Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Polümeeri üldine struktuur
- Lineaarsete polümeeride struktuur
- Hargnenud polümeeride struktuur
- Ristseotud polümeeride struktuur
Polümeer on üldmõiste mis tahes molekulile, mis on väiksemate korduvate osade pikk jada. Lineaarsete ja hargnenud polümeeride erinevus põhineb nende struktuuril.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Liiga pikk; ei lugenud (TL: DR)
Polümeer on üldmõiste mis tahes molekulile, mis on väiksematest korduvatest osadest koosnev pikk jada, mis on moodustatud süsinik-süsiniksidemetest. Sidemed võivad moodustada pikki sirgeid ahelaid, mida nimetatakse lineaarseteks polümeerideks, või osad võivad hargneda ahelaga, moodustades hargnenud polümeere. Polümeerid võivad olla ka ristseotud.
Polü on eesliide, mis tähendab “paljusid”. A mer on järelliide, mis tähendab “osa” või “ühikut”.
Tootmises peetakse polümeere sageli plastikuteks, kuna paljud tehislikud ained, nagu plast, on nafta polümeerid. Siiski on palju erinevaid polümeere (nii looduslikult esinevaid kui ka kunstlikke), mis on valmistatud erinevatest osadest. See, kuidas üksused üksteisega polümeeriahela moodustavad, määravad koos selle nimega polümeeride omadused. Erineva struktuuriga polümeere nimetatakse lineaarseteks, hargnenud polümeerideks või ristseotud polümeerideks.
Polümeeri üldine struktuur
Polümeerid on valmistatud pikkadest korduvatest süsinik-süsiniksidemete ahelatest, mis ühendavad monomeere, mis on ahela väikseim ainulaadne osa. Paljud tavalised polümeerid on valmistatud naftast ja muudest süsivesinikest, kuid teised esinevad looduslikult. Näiteks moodustatakse kunstlik polüetüleen etüleenimolekulide ahelast. Looduses esinev tärklis on valmistatud glükoosimolekulide pikkadest ahelatest. Mõni polümeeriahel on vaid paarsada ühikut pikk, samas kui teistel on potentsiaalselt lõpmatus pikk. Näiteks on loodusliku kautšuki molekulid nii põimitud, et tervet kummiriba võib pidada üheks suureks polümeerimolekuliks.
Lineaarsete polümeeride struktuur
Lihtsaim polümeer on lineaarne polümeer. A lineaarne polümeer on lihtsalt ahel, milles kõik süsinik-süsiniku sidemed eksisteerivad ühe sirgena. Lineaarse polümeeri näiteks on tetrafluoroetüleenist valmistatud teflon. See on ühest ahelast koosnev üksus, mis koosneb kahest süsinikuaatomist ja neljast fluoriaatomist. Nende lineaarsete polümeeride moodustamisel võivad tekkida kiudude kiud või moodustada võrk, mis võib olla väga tugev ja raskesti läbitav.
Hargnenud polümeeride struktuur
Hargnenud polümeerid tekivad siis, kui ühikute rühmad hargnevad pikast polümeeriahelast. Neid harusid nimetatakse külgahelateks ja need võivad olla ka väga pikad korduvate struktuuride rühmad. Hargnevaid polümeere saab liigitada veelgi selle järgi, kuidas nad hargnevad põhiahelast. Paljude harudega polümeere tuntakse kui dendrimeeridja need molekulid võivad jahutamisel moodustada vöö. See võib muuta polümeeri tugevaks ideaalses temperatuurivahemikus. Kuid kuumutamisel pehmenevad nii hargnemata kui ka hargnenud polümeerid, kuna temperatuurivibratsioon ületab molekulide vahelised atraktiivsed jõud.
Ristseotud polümeeride struktuur
ristseotud polümeer moodustab nii hargnenud kui ka hargnemata pikad ahelad, mis võivad moodustada kovalentsed sidemed polümeerimolekulide vahel. Kuna ristseotud polümeerid moodustavad kovalentseid sidemeid, mis on palju tugevamad kui molekulidevahelised jõud, mis meelitavad teisi polümeeri ahelaid, on tulemuseks tugevam ja stabiilsem materjal. Selle näiteks on loodusliku kautšuki vulkaniseerimine, mis tähendab, et see kuumutatakse, nii et kummi polümeeri ahelates olevad väävli molekulid moodustavad üksteisega kovalentseid sidemeid. See tugevuse erinevus on märgatav, kui võrrelda autorehvi jäikust, jäikust ja vastupidavust kummiribaga.