Сера и ее кислородсодержащие соединения. Свойства и получение

Оглавление

Сера 3

Химические  свойства 3

Физические  свойства 4

Кислородные соединения SO₂ 4

Строение анионов SO₃^2– и HSO₃^– 4

   SO₃ – кислотный оксид 5

    Серная кислота H₂SO₄ 5

Методы очистки  воды от серосодержащих примесей. 6

Полимеры 7

Методы получения полимеров 7

Строение полимеров 10

Свойства полимеров 12

Применение полимеров  в энергетике 14

   Список литературы  16

Сера

Се́ра — элемент шестой группы третьего периода главной подгруппы периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 16. Проявляет неметаллические свойства. Обозначается символом S (лат. Sulfur). В водородных и кислородных соединениях находится в составе различных ионов, образует многие кислоты и соли. Многие серосодержащие соли малорастворимы в воде.

Сера является шестнадцатым по химической распространенности элементом  в земной коре. Встречается в свободном (самородном) состоянии и связанном  виде.

Важнейшие природное соединение серы FeS2 — железный колчедан, пирит (Пирит является сырьём для получения серной кислоты, серы и железного купороса, но последнее время редко используется для этих целей. В последнее время всё чаще применяется в качестве корректирующей добавки при производстве цементов.), ZnS — цинковая обманка, сфалерит ( Из сфалерита выплавляют металлический Zn. Попутно извлекают примеси: Cd, In, Ga. Сфалерит используют в лакокрасочном производстве для изготовления цинковых белил.), PbS — свинцовый блеск, галенит (Применяют в керамической промышленности, используют для получения защитных пленок, полупроводниковых, новых современных наноматериалов), HgS — киноварь (Киноварь с древности применялась в качестве красной краски, как источник для получения ртути и как единственное существовавшее до изобретения антибиотиков надёжное (хотя и небезопасное) болеутоляющее. Как незаменимый ярко-алый минеральный пигмент киноварь применяли уже в Древнем Египте, в ранней Византии. Повсеместно с тех пор, как и в наши дни, натуральная киноварь широко используется в канонической иконописи.) Сера — шестой элемент по содержанию в природных водах, встречается в основном в виде сульфат-иона и обуславливает «постоянную» жесткость пресной воды. Жизненно важный элемент для высших организмов, составная часть многих белков, концентрируется в волосах.

Химические свойства

При комнатной температуре  сера реагирует со фтором, хлором и концентрированными кислотами-окислителями (HNO₃, H₂SO₄), проявляя восстановительные свойства: 
S + 3F₂ = SF₆ 
S + C_l2 = SC_l2 
S + 6HNO₃(конц.) = H₂SO₄ + 6NO₂ ↑ + 2H₂O 
S + 2H₂SO₄(конц.) = 3SO₂ ↑ + 2H₂O

На воздухе сера горит, образуя сернистый ангидрид —  бесцветный газ с резким запахом: 
S + O₂ = SO₂

При взаимодействии с металлами  образует сульфиды.

При нагревании сера реагирует  с углеродом, кремнием, фосфором, водородом: 
C + 2S = CS₂ (сероуглерод)

Сера при нагревании растворяется в щелочах — реакция диспропорционирования 
3S + 6KOH = K₂SO₃ + 2K₂S + 3H₂O

Физические свойства

Сера существенно отличается от кислорода способностью образовывать устойчивые гомоцепи. Наиболее стабильны циклические молекулы S₈, имеющие форму короны, образующие ромбическую и моноклинную серу. Кристаллическая сера — хрупкое вещество желтого цвета. Кроме того, возможны молекулы с замкнутыми (S₄, S₆) цепями и открытыми цепями. Такой состав имеет пластическая сера, вещество коричневого цвета. Формулу пластической серы чаще всего записывают просто S, так как она имеет атомарную структуру, а не молекулярную. В воде сера нерастворима, некоторые её модификации растворяются в органических растворителях, например сероуглероде.                                          

Кислородные соединения. SO₂

Окси́д се́ры (IV) (диокси́д се́ры, се́рнистый газ, се́рнистый ангидри́д) — SO₂. В нормальных условиях представляет собой бесцветный газ с характерным резким запахом (запах загорающейся спички). Под давлением сжижается при комнатной температуре. Растворяется в воде с образованием нестойкой сернистой кислоты.

Получение в промышленности обжиг пирита:

4FeS₂ + 11 O₂ = 2Fe₂O₃ + 8SO₂

В лаборатории можно получить действием концентрированной серной кислоты на малоактивные металлы при нагревании:

2H₂SO_{4 (конц.)} + Cu → CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

Большая часть оксида серы (IV) используется для производства серной кислоты. Используется также в слабоалкогольных напитках в качестве консерванта. Так  как этот газ убивает микроорганизмы, им окуривают овощехранилища и склады. Оксид серы (IV) используется для отбеливания  соломы, шелка и шерсти, т. е. материалов, которые нельзя отбеливать хлором. Применяется он также и в качестве растворителя в лабораториях. При  таковом его применении следует  помнить о возможном содержании в SO₂примесей в виде H₂O и SO₃. Оксид серы (IV) применяется также для получения различных солей сернистой кислоты. SO₂ токсичен. Симптомы при отравлении сернистым газом — насморк, кашель, охриплость, першение в горле. При вдыхании сернистого газа более высокой концентрации — удушье, расстройство речи, затруднение глотания, рвота, возможен острый отёк лёгких.

Строение анионов  SO₃^2– и HSO₃^–

При растворении диоксида серы в воде образуется слабая сернистая  кислота, основная масса растворенного SO₂ находится в виде гидратированной формы SO₂·H₂O, при охлаждении также выделяется кристаллогидрат, лишь небольшая часть молекул сернистой кислоты диссоциирует на сульфит- и гидросульфит-ионы. В свободном состоянии кислота не выделена.

Будучи двухосновной, образует два типа солей: средние – сульфиты и кислые – гидросульфиты. В воде растворяются лишь сульфиты щелочных металлов и гидросульфиты щелочных и щелочно-земельных металлов.

Сульфит-ион имеет строение тригональной пирамиды с атомом серы в вершине. Гибридизация серы sp³. На атоме серы имеется неподеленная электронная пара.

Гидросульфит-ион существует в виде двух изомерных форм. В  изомере I атом водорода связан с атомом серы, а в изомере II – с атомом кислорода. При температуре 20 °С доля второй формы составляет 20 %

SO₃ – кислотный оксид

Окси́д се́ры (VI) (се́рный ангидри́д, трео́кись се́ры, се́рный га́з) SO₃ — высший оксид серы, тип химической связи: ковалентная полярная химическая связь. В обычных условиях легколетучая бесцветная жидкость с удушающим запахом. При температурах ниже 16,9 °C застывает с образованием смеси различных кристаллических модификаций твёрдого SO_3.

Получают, окисляя оксид серы (IV) кислородом воздуха при нагревании, в присутствии катализатора:

2SO₂ + O₂ → 2SO₃ + Q

Серный ангидрид используют в основном в производстве серной кислоты.

SO₃ + H₂O = H₂SO₄;                  В промышленности:

DH° = –130 кДж/моль             SO₃ + H₂SO₄ =  H₂S₂O₇ (дисерная кислота, олеум)

Серная кислота  H₂SO₄

Се́рная кислота́ H₂SO₄ — сильная двухосновная кислота, отвечающая высшей степени окисления серы (+6). При обычных условиях концентрированная серная кислота — тяжёлая маслянистая жидкость без цвета и запаха. В технике серной кислотой называют её смеси как с водой, так и с серным ангидридом SO₃.

Серная кислота — довольно сильный окислитель, особенно при нагревании и в концентрированном виде; окисляет HI и частично HBr до свободных галогенов, углерод до CO₂, S — до SO₂, окисляет многие металлы (Cu, Hg и др.). При этом серная кислота восстанавливается до SO₂, а c наиболее сильными восстановителями — до S и H₂S. Концентрированная H₂SO₄частично восстанавливается водородом, из-за чего не может применяться для его сушки. Разбавленная H₂SO₄ взаимодействует со всеми металлами, находящимися в электрохимическом ряду напряжений левее водорода с его выделением. Окислительные свойства для разбавленной H₂SO₄ нехарактерны.

H₂SO₄ в водной среде:

В разбавленном водном растворе H₂SO₄ – сильная двухосновная кислота:

H₂SO₄ + 2H₂O = SO₄^2- + 2H₃O⁺

 В водных растворах  солей-гидросульфатов   рН < 7 (протолиз иона HSO₄^-):

NaHSO₄ = Na⁺ + HSO₄^-,

HSO₄^- + H₂O = SO₄^2- + H₃O⁺

Серную кислоту применяют:

• в производстве минеральных удобрений;
• как электролит в свинцовых аккумуляторах;
• для получения различных минеральных кислот и солей;
• в производстве химических волокон, красителей, дымообразующих и взрывчатых веществ;
• в нефтяной, металлообрабатывающей, текстильной, кожевенной и др. отраслях промышленности;
• в пищевой промышленности — зарегистрирована в качестве пищевой добавки E513(эмульгатор);
• в промышленном органическом синтезе в реакциях:

Серная кислота и олеум — очень едкие вещества. Они поражают кожу, слизистые оболочки, дыхательные пути (вызывают химические ожоги). При вдыхании паров этих веществ они вызывают затруднение дыхания, кашель.

Методы очистки  воды от серосодержащих примесей

Сернисто-щелочные стоки  являются побочным продуктом деятельности нефтеперерабатывающих заводов  и образуются в результате обработки  и очищения нефтепродуктов. Сернисто-щелочные стоки по составу сильно отличаются от нефтесодержащих жидких отходов  и требуют организации отдельных  очистительных модулей. В настоящее  время существуют несколько способов очистки стоков от серы - физические (термическая обработка, аэрация) и  химические (обработка хлором, перекисью  водорода, кислородом). Неоднократно проводились  эксперименты по обработке сероводородных жидкостей гидроокисью железа. Эти  эксперименты увенчались определенными  успехами, но широкого применения не нашли  в силу высокой цены реагента.

Аэрация представляет собой  обработку водного потока воздухом, происходит отдувка из воды летучих примесей сероводорода. При этом методе происходит окисление сероводородных соединений или связывание их с молекулами и переход их в менее активную форму в воде, а также окислительно-восстановительные процессы.                          Кроме того, для очистки воды от сероводорода применяют диоксид хлора ClO₂ при малых дозах в интервале рН –" 6,8...8,5 “. Продуктами окисления являются в тиосульфат и сульфат-ионы, а также сера и сульфит-ионы. Окисление сероводорода кислородом воздуха производят только в присутствии катализаторов — соединений переходных металлов и их солей. Хорошо себя зарекомендовали в качестве - катализаторов KMnO₄, FeSO₄ (сульфат железа), активный уголь, графит.

Полимеры

Полимеры – высокомолекулярные соединения, которые характеризуются молекулярной массой от нескольких тысяч до многих миллионов. Молекулы полимеров, называемые также макромолекулами, состоят из большого числа повторяющихся звеньев. Вследствие большой молекулярной  массы макромолекул полимеры приобретают некоторые специфические свойства. Поэтому они выделены в особую группу химических соединений.

Отдельную группу составляют также олигомеры, которые по значению молекулярной массы занимают промежуточное  положение между низкомолекулярными и высокомолекулярными соединениями.

Различают неорганические, органические и элементоорганические полимеры. Органические полимеры в  свою очередь подразделяются на природные и синтетические.

Методы получения  полимеров

Полимеры получают методами полимеризации или поликонденсации.

Полимеризация – это реакция образования полимеров путем последовательного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера). При полимеризации не образуются побочные продукты и соответственно элементный состав макромолекул не отличается от состава молекул мономеров. В качестве мономеров используются соединения с кратными связями: С≡С, С≡N, C=C, C=O, C=N, либо соединения с циклическими группировками, способными раскрываться, например:

 В процессе полимеризации  происходит разрыв кратных связей  или раскрытие циклов у мономеров  и возникновение химических связей  между группами с образованием  макромолекул, например:

Полимеризация – самопроизвольный экзотермический процесс  (ΔG<0, ΔH<0 ), так как при разрыв двойных связей или циклов с образованием ординарных связей ведет к уменьшению энергии системы. Однако без внешних воздействий ( инициаторов, катализаторов и т.д) полимеризация протекает обычно медленно. Полимеризация является цепной реакцией. В зависимости от характера активных частиц различают радикальную и ионную полимеризации.                                    

При радикальной полимеризации  процесс инициируется свободными радикалами. Реакция проходит через несколько  стадий: а) инициирование; б)рост цепи; в) передача или обрыв цепи.

А) инициирование – образование  активных центров – радикалов  и макрорадикалов – происходит в  результате теплового, фотохимического, радиационного или других видов  воздействий. Чаще всего инициаторами полимеризации служат пероксиды, азосоединения (имеющие функциональную группу –N=N- ) с ослабленными связями. Первоначально образуются радикалы, например:

Затем образуются макрорадикалы, например при полимеризации хлорвинила:

Б) рост цепи происходит за счет присоединения к радикалам образующихся мономеров с получением новых  радикалов.

В) Передача цепи заключается  в переносе активного центра на другую молекулу (мономер, полимер, молекулы растворителя ):

В результате рост цепи прекращается, а молекула- передатчик, в данном случае молекула мономера, инициирует новую реакционную цепь. Если передатчиком служит полимер, то может произойти  разветвление цепи.

В стадии обрыва цепи происходит взаимодействие радикалов с образованием валентнонасыщенных молекул:

Обрыв цепи может также  произойти при образовании малоактивных радикалов, которые не способны инициировать реакцию. Также вещества называют инициировать реакцию. Такие вещества называют ингибиторами. Таким образом, регулирование длины  и соответственно молекулярной массы  макромолекул можно осуществлять с  помощью инициаторов, ингибиторов  и других веществ. Тем не менее передача и обрыв цепи могут происходить на различных этапах роста цепи, поэтому макромолекулы имеют различную молекулярную массу, т.е. полидисперсны. Полидисперсность является отличительной особенностью полимеров.

Радикальная полимеризация  служит промышленным способом синтеза  многих важных полимеров, таких, как  поливинилхлорид [-CH-CHCL-]_n, поливинилацетат [-CH₂-CH(OCOCH₃)-]_n, полистирол [-CH₂-CH(C₆H₅)-]_n, полиакрилат, [-CH₂-C(CH₃(COOR))-]_n, полиэтилен [-CH₂-CH₂-]_n, полидиены [-CH₂-CH=CH-CH₂-]_n, и различных сополимеров.

Ионная полимеризация  также проходит через стадию образования  активных центров, роста и обрыва цепи. Роль активных центров в этом случае играют анионы и катионы. Соответственно различают анионную и катионную полимеризацию. Инициаторами катионной полимеризации служат электроноакцепторные соединения, в том числе протонные кислоты, например H₂SO₄ и HCl ; неорганические протонные кислоты (SnCl_4, TiCL ₄, AlCl₃ и др.), в качестве инициаторов анионной полимеризации используются электронодонорные вещества и соединения, в том числе щелочные и щелочноземельные металлы, алкоголяты щелочных металлов и др. Часто одновременно используются несколько инициаторов полимеризации.

Рассмотрим в качестве примера катионную полимеризацию  изобутилена с инициаторами AlCl₃ и H₂O. Последние образуют комплекс

AlCl+H₂O=H⁺[AlOHCl₃]^-

Обозначив этот комплекс формулой Н⁺Х^-, процесс инициирования полимеризации можно представить в виде:

Образующийся комплексный  катион вместе с противоионом Х^- образует макроион, который обеспечивает рост цепи:

С помощью некоторых комплексных  инициаторов удается получить полимеры, имеющие регулярную структуру (стереорегулярные полимеры). Например, таким комплексным  инициатором может быть комплекс тетрахлорида титана и триалкилалюминия AlR₃.

Метод ионной полимеризации  используется в производстве полиизобутилена [-CH₂-C(CH₃)₂-]_n, полиформальдегида [-CH₂O-]_n, полиамидов, например, поли-Ԑ-капроамида (капрона) [-NH-(CH₂)₅-CO-]_n,синтетических каучуков, например бутадиенового каучука [-CH₂-CH=CH-CH₂-]_n.

Метод ионной полимеризации  получают ¾ всего объема выпускаемых  полимеров. Полимеризацию проводят в массе, растворе, эмульсии, суспензии  или газовой фазе.

Поликонденсация.  Реакция синтеза полимера из соединений, имеющих две или более функциональные группы, сопровождающаяся образованием низкомолекулярных продуктов ( H₂O, NH₃, HCl, CH₂O и др.), называется поликонденсацией. Поликонденсация бифункциональных соединений получила название линейной, например:

Конечным продуктом будет поли-Ԑ-капроамид (капрон) [-CO-NH-(CH₂)₅-]_n.

Поликонденсация соединений с тремя или более функциональными  группами называется трехмерной. Примером трехмерной поликонденсации служит взаимодействие мочевины и формальдегида:

На первом этапе синтезируется  олигомер линейной структуры

На втором этапе при  нагревании в кислой среде происходит дальнейшая поликонденсация олигомера  с выделением CH₂O и возникновением сетчатой структуры

.

Такой полимер невозможно превратить а исходное состояние, он не обладает термопластичными свойствами и называется термоактивным полимером.

Так как в процессе поликонденсации  наряду с высокомолекулярными образуются низкомолекулярные продукты, то элементы составы полимеров и исходных веществ не совпадают. Этим поликонденсация отличается от полимеризации. Поликонденсация протекает по ступенчатому механизму, при этом промежуточные продукты являются стабильными, т.е. поликонденсация может остановиться на любой стадии. Образующиеся низкомолекулярные молекулярные продукты реакции (H₂O, NH₃, HCl, CH₂O и др.) могут взаимодействовать с промежуточными продуктами поликонденсации, вызывая их расщепление (гидролиз, аминолиз, ацидолиз и др.), например

Поэтому низкомолекулярные  продукты приходится удалять из реакционной  среды. Поликонденсацию приводят либо в расплаве, либо в растворе, либо на межфазной границе.

Методом поликонденсации  получают примерно четвертую часть  выпускаемых полимеров, например, поликапроамид (капрон), полигексаметиленадипинамид (найлон) [-NH(CH₂)₆NHCO(CH₂)₄CO-]_n, полиэфиры (полиэтилентерефталат [-(-OC)C6H4(CO)OCH₂CH₂-]_n), полиуретаны [-OROCONHR’NHCO-]_n, полисилоксаны [-SiR₂-O-]_n, полиацетали [-OROCHR’-]_n, фенолоформальдегидные смолы

Строение полимеров

Форма и структура  макромолекул полимеров. Макромолекулы полимеров могут быть линейными, разветвленными и сетчатыми.

Линейные полимеры образуются при полимеризации мономеров или линейной поликонденсации.

Разветвленные полимеры могут образоваться как при полимеризации, так и при поликонденсации. Разветвление полимеров может быть вызвано при росте боковых цепей, передачей цепи на макромолекулу, физическими воздействиями (g-облучение) на смесь полимера и мономеров.

Сетчатые полимеры образуются в результате сшивки цепей при вулканизации.

Форма макромолекул влияет на структуру и свойства полимеров.

В линейных и разветвленных  макромолекулах, атомы или группы атомов могут вращаться вокруг ординарных связей, постоянно изменяя свою пространственную форму. Это свойство обеспечивает гибкость макромолекул, и они могут изгибаться, скручиваться, распрямляться.

Поэтому для линейных и  разветвленных полимеров характерно высокоэластичное состояние, они обладают термопластическими свойствами: размягчаются при нагревании и затвердевают при охлаждении без химических превращений.

При разветвлении эластические термопластические свойства становятся менее выраженными, а при образовании  сетчатой структуры термопластичность теряется. Уменьшение длины цепей ведет к уменьшению эластичности полимеров, например, при переходе от каучука к эбониту.

Линейные полимеры могут  иметь регулярную и нерегулярную структуру.

В полимерах регулярной структуры отдельные звенья цепи повторяются в определенной последовательности и располагаются в определенном порядке в пространстве, их называют стереорегулярными. Стереорегулярность изменяет тепловые и механические свойства полимеров. В качестве примера приведем полипропилен нерегулярной (а) и регулярной (б) структуры:

 Кристаллическое состояние полимеров. Обычно большинство полимеров находится в аморфном состоянии. Но некоторые могут иметь кристаллическую структуру. Кристаллизоваться  могут лишь стереорегулярные полимеры.

Благодаря регулярной структуре  и гибкости макромолекулы могут  сближаться друг с другом и между  ними возникают водородные связи  или межмолекулярное взаимодействие с упорядоченной структурой. Возникают  ассоциаты упорядоченно расположенных молекул-пачки^{(1-стадия)}. Из пачек образуются фибриллы – агрегаты пачек продолговатой формы  и сферолиты – игольчатые образования, радиально расходящиеся из одного центра^{(2-стадия)}. Из фибрилл и сферолитов образуются кристаллы^{(3-стадия)}.

Большое число кристаллов с аморфными областями между  ними представляют кристаллический  полимер. Степень кристалличности, например, у полиэтилена может  достигать 80%.

Свойства кристаллических  и аморфных полимеров различаются. Аморфные полимеры характеризуются  областью температур размягчения, т.е. постепенно переходят из твердого состояния  в жидкое, а кристаллические полимеры – температурой плавления.

Свойства полимеров

Химические свойства полимеров зависят от их состава, молекулярной массы и структуры. Полимерам свойственны реакции соединения макромолекул поперечными связями, взаимодействия функциональных групп друг с другом и низкомолекулярными веществами и деструкции. Наличие у макромолекул двойных связей и функциональных. Вследствие наличия двойных связей и функциональных групп отдельные макромолекулы могут сшиваться поперечными связями. Примерами образования таких поперечных связей могут быть вулканизация и перевод линейных макромолекул термоактивных полимеров в сетчатые структуры. При вулканизации происходит взаимодействие каучука с вулканизующим агентом, обычно с серой, с образованием резины ( 0,5- 5 % серы) или эбонита ( 20% и более серы), например:

К реакциям взаимодействия функциональных групп с низкомолекулярными веществами относятся галогенирование  полиолефинов, гидролиз полиакрилатов и др.

Полимеры могут подвергаться деструкции, т.е разрушению под действием кислорода, света, теплоты и радиации. Нередко деструкция вызывается одновременным воздействием нескольких факторов. В результате деструкции уменьшается молекулярная масса макромолекул, изменяются химические и физические свойства полимеров, в конце концов полимеры становятся не пригодными для дальнейшего применения. Процесс ухудшения свойств во времени в результате деструкции макромолекул называют старением полимеров. Для замедления деструкции в полимеров вводят стабилизаторы, чаще всего антиоксиданты, т.е ингибиторы реакции окисления ( фосфаты, фенолы, ароматические амины). Стабилизация обычно обусловлена обрывом цепи при взаимодействии антиоксидантов со свободными радикалами, образующихся в процессе реакции окисления.

Механические  свойства полимеров определяются элементным составом, молекулярной массой, структурой и физическим состоянием макромолекул.

Для полимеров характерны некоторые особенности, такие, как  высокоэластическое состояние в  определенных условиях, механическое стеклование, способность термоактивных макромолекул образовывать жесткие сетчатые структуры. Механическая прочность полимеров возрастает с увеличением их молекулярной массы, при переходе от линейных к разветвленным и далее сетчатым структурам. Стереорегулярные структуры имеют более высокую прочность, чем полимеры с разупорядоченной структурой. Дальнейшее увеличение механической прочности полимеров наблюдается при их переходе в кристаллическое состояние. Например, разрывная прочность аморфного полиэтилена на 1,5- 2,0 порядка выше, чем прочность аморфного полиэтилена. Удельная прочность на единицу площади сечения кристаллических полимеров соизмерима, а на единицу массы на порядок превышает прочность легированных сталей.

Механическая прочность  полимеров может быть также повышена путем добавления наполнителей, например сажи и мела, армированием волокнами, например стеклованием.

Электрические свойства полимеров. Все вещества подразделяются на диэлектрики, полупроводники и проводники.

Диэлектрики имеют очень низкую проводимость ( σ<10^-8 Ом^-1×см^-1), которая увеличивается с повышением температуры. Под действием внешнего электрического поля происходит поляризация диэлектриков, т.е определенная ориентация молекул. Вследствие поляризации внутри диэлектрика возникает собственное электрическое поле, которое ослабевает воздействие внешнего поля служит диэлектрическая проницаемость, показывающая, во сколько раз сила взаимодействия двух зарядов в диэлектрике меньше, чем в вакууме. Вследствие поляризации в диэлектрике возникают диэлектрические потери, т.е превращение потери электрической энергии в тепловую при некотором высоком напряжении поля диэлектрик теряет свои электроизоляционные свойства. Это напряжение получило название напряжения пробоя, а отношение напряжения пробоя к толщине диэлектрика- электрической прочности.

Большинство полимеров относится  к диэлектрикам. Однако их электрические  свойства лежат в широких пределах и зависят от состава и структуры  макромолекул. Диэлектрические свойства в значительной степени определяются наличием, характером, концентрацией  полярных групп в макромолекулах. Наличие у макромолекул галогенных, гидроксидных, карбоксидных и других полярных групп ухудшает диэлектрические свойства полимеров. Хорошими диэлектриками являются полимеры, не имеющие полярных групп, такие, как фторопласт, полиэтилен, полиизобутен, полистирол. С увеличением молекулярной массы полимера улучшается его диэлектрические свойства. При переходе от стеклообразного к высокоэластическому и вязкотекучему состояниям возрастает удельная электрическая проводимость полимеров.