ההבדל בין פולימרים ליניאריים ומסועפים

פולימר הוא מונח כללי לכל מולקולה שהיא מחרוזת ארוכה של חלקים חוזרים קטנים יותר. ההבדל בין פולימרים ליניאריים וענפים מבוסס על המבנה שלהם.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

יותר מדי זמן; לא קרא (TL: DR)

פולימר הוא מונח כללי לכל מולקולה שהיא מחרוזת ארוכה של חלקים חוזרים קטנים יותר הנוצרים על ידי קשרי פחמן-פחמן. הקשרים יכולים ליצור שרשראות ישרות ארוכות המכונות פולימרים ליניאריים, או חלקים יכולים להסתעף מהשרשרת ויוצרים פולימרים מסועפים. ניתן גם להצמיד את הפולימרים.

פולי הוא קידומת שפירושה "רבים". א מר הוא סיומת שמשמעותה "חלק" או "יחידה".

בייצור, פולימרים נחשבים לעתים קרובות כפלסטיקה מכיוון שחומרים מלאכותיים רבים כמו פלסטיק הם פולימרים שמקורם בנפט. עם זאת, ישנם פולימרים שונים (המופיעים באופן טבעי ומלאכותיים) העשויים מחלקים שונים. האופן שבו היחידות מתחברות ליצירת שרשרת הפולימר קובע את תכונות הפולימר יחד עם שמו. פולימרים עם מבנים שונים נקראים כפולימרים לינאריים, פולימרים מסועפים או פולימרים צולבים.

פולימרים עשויים משרשראות ארוכות וחוזרות של קשרי פחמן-פחמן המצטרפים למונומרים, שהם החלק הייחודי הקטן ביותר בשרשרת. פולימרים נפוצים רבים עשויים נפט ופחמימנים אחרים אך אחרים מופיעים באופן טבעי. לדוגמא, פוליאתילן מלאכותי נוצר משרשרת של מולקולות אתילן. עמילן באופן טבעי עשוי משרשראות ארוכות של מולקולות גלוקוז. יש שרשראות פולימריות באורך של כמה מאות יחידות בלבד, בעוד שאחרות יכולות להיות ארוכות לאין ערוך. לדוגמא, המולקולות בגומי טבעי שזורות כל כך, עד שרצועת גומי שלמה יכולה להיחשב למולקולת פולימר גדולה אחת.

הפולימר הפשוט ביותר הוא פולימר לינארי. א פולימר לינארי היא פשוט שרשרת בה כל קשרי הפחמן-פחמן קיימים בקו ישר אחד. דוגמה לפולימר לינארי הוא טפלון, העשוי מטטרפלואורואתילן. זהו גדיל יחיד של יחידות העשויות משני אטומי פחמן וארבעה אטומי פלואור. כאשר הם נוצרים, פולימרים לינאריים אלה יכולים ליצור קווצות סיבים או ליצור רשת שיכולה להיות חזקה מאוד וקשה לפרוץ.

פולימרים מסועפים מתרחשות כאשר קבוצות יחידות מסתעפות משרשרת הפולימרים הארוכה. ענפים אלה ידועים כשרשראות צדדיות ויכולים להיות גם קבוצות ארוכות מאוד של מבנים חוזרים. ניתן לסווג עוד פולימרים מסועפים לפי אופן הסתעפותם מהשרשרת הראשית. פולימרים עם ענפים רבים ידועים בשם dendrimers, והמולקולות הללו יכולות ליצור חגורה כשהן מקוררות. זה יכול להפוך את הפולימר לחזק בטווח הטמפרטורות האידיאלי. עם זאת, כאשר הם מחוממים, פולימרים ליניאריים וענפים מתרככים ככל שרטט הטמפרטורה מתגבר על הכוחות האטרקטיביים בין המולקולות.

ה פולימר צולב יוצר שרשראות ארוכות, מסועפות או לינאריות, שיכולות ליצור קשרים קוולנטיים בין מולקולות הפולימר. מכיוון שפולימרים צולבים יוצרים קשרים קוולנטיים חזקים בהרבה מהכוחות הבין מולקולריים שמושכים שרשראות פולימריות אחרות, התוצאה היא חומר חזק ויציב יותר. דוגמה לכך היא כאשר גומי טבעי הוא וולקני, מה שאומר שהוא מחומם כך שמולקולות הגופרית בשרשרות הפולימר הגומי יוצרות קשרים קוולנטיים זה עם זה. הבדל חוזק זה מורגש כשמשווים את הנוקשות, הנוקשות והעמידות של צמיג רכב לזה של רצועת גומי.