الفرق بين البوليمرات الخطية والمتفرعة

المحتوى

• TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم يقرأ)
• هيكل البوليمر العام
• هيكل البوليمرات الخطية
• هيكل البوليمرات المتفرعة
• هيكل البوليمرات المتقاطعة

البوليمر هو مصطلح عام لأي جزيء يمثل سلسلة طويلة من الأجزاء المكررة الأصغر. يعتمد الفرق بين البوليمرات الخطية والمتفرعة على بنيتها.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم يقرأ)

طويل جدًا ؛ لم يقرأ (TL: DR)

البوليمر هو مصطلح عام لأي جزيء يمثل سلسلة طويلة من الأجزاء المكررة الأصغر التي تشكلها روابط الكربون - الكربون. يمكن أن تشكل الروابط سلاسل طويلة مستقيمة تعرف باسم البوليمرات الخطية ، أو يمكن للأجزاء أن تتفرع من السلسلة ، وتشكل بوليمرات متفرعة. يمكن أيضا أن تكون البوليمرات مترابطة.

بولي هي بادئة تعني "الكثير" مير هي لاحقة تعني "جزء" أو "وحدة".

في التصنيع ، غالبًا ما يُعتقد أن البوليمرات عبارة عن لدائن لأن العديد من المواد الاصطناعية مثل البلاستيك عبارة عن بوليمرات مشتقة من البترول. ومع ذلك ، هناك العديد من البوليمرات المختلفة (التي تحدث بشكل طبيعي ومصطنعة) والتي يتم تصنيعها من أجزاء مختلفة. تحدد الطريقة التي تتحد بها الوحدات مع بعضها البعض لتشكيل سلسلة البوليمرات خصائص البوليمرات مع اسمها. تتم تسمية البوليمرات ذات الهياكل المختلفة باسم البوليمرات الخطية أو البوليمرات المتفرعة أو البوليمرات المتقاطعة.

هيكل البوليمر العام

تتكون البوليمرات من سلاسل طويلة ومتكررة من روابط الكربون الكربوني التي تنضم إلى المونومرات ، والتي تعد أصغر جزء فريد من السلسلة. تصنع العديد من البوليمرات الشائعة من البترول والمواد الهيدروكربونية الأخرى لكن بعضها الآخر يحدث بشكل طبيعي. على سبيل المثال ، يتكون البولي إثيلين الاصطناعي من سلسلة من جزيئات الإيثيلين. يتكون النشا الذي يحدث بشكل طبيعي من سلاسل طويلة من جزيئات الجلوكوز. يبلغ طول بعض سلاسل البوليمرات بضع مئات من الوحدات ، في حين أن البعض الآخر لديه القدرة على أن يكون طوله بلا حدود. على سبيل المثال ، تتشابك الجزيئات في المطاط الطبيعي بحيث يمكن اعتبار الشريط المطاطي بأكمله جزيءًا كبيرًا من البوليمرات.

هيكل البوليمرات الخطية

أبسط البوليمر هو البوليمر الخطي. أ البوليمر الخطي هي مجرد سلسلة توجد فيها جميع روابط الكربون-الكربون في خط مستقيم واحد. مثال على البوليمر الخطي هو تفلون ، المصنوع من رباعي فلورو إيثيلين. إنها حيدة واحدة من الوحدات المصنوعة من ذرتين من الكربون وأربعة ذرات من الفلور. عند تكوينها ، يمكن لهذه البوليمرات الخطية أن تخلق خيوطًا من الألياف أو تشكل شبكة يمكن أن تكون قوية جدًا ويصعب اختراقها.

هيكل البوليمرات المتفرعة

البوليمرات المتفرعة تحدث عندما تتفرع مجموعات الوحدات من سلسلة البوليمر الطويلة. تُعرف هذه الفروع بالسلاسل الجانبية ويمكن أن تكون أيضًا مجموعات طويلة جدًا من الهياكل المتكررة. يمكن تصنيف البوليمرات المتفرعة بدرجة أكبر من خلال كيفية تفرعها عن السلسلة الرئيسية. البوليمرات مع العديد من الفروع معروفة dendrimers، ويمكن لهذه الجزيئات تشكيل حزام عندما تبرد. هذا يمكن أن يجعل البوليمر قويًا في نطاق درجة الحرارة المثالي. ومع ذلك ، عندما يتم تسخينها ، فإن كل من البوليمرات الخطية والمتفرعة يتم تليينها عندما يتغلب اهتزاز درجة الحرارة على القوى الجذابة بين الجزيئات.

هيكل البوليمرات المتقاطعة

ال البوليمر عبر ربط تشكل سلاسل طويلة ، إما متفرعة أو خطية ، يمكن أن تشكل روابط تساهمية بين جزيئات البوليمر. نظرًا لأن البوليمرات المتصالبة تشكل روابط تساهمية أقوى بكثير من القوى بين الجزيئات التي تجتذب سلاسل البوليمرات الأخرى ، فإن النتيجة هي مادة أقوى وأكثر ثباتًا. مثال على ذلك عندما يتم تفكيك المطاط الطبيعي ، مما يعني أنه يتم تسخينه بحيث تشكل جزيئات الكبريت في سلاسل البوليمرات المطاطية روابط تساهمية مع بعضها البعض. يكون هذا الاختلاف في القوة ملحوظًا عندما تقارن صلابة وصلابة ومتانة إطار السيارة مع شريط المطاط.