الفرق بين البوليمرات الخطية والمتفرعة

البوليمر هو مصطلح عام لأي جزيء يكون عبارة عن سلسلة طويلة من أجزاء متكررة أصغر. يعتمد الفرق بين البوليمرات الخطية والمتفرعة على بنيتها.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

طويل جدا؛ لم أقرأ (TL: DR)

البوليمر هو مصطلح عام لأي جزيء يكون عبارة عن سلسلة طويلة من أجزاء متكررة أصغر تتكون من روابط كربون-كربون. يمكن أن تشكل الروابط سلاسل طويلة مستقيمة تعرف بالبوليمرات الخطية ، أو يمكن أن تتفرع من السلسلة ، مكونة بوليمرات متفرعة. يمكن أيضًا أن تكون البوليمرات متشابكة.

بولي هي بادئة تعني "العديد". أ مير هي لاحقة تعني "جزء" أو "وحدة".

في التصنيع ، غالبًا ما يُنظر إلى البوليمرات على أنها مواد بلاستيكية لأن العديد من المواد الاصطناعية مثل البلاستيك عبارة عن بوليمرات مشتقة من البترول. ومع ذلك ، هناك العديد من البوليمرات المختلفة (الطبيعية والاصطناعية) المصنوعة من أجزاء مختلفة. تحدد الطريقة التي تتحد بها الوحدات معًا لتشكيل سلسلة البوليمر خصائص البوليمر جنبًا إلى جنب مع اسمها. تسمى البوليمرات ذات الهياكل المختلفة بالبوليمرات الخطية أو البوليمرات المتفرعة أو البوليمرات المتصالبة.

تصنع البوليمرات من سلاسل طويلة ومتكررة من روابط كربون-كربون تنضم إلى المونومرات ، وهي أصغر جزء فريد من نوعه في السلسلة. العديد من البوليمرات الشائعة مصنوعة من البترول والهيدروكربونات الأخرى ولكن البعض الآخر يحدث بشكل طبيعي. على سبيل المثال ، يتكون البولي إيثيلين الاصطناعي من سلسلة من جزيئات الإيثيلين. يتكون النشا الطبيعي من سلاسل طويلة من جزيئات الجلوكوز. يبلغ طول بعض سلاسل البوليمر بضع مئات من الوحدات فقط ، بينما يمتلك البعض الآخر إمكانية أن تكون طويلة بلا حدود. على سبيل المثال ، الجزيئات الموجودة في المطاط الطبيعي متشابكة للغاية بحيث يمكن اعتبار شريط مطاطي كامل جزيء بوليمر كبير.

أبسط بوليمر هو بوليمر خطي. أ بوليمر خطي هي ببساطة سلسلة توجد فيها جميع روابط الكربون والكربون في خط مستقيم واحد. مثال على البوليمر الخطي هو التفلون ، وهو مصنوع من رباعي فلورو إيثيلين. إنه خيط واحد من الوحدات المكونة من ذرتين من الكربون وأربع ذرات فلور. عندما تتشكل ، يمكن لهذه البوليمرات الخطية أن تخلق خيوطًا من الألياف أو تشكل شبكة يمكن أن تكون قوية جدًا ويصعب اختراقها.

البوليمرات المتفرعة تحدث عندما تتفرع مجموعات من الوحدات من سلسلة البوليمر الطويلة. تُعرف هذه الفروع بالسلاسل الجانبية ويمكن أن تكون أيضًا مجموعات طويلة جدًا من الهياكل المتكررة. يمكن تصنيف البوليمرات المتفرعة بشكل أكبر من خلال كيفية تفرعها من السلسلة الرئيسية. تُعرف البوليمرات ذات الفروع المتعددة باسم ديندريميرس، ويمكن أن تشكل هذه الجزيئات حزامًا عند تبريدها. هذا يمكن أن يجعل البوليمر قويًا في نطاق درجة الحرارة المثالية. ومع ذلك ، عند تسخينها ، تنعم البوليمرات الخطية والمتفرعة مع تغلب اهتزاز درجة الحرارة على قوى الجذب بين الجزيئات.

ال البوليمر المتصالب تشكل سلاسل طويلة ، متفرعة أو خطية ، يمكن أن تشكل روابط تساهمية بين جزيئات البوليمر. نظرًا لأن البوليمرات المتشابكة تشكل روابط تساهمية أقوى بكثير من القوى بين الجزيئات التي تجذب سلاسل البوليمر الأخرى ، فإن النتيجة تكون مادة أقوى وأكثر استقرارًا. مثال على ذلك هو عندما يتم فلكنة المطاط الطبيعي ، مما يعني أنه يتم تسخينه بحيث تشكل جزيئات الكبريت في سلاسل البوليمر المطاطية روابط تساهمية مع بعضها البعض. يمكن ملاحظة هذا الاختلاف في القوة عند مقارنة صلابة ، وصلابة ومتانة إطار السيارة مع تلك الموجودة في الشريط المطاطي.