Η βασική διαφορά μεταξύ φυσικής και χημικής διασύνδεσης είναι ότι οι φυσικοί διασταυρούμενοι δεσμοί προκύπτουν μέσω αδύναμων αλληλεπιδράσεων ενώ οι χημικοί διασταυρούμενοι δεσμοί σχηματίζονται μέσω ομοιοπολικού δεσμού.
Ο σχηματισμός σταυροειδών δεσμών είναι η σύνδεση μιας αλυσίδας πολυμερούς με μια άλλη. Αυτός ο σύνδεσμος μπορεί να σχηματιστεί με έναν από τους δύο τρόπους: φυσική και χημική μέθοδος που περιλαμβάνει ιοντικούς δεσμούς και ομοιοπολικούς δεσμούς, αντίστοιχα.
Τι είναι η Φυσική Διασύνδεση;
Η φυσική διασύνδεση είναι ο σχηματισμός δεσμού μεταξύ πολυμερών αλυσίδων μέσω αδύναμων αλληλεπιδράσεων. Τις περισσότερες φορές, αυτές οι αλληλεπιδράσεις τείνουν να είναι ιοντικοί δεσμοί. Π.χ. Τα πηκτώματα αλγινικού νατρίου σχηματίζουν ιοντικούς δεσμούς κατά την έκθεση σε ιόντα ασβεστίου. Αυτή η διασύνδεση περιλαμβάνει σχηματισμό γέφυρας μεταξύ αλγινικών αλυσίδων. Ένα άλλο κοινό παράδειγμα περιλαμβάνει την προσθήκη βόρακα σε πολυβινυλική αλκοόλη, η οποία σχηματίζει δεσμούς υδρογόνου (ασθενείς δυνάμεις αλληλεπίδρασης) μεταξύ του βορικού οξέος και των αλκοολικών ομάδων του πολυμερούς. Μερικά παραδείγματα ουσιών που μπορούν να υποστούν φυσική διασύνδεση περιλαμβάνουν ζελατίνη, κολλαγόνο, αγαρόζη και άγαρ-άγαρ.
Γενικά, οι φυσικές διασταυρώσεις δεν είναι συγκριτικά σταθερές μηχανικά και θερμικά. Υπάρχει μια κατηγορία πολυμερών γνωστών ως θερμοπλαστικά ελαστομερή που τείνουν να βασίζονται σε φυσική διασταύρωση στη μικροδομή τους. Αυτή η διασύνδεση δίνει στο υλικό σταθερότητα, επομένως είναι ευρέως χρήσιμα σε εφαρμογές χωρίς ελαστικά, π.χ. πίστες για snowmobile και καθετήρες για ιατρική χρήση. Αυτό συμβαίνει επειδή η φυσική διασύνδεση είναι συχνά αναστρέψιμη και μπορούμε να την αναμορφώσουμε μέσω της εφαρμογής θερμότητας.
Τι είναι η χημική διασταυρούμενη σύνδεση;
Χημική διασύνδεση είναι ο σχηματισμός δεσμού μεταξύ πολυμερών αλυσίδων μέσω ομοιοπολικών χημικών δεσμών. Αυτοί οι διασταυρούμενοι δεσμοί σχηματίζονται από χημικές αντιδράσεις που μπορούν να ξεκινήσουν μέσω θερμότητας, πίεσης, αλλαγής του pH ή ακτινοβολίας.
Για παράδειγμα, η χημική διασύνδεση συμβαίνει όταν μια μη πολυμερισμένη ή μερικώς πολυμερισμένη ρητίνη αναμειγνύεται με συγκεκριμένες χημικές ουσίες που ονομάζονται αντιδραστήρια διασύνδεσης. Αυτό οδηγεί σε μια χημική αντίδραση που σχηματίζει τους διασταυρούμενους δεσμούς. Επιπλέον, μπορούμε να προκαλέσουμε αυτή τη διασύνδεση σε υλικά που συνήθως είναι θερμοπλαστικά. Αυτό συμβαίνει μέσω της έκθεσης σε μια πηγή ακτινοβολίας όπως η έκθεση σε δέσμη ηλεκτρονίων, ακτινοβολία γάμμα ή υπεριώδης ακτινοβολία. Π.χ. μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μια επεξεργασία δέσμης ηλεκτρονίων για τη διασύνδεση του τύπου C του διασυνδεδεμένου πολυαιθυλενίου.
Εικόνα 01: Δομή βουλκανισμένου καουτσούκ
Ο βουλκανισμός είναι ένας άλλος τύπος διασύνδεσης που είναι μια χημική διαδικασία. Μπορεί να αλλάξει το καουτσούκ στο σκληρό, ανθεκτικό υλικό που σχετίζεται με τα ελαστικά αυτοκινήτων και ποδηλάτων. Αυτό το βήμα ονομάζεται σκλήρυνση με θείο. Είναι μια αργή διαδικασία που μπορεί να επιταχυνθεί χρησιμοποιώντας επιταχυντές.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της φυσικής και της χημικής διασταυρούμενης σύνδεσης;
Στη χημεία και τη βιοχημεία, η διασύνδεση είναι η διαδικασία σχηματισμού δεσμών μεταξύ πολυμερών αλυσίδων. Η βασική διαφορά μεταξύ της φυσικής και της χημικής διασύνδεσης είναι ότι οι φυσικές διασταυρώσεις συμβαίνουν μέσω αδύναμων αλληλεπιδράσεων ενώ οι χημικές διασταυρώσεις σχηματίζονται μέσω ομοιοπολικού δεσμού. Επιπλέον, τα θερμοπλαστικά ελαστομερή υφίστανται φυσική διασταυρούμενη σύνδεση ενώ τα θερμοσκληρυνόμενα πολυμερή υφίστανται χημική διασταύρωση. Επιπλέον, η φυσική διασταύρωση έχει χαμηλή αντοχή ενώ η χημική διασύνδεση έχει υψηλή αντοχή. Μια άλλη διαφορά μεταξύ φυσικής και χημικής διασύνδεσης είναι ότι η φυσική διασύνδεση είναι πιο αδύναμη από τη χημική διασύνδεση.
Το παρακάτω infographic παραθέτει τις διαφορές μεταξύ φυσικής και χημικής διασύνδεσης σε μορφή πίνακα.
Σύνοψη – Φυσική έναντι χημικής διασταυρούμενης σύνδεσης
Ο όρος διασύνδεση είναι κοινός στη χημεία και τη βιολογία. Η βασική διαφορά μεταξύ φυσικής και χημικής διασύνδεσης είναι ότι οι φυσικοί διασταυρούμενοι δεσμοί εμφανίζονται μέσω αδύναμων αλληλεπιδράσεων ενώ οι χημικοί διασταυρούμενοι δεσμοί σχηματίζονται μέσω ομοιοπολικού δεσμού.
