinvolvi ħabtiet ta' pari solitarji bejn atomi tal-fluworin fuq atomi tal-karbonju biswit xulxin - li jagħmel ir-rotazzjoni enerġetikament sfavorevoli.
Il-forza repulsiva tissakkar il-molekula f'forma ta' virga, u l-atomi tal-fluworin huma rranġati fi spirali ġentili ħafna—l-atomi tal-fluworin huma rranġati fi spirali madwar is-sinsla tal-karbonju. Dawn l-istrixxi taċ-ċomb se jiġu mgħaffġin flimkien bħal lapsijiet twal u rqaq f'kaxxa.
Dan l-arranġament ta' kuntatt mill-qrib għandu influwenza importanti fuq il-forzi intermolekulari, kif se tara
Forzi intermolekulari u l-punt tat-tidwib tal-PTFE
Il-punt tat-tidwib tal-politetrafluworoetilene huwa kkwotat bħala 327°C. Dan huwa pjuttost għoli għal dan il-polimeru, għalhekk irid ikun hemm forzi konsiderevoli ta' van der Waals bejn il-molekuli.
Għaliex in-nies isostnu li l-forzi ta' van der Waals fil-PTFE huma dgħajfa?
Il-forza ta' dispersjoni ta' van der Waals hija kkawżata mid-dipoli temporanji li jvarjaw iġġenerati meta l-elettroni fil-molekula jiċċaqalqu. Minħabba li l-molekula PTFE hija kbira, tistenna forza ta' dispersjoni kbira għaliex hemm ħafna elettroni li jistgħu jiċċaqalqu.
Is-sitwazzjoni ġenerali hija li iktar ma tkun kbira l-molekula, iktar tkun kbira l-qawwa tat-tixrid.
Madankollu, il-PTFE għandu problema. Il-fluworin huwa elettronegattiv ħafna. Għandu t-tendenza li jorbot l-elettroni fir-rabta karbonju-fluworin flimkien sew, tant sew li l-elettroni ma jistgħux jiċċaqalqu kif taħseb. Niddeskrivu r-rabta karbonju-fluworin bħala li m'għandhiex polarizzazzjoni qawwija.
Il-forzi ta' Van der Waals jinkludu wkoll interazzjonijiet dipol-dipol. Iżda fil-politetrafluworoetilene (PTFE), kull molekula hija mdawra b'saff ta' atomi tal-fluworin iċċarġjati b'mod kemxejn negattiv. F'dan il-każ, l-unika interazzjoni possibbli bejn il-molekuli hija repulsjoni reċiproka!
Għalhekk il-forza tad-dispersjoni hija aktar dgħajfa milli taħseb, u l-interazzjoni dipol-dipol se tikkawża repulsjoni. Mhux ta’ b’xejn li n-nies jgħidu li l-forza van der Waals fil-PTFE hija dgħajfa ħafna. Fil-fatt mhux se tikseb il-forza repulsiva, għaliex l-influwenza tal-forza tad-dispersjoni hija akbar minn dik tal-interazzjoni dipol-dipol, iżda l-effett nett huwa li l-forza van der Waals għandha t-tendenza li tiddgħajjef.
Iżda l-PTFE għandu punt ta' tidwib għoli ħafna, għalhekk il-forza li żżomm il-molekuli flimkien trid tkun qawwija ħafna.
Kif jista' l-PTFE jkollu punt ta' tidwib għoli?
Il-PTFE huwa kristallin ħafna, f'dan is-sens hemm erja kbira, il-molekuli huma f'arranġament regolari ħafna. Ftakar, il-molekuli tal-PTFE jistgħu jitqiesu bħala vireg tawwalin. Dawn il-poli se jkunu miġbura flimkien mill-qrib.
Dan ifisser li għalkemm il-molekula ptfe ma tistax tipproduċi dipoli temporanji kbar ħafna, id-dipoli jistgħu jintużaw b'mod effiċjenti ħafna.
Allura l-forzi ta' van der Waals fil-PTFE huma dgħajfa jew qawwija?
Naħseb li t-tnejn li intom tista’ tkunu raġun! Jekk il-katini tal-politetrafluworoetilen (PTFE) huma rranġati b’tali mod li ma jkunx hemm kuntatt mill-qrib wisq bejn il-katini, il-forza bejniethom tkun dgħajfa ħafna u l-punt tat-tidwib ikun baxx ħafna.
Iżda fid-dinja reali, il-molekuli huma f'kuntatt mill-qrib. Il-forzi ta' Van der Waals jistgħu ma jkunux daqshekk qawwija daqs kemm jistgħu jkunu, iżda l-istruttura tal-PTFE tfisser li jħossu l-akbar effett, u jipproduċu rabtiet intermolekulari b'saħħithom b'mod ġenerali u punti ta' tidwib għoljin.
Dan huwa kuntrast ma' forzi oħra, bħall-forza ta' interazzjoni dipol-dipol, li titnaqqas biss bi 23 darba, jew id-doppju tad-distanza titnaqqas bi 8 darbiet.
Għalhekk, l-ippakkjar strett ta' molekuli f'forma ta' virga fit-PTFE jimmassimizza l-effettività tad-dispersjoni
Il-proprjetajiet li ma jwaħħlux
Huwa għalhekk li l-ilma u ż-żejt ma jeħlux mal-wiċċ tal-PTFE, u għaliex tista' taqli l-bajd f'taġen miksi bil-PTFE mingħajr ma jeħel mal-taġen.
Jeħtieġ li tikkunsidra liema forzi jistgħu jiffissaw molekuli oħra fuq il-wiċċ ta'PTFEJista' jinkludi xi tip ta' rabta kimika, forza ta' van der Waals jew rabta tal-idroġenu
Twaħħil kimiku
Ir-rabta bejn il-karbonju u l-fluworin hija qawwija ħafna, u huwa impossibbli li xi molekuli oħra jilħqu l-katina tal-karbonju biex iwasslu għal xi reazzjoni ta' sostituzzjoni. Huwa impossibbli li sseħħ rabta kimika.
forzi ta' van der Waals
Rajna li l-forza ta' van der Waals fil-PTFE mhijiex qawwija ħafna, u dan iwassal biss għal punt ta' tidwib għoli tal-PTFE, għaliex il-molekuli huma tant qrib li jkollhom kuntatt effettiv ħafna.
Iżda huwa differenti għal molekuli oħra qrib il-wiċċ tal-PTFE. Molekuli relattivament żgħar (bħal molekuli tal-ilma jew molekuli taż-żejt) se jkollhom biss ammont żgħir ta' kuntatt mal-wiċċ, u se tiġi ġġenerata biss ammont żgħir ta' attrazzjoni ta' van der Waals.
Molekula kbira (bħal proteina) ma tkunx forma ta' virga, għalhekk ma jkunx hemm biżżejjed kuntatt effettiv bejnha u l-wiċċ biex tingħeleb it-tendenza baxxa ta' polarizzazzjoni tal-PTFE.
Jew il-mod, il-forza ta' van der Waals bejn il-wiċċ tal-PTFE u l-affarijiet tal-madwar hija żgħira u ineffettiva.
Bonds tal-idroġenu
Il-molekuli tat-PTFE fuq il-wiċċ huma mgeżwra kompletament b'atomi tal-fluworin. Dawn l-atomi tal-fluworin huma elettronegattivi ħafna, għalhekk kollha jġorru ċertu grad ta' ċarġ negattiv. Kull fluworin għandu wkoll 3 pari ta' elettroni solitarji li jisporġu 'l barra.
Dawn huma l-kundizzjonijiet meħtieġa għall-formazzjoni ta' bonds tal-idroġenu, bħall-par waħdieni fuq il-fluworin u l-atomu tal-idroġenu fl-ilma. Iżda dan ovvjament mhux se jiġri, inkella se jkun hemm attrazzjoni qawwija bejn il-molekuli tal-PTFE u l-molekuli tal-ilma, u l-ilma se jeħel mal-PTFE.
Sommarju
M'hemm l-ebda mod effettiv biex molekuli oħra jeħlu b'suċċess mal-wiċċ tal-PTFE, għalhekk għandu wiċċ li ma jwaħħalx.
Il-frizzjoni baxxa
Il-koeffiċjent tal-frizzjoni tal-PTFE huwa baxx ħafna. Dan ifisser li jekk għandek wiċċ miksi bil-ptfe, affarijiet oħra jiżolqu faċilment fuqu.
Hawn taħt hawn sommarju fil-qosor ta’ x’qed jiġri. Dan ġej minn dokument tal-1992 intitolat "Frizzjoni u Użu tal-Politetrafluworoetilene".
Fil-bidu taż-żliq, il-wiċċ tat-PTFE jinkiser u l-massa tiġi trasferita fejn ikun qed jiżżerżaq. Dan ifisser li l-wiċċ tat-PTFE se jintlibes.
Hekk kif iż-żliq kompla, il-blokki nfetħu f'films irqaq.
Fl-istess ħin, il-wiċċ tat-PTFE jinġibed 'il barra biex jifforma saff organizzat.
Iż-żewġ uċuħ f'kuntatt issa għandhom molekuli PTFE organizzati tajjeb li jistgħu jiżżerżqu fuq xulxin
Hawn fuq hija l-introduzzjoni tal-politetrafluworoetilene, il-politetrafluworoetilene jista' jsir f'varjetà ta' prodotti, aħna speċjalizzati fil-manifattura ta' tubi ptfe.manifatturi tal-pajpijiet tal-PTFE, merħba biex tikkomunika magħna
Tiftix relatat ma' pajp tal-ptfe:
Ħin tal-posta: 5 ta' Mejju 2021