Химические материалы: виды
Мир вокруг нас состоит из веществ, и многие из них являются продуктом химической промышленности. Химические материалы – это обширная группа веществ, получаемых искусственным путем или извлекаемых из природных источников, которые используются в самых разных областях – от строительства и медицины до производства одежды и продуктов питания. Разнообразие их настолько велико, что классифицировать их можно по многим признакам. Давайте рассмотрим некоторые основные виды.
Неорганические материалы:
Эта группа включает в себя вещества, не содержащие углерод-водородные связи (за исключением некоторых карбидов и карбонатов). К ним относятся металлы (железо, алюминий, медь и др.), неметаллы (кислород, сера, фосфор), оксиды (например, оксид кремния – песок), соли (поваренная соль, сульфат кальция – гипс) и многие другие. Неорганические материалы отличаются высокой прочностью, жаростойкостью, и часто используются в строительстве (цемент, бетон), производстве электроники (кремний) и в других отраслях. Их свойства сильно зависят от химического состава и структуры. Например, прочность стали зависит от содержания углерода, а цвет оксида хрома – от его степени окисления.
Органические материалы:
В отличие от неорганических, органические материалы содержат углерод-водородные связи. Эта обширная группа включает в себя полимеры (пластики, каучуки, волокна), углеводороды (бензин, керосин), красители, лекарственные препараты и многое другое. Органические материалы часто обладают гибкостью, лёгкостью и относительно низкой температурой плавления. Их свойства определяются строением углеродного скелета и функциональными группами. Например, добавление различных добавок в полиэтилен позволяет получать материалы с разными свойствами – от мягких упаковочных плёнок до прочных труб.
Композитные материалы:
Это материалы, состоящие из двух или более компонентов с разными свойствами, объединённых для получения новых, улучшенных характеристик. Например, фибергласс – это композит из стеклянных волокон и полимерной матрицы. Композиты позволяют создавать материалы, сочетающие в себе высокую прочность, лёгкость и другие необходимые свойства. Их применение невероятно широко – от аэрокосмической промышленности до автомобилестроения и спортивного инвентаря. Разработка новых композитных материалов является одним из самых перспективных направлений современной химии.