Nejlepší odpověď
Silikon je třída sloučenin s vazbami Si-O-Si. (Tento název je ve skutečnosti z mylného přesvědčení, že mají struktury jako ketony: nyní se jim správně říká polysiloxany.) Jejich vlastnosti se liší přesnou strukturou a velikostí molekul. Mohou to být jednoduché řetězce nebo zesítěné a mohou být také vázány na uhlík a další prvky. Liší se kapaliny, tuky a pevné látky.
Guma byla původně přírodní produkt, latex z kaučukovníku. Objev vulkanizace poskytl vylepšenou verzi zesíťováním polymerních řetězců sírou.
V dnešní době je to obecnější termín pro celou řadu produktů založených na různých chemických postupech a obvykle poměrně složitých směsích obsahující plniva, stabilizátory, barvu atd. Patří sem silikonový kaučuk.
Odpověď
Jsem rád odpovím na tuto otázku, zejména vzhledem k mým rozsáhlým zkušenostem s prací se silikonovými kaučuky (také známými jako elastomery) za posledních 20 let v roli akademického profesora a výzkumného pracovníka. Když se látka roztaví, přechází z pevné látky do kapaliny. Předpokládám, že příkladem, který je většině lidí znám, je tání ledu za vzniku kapalné vody, ke které dochází přibližně při 0 ° C. Mnoho dalších malých krystalických molekul taje podobným způsobem; například krystalický lék morfin se taje při 255 ° C. To znamená, že při této teplotě je kinetická energie dostatečná k narušení krystalické mřížky a rozbití mezimolekulárních sil, které drží molekuly pohromadě.
Než půjdeme dále, stojí za zmínku, že pouze krystalické materiály procházejí tavení, přinejmenším ve formálním smyslu definice. Krystalické pevné látky procházejí tavením za vzniku kapaliny; amorfní pevné látky (pevné látky bez pravidelného řádu nebo struktury na molekulární úrovni) podléhají teplotě skelného přechodu. Jinými slovy, ne všechny pevné látky procházejí tavením.
Tavení prochází také mnoho polymerů. Vzhledem k mé výše uvedené definici by však nyní mělo být zřejmé, že tavení procházejí pouze krystalické polymery. Krystalické polymery jsou systémy, ve kterých se polymerní řetězce vyrovnávají v pravidelné a uspořádané struktuře a pro které je struktura rozložena působením tepla. Amorfní polymery se naproti tomu neroztavují, ale místo toho procházejí skelným přechodem.
Což nás pěkně přivádí k silikonovým kaučukům. Silikonové kaučuky jsou vysoce amorfní materiály, takže v pevném stavu jsou polymerní řetězce náhodně strukturované a nemají pořadí dlouhého dosahu. Proto na vaši otázku nemají silikonové kaučuky teplotu tání. To neznamená, že na ně nemá vliv teplo. Při vysokých teplotách – obvykle nad 250 nebo 300 ° C – silikonové kaučuky často začínají degradovat procesy, jako je depolymerace a tepelná oxidace. Naštěstí jsou tyto teploty obecně výrazně vyšší než ty, které se běžně vyskytují během vaření, takže silikonové lupiče jsou dobrou volbou pro kuchyňské náčiní. Pro srovnání, kuchyňské náčiní vyrobené z termoplastických materiálů, jako je polyethylen polypropylen, by bylo nebezpečné, protože tyto polymery podléhají tavení (nebo skleněnému přechodu) mnohem nižším teplotám.
Jedna závěrečná poznámka. Silikonové kaučuky jsou také klasifikovány jako termosety. Termosety jsou chemicky zesítěné polymerní systémy. Chemická zesíťování mezi polymerními řetězci nedovolují, polymerní řetězce se nepohybují nezávisle na sobě, což by bylo nezbytným požadavkem pro tavení. Pro srovnání, když se termoplastické materiály, jako je polyethylen a polypropylen, zahřívají, polymerní řetězce se začnou pohybovat nezávisle na sobě; neexistují žádná omezující chemická síťování.
Vlastnosti polymerů, zejména silikonových elastomerů, a principy tavení, jsou témata, kterým může nejlépe porozumět někdo, kdo má vzdělání v chemii.