Применение полимеров и олигомеров

ной твёрдостью и устойчивостью к резким скачкам температуры. Широкое распространение получили углеродные волокна.

В полимерных соединениях атомы могут соединяться ковалентными связями с образованием пространственной решётки (координационные структуры), сеток (слоистые структуры) или цепей (волокнистые структуры).

К типичным представителям полимеров с координационной структу­рой относятся структуры алмаза (С) и сфалерита (цинковой обманки ZnS). Обе структуры отличаются лишь тем, что в одной из них все позиции заняты атомами одного вида, а в другой – атомами двух видов. Для этих структур характерна тетраэдрическая координация всех атомов, что приводит к высо­косимметричной и довольно плотной упаковке. По такому структурному ти­пу кристаллизуются также карбид кремния, кремний, германий и серое оло­во. Трёхмерный каркас имеется также в различных модификациях диоксида кремния SiO₂ – кварце, тридимите, кристобалите. Наличие трёхмерного кар­каса в структуре соединения с ковалентными связями легко объясняет их важнейшие свойства: высокую твёрдость, очень большие температуры плав­ления и кипения, нерастворимость, как в неполярных, так и в полярных рас­творителях.

Другой важнейшей модификацией является типичная слоистая струк­тура. В каждом слое плоские шестиугольники из атомов углерода объедине­ны в плоские сетки, напоминающие соты. Между слоями существует относи­тельно большое расстояние и слабая связь. Поэтому слоистые минералы лег­ко расщепляются на чешуйки. К ним относятся слюда и тальк.

Со слоистой структурой некоторых силикатных минералов связано на­личие у них ряда весьма ценных свойств. Так, способность глин к набуханию и их пластичность обусловлены тем, что между двойными слоями кремне-кислородных колец могут внедряться молекулы воды. В слюдах отдельные слои связываются через катионы. Способность катионов калия (К⁺) вытес­нять из слюд другие катионы (Na⁺, Ca²⁺) приводит к накоплению калия, кото­рый может извлекаться растениями и использоваться при их росте, что нема­ловажно для сельского хозяйства.

Соединения с цепочечной, или волокнистой, структурой построены из длинных цепочек молекул, связанных между собой ван-дер-ваальсовыми си­лами. Появление сшивок между цепями придаёт полимерам новые свойства, в результате чего соответствующие минералы относятся к волокнистым. Эти соединения по своим свойствам в значительной степени приближаются к мо­лекулярным веществам. К этой группе соединений относятся изополикисло-ты цепочечного строения и их анионы. Сходное строение имеют также асбе-стовидная модификация триоксида серы и шелковистые волокна сульфида кремния (неорганическое волокно).

Высокомолекулярные цепи содержатся в структурах многих органиче­ских природных и синтетических веществ, которые часто обладают весьма ценными свойствами (например, в целлюлозе, белках, каучуке, полиэтилене и перлоне).