ポリマーとは何か？大きな分子とその私たちの生活への影響を探る

要約

ポリマーとは、小さなユニットであるモノマーがつながった大きな分子のことです。すべての生き物がポリマーでできているため、自然界の基本的な部分を形成しています。ポリマーは、合成繊維、ゴム、プラスチックの基礎も形成しています。1907年のバクライトの開発後、プラスチック産業は爆発的に発展しました。合成ポリマーは世界を変えましたが、私たちの健康に影響を与え、海洋や水路にごみをまき散らすという暗い側面もあります。

ポリマーとは何か？

ポリマーとは、モノマーが鉄道車両のように連結された長い鎖のようなもので、接頭辞の「ポリ」は「多数の」「モノ」は「1つの」「マー」は「部分」を意味します。したがって、ポリマーは繰り返しのモノマーの鎖です。

自然界と合成材料におけるポリマーの例

すべての生き物はポリマーでできています。複雑な炭水化物は単純な糖のポリマーであり、タンパク質はアミノ酸のポリマーであり、核酸はヌクレオチドのポリマーです。ポリマーセルロースは木や植物に存在し、樹皮や茎などに見られる硬いものです。羽毛、毛皮、髪、爪などは、ケラチンというタンパク質でできており、これもポリマーです。

一方、合成ポリマーは、ゴム、プラスチック、合成繊維などの多くの日常品の基礎を形成しています。多くの場合、合成ポリマーは石油油から派生し、化学反応によって製造されます。

合成ポリマーの製造方法

ポリマーを作るために使用される最も一般的な反応は、付加反応と縮合反応です。付加反応では、モノマーが単純にポリマーを形成するために加算されます。プロセスは、フリーラジカル、つまり未ペアの電子を持つ種類から始まります。フリーラジカルは、新しい結合を形成するために攻撃して結合を破壊します。このプロセスは、長い鎖ポリマーを作成するために何度も繰り返されます。

縮合反応では、小さな分子（水など）が、各鎖延長反応で生成されます。

プラスチックの発見と台頭

最初の合成ポリマーは、さまざまな化学反応の副産物として偶然に作られました。化学者たちはそれらをほとんど無用なものとして捨てていましたが、レオ・バクランドは、自分の副産物であるバクライトが、圧力と高温を使用して形状に圧縮できることを発見しました。バクライトは、電話、子供のおもちゃ、電気機器の絶縁体に使用されました。1907年のバクライトの開発により、プラスチック産業は爆発的に発展しました。

また、もう一つのおなじみのポリマーであるシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリーシリ